架空输电线路用钢芯软铝绞线的研究及其应用.pdf

2008电线电缆论坛——聚焦市场与技术(电力与新能源) o 架空输电线路用钢芯软铝绞线的研究及其应厨 季世泽 (上海电缆研究所，上海市，200093) 摘要：钢芯软铝绞线是一种节能型、低驰度、自阻尼特性好的架空输电线路用导线， 与其它节能型导线相比，具有制造成本低且配套金具简单等优势，具有广泛的应用前 景。本文对该导线的制造技术、特性和应用进行介绍和分析研究。 关键词：架空输电线钢芯软铝绞线研究应用 l前言 早在二十世纪七十年代，美国和加拿大开发了架空输电线路用钢芯软铝绞线，即 B Aluminum 美标SATM Conductor, 856中的ACSS导线(Concentric—Lay—Stranded Coated．Steel Supported)，这种导线的结构与传统的钢芯铝绞线完全一样，在此基础上， 于八十年代发展了铝单线截面为梯形的钢芯软铝绞线，而钢芯的截面形状不变，即美 B Wire 标ASTM857中的ACSS厂rW导线(Shape Compact Aluminum Conductor,Coated．Steel 于表面光滑，放线施工时不容易刮伤：且在相同截面下，外径更小，使风载减少；以 及由于铝股间接触面大，使抗风振性能更优等优势。因此，本文重点介绍ACSS／TW导 线的研制及其应用。 钢芯软铝绞线的设计理念是铝仅起到导电作用，钢芯起到整根导线的承力作用， 这样，充分发挥铝和钢的各自材料性能优势。该导线是一种节能型导线，也是一种增 容导线，且具有弛度低、自阻尼特性好、抗冰雪性能好、制造成本低、金具与传统导 线一样、施工方便等优势，在世界许多地区，尤其在北美洲和加拿大，长期将钢芯软 铝绞线作为提高输电线路输送能力的一种重要手段而推广使用，因此，对我国输电走 廊紧张、旧线路改造频繁的国家，具有广泛应用的价值和前景。 2钢芯软铝绞线的性能特点 由于钢芯软铝绞线是一种以软态型材铝单线绞合作为导体的架空输电导线。铝线 经全软化退火处理，导线运行的工作温度不会由于铝的软化特性丽受到限制，却完全 由钢的软化特性所决定，而钢的再结晶温度较高，可以在较高的温度下保持正常的机 械强度，因此，该导线的允许运行温度比普通导线更高。另一方面，由于铝股是由一 种梯形截面的铝单线绞合而成的，结构紧凑，表面光滑。因此，由于钢芯软铝线的材 料和结构上的特点，决定了该导线具有以下性能特点： (1)节能型 “资源节约型是电网在国家“科学发展观的指导下提出的。降低输电线路损 耗一直以来都是输电线路设计、运行单位最关心的问题，直接影响到电力系统的经济 ．85． 2008电线电缆论坛——聚焦市场与技术(电力与新能源) 0 效益。钢芯软铝绞线与普通钢芯铝绞线相比可以大大降低线路的损耗，主要因素是钢 oAIACS)相比 芯软铝绞线外层铝线采用导电率为63％IACS的软铝线，与硬铝线(61 导电率提高了3．3％，与相同截面的普通导线相比，能减少线路损耗6％。另一方面， 钢芯软铝绞线外层铝线采用型线绞合，结构紧凑，填充系数高，与同直径钢芯铝绞线 相比拥有更大的载流截面，可达到29％。 (2)增容型 由于钢芯软铝绞线完全是由钢芯承受机械张力，因此，该导线允许长期运行温度 可达250℃，如果在旧线路改造中，用钢芯软铝绞线替换原普通钢芯铝绞线，在确保弧 垂安全对地距离的情况下，线路运行温度可以设计到1lO℃，这时，线路可增送容量达 到50％以上，起到增容作用，而原铁塔不需作任何加固，这样大大节约了线路改造费用。 90℃、100℃、120℃和150℃下及200℃的载流量，如下表所示。 表l 项