架空输电线路钢芯软铝绞线的应用研究.pdf

架空输电线路钢芯软铝绞线的应用研究 尤传永 国网北京电力建设研究院 【摘要】 钢芯软铝绞线是一种架空输电线路用的特种导线。它具有导电率高、热稳定性好、弛度低、 自阻尼特性好等优点。具有推广应用的价值和前景。本文对这种导线的结构、特性和应用情况等作了介绍 和分析研究。并对其今后发展的作了评估。 【关键词】 架空输电线路钢芯软铝绞线全退火铝线股低弛度导线 自阻尼特性 l 前言 输电线路是将电力从发电端送到受电端的必要途径，架空输电导线在其中占有极为重要 的地位。电力工业的飞速发展也带动了架空输电导线技术的不断进步，不断开发具有高强度、 高导电率、耐热和低弛度等特性的新型导线，始终是各国电力科技工作者的努力追求目标。 差不多在上世纪60年代日本开发出耐热铝合金导线【1l的同时，美国和加拿大开发出了另具特色 的钢芯软铝绞线【2】，具有异曲同工之妙，得到了大量应用。耐热铝合金导线的典型代表是钢芯 耐热铝合金绞线，这种导线的铝线股采用了耐热铝合金材料制成。它的机理是在普通的金属 铝中添加了金属锆等成分，提高了材料的再结晶温度，使其能在较高的温度下不降低机械强 度。而钢芯软铝绞线的铝线股虽然不是耐热材料，但由于其结构上的特点，当处于张力作用 下的导线运行工作温度提高后，铝线股很快产生伸长永久变形，其机械荷载全部转移到钢芯， 因此钢芯软铝绞线能在较高的温度下正常工作。因此从导线整体的功能来看，也可以说钢芯 软铝绞线是另一种意义上的耐热导线。 钢芯软铝绞线是一种架空输电线路用的特种导线。它具有导电率高、热稳定性好、弛度 低、自阻尼特性好等优点。数十年来在世界许多地区，尤其是在北美地区的美国和加拿大， 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广为使用，具有推广应用 的价值和前景。 ． ．9． 2钢芯软铝绞线的特点 为了提高输电线路的输送能力，在上世纪70年代美国和加拿大开发出了钢芯软铝绞线， Aluminium 即SSAC(SteelSupported ConductorSteel ACSR(Aluminium 材料是硬铝，而钢芯软铝绞线中铝线的材料是所谓的软铝。到了上世纪80年代这种导线习惯 Steel Conductor 上改称为ACSS(Aluminium ConductorSteel 线ACSR／TW(Aluminium Wire)的基础上开发出了新一 Reinforced／Trapezoidal ● ConductorSteel 代的钢芯软铝绞线，即ACSS爪Ⅳ(AluminiumSupported／TrapezoidalWire)。在 这新一代的钢芯软铝绞线中，钢线股的截面为园截面，而铝线股的截面为梯形截面。钢芯软 铝绞线的主要特点是由钢芯全部承担导线的机械荷载，铝线股对导线的主要贡献是承载电流 而不承担机械荷载；因此导线运行的工作温度不会由于铝线股的软化特性而受到限制。钢芯 软铝绞线的运行工作温度完全由钢芯的软化特性所决定，而钢芯的再结晶温度较高，可以在 较高的温度下保持正常的机械强度，钢芯软铝绞线的允许运行工作温度较普通的钢芯铝绞线 高许多。 ‘ 具有更紧凑的结构。在铝截面积相同的情况下，ACSS爪Ⅳ的直径更小，可以使导线减少覆冰 和风载，较小的直径和较平滑的外表面能减小空气动力系数，降低微风振动和舞动的危害。 在直径相同的情况下，ACSS厂rW具有更大的铝截面积，可以提高载流量，而且可以减少线损； 加上导线较平滑的外表面，还能降低电晕和无线电干扰的水平。 钢芯软铝绞线ACSS／TW长时允许运行工作温度可达250℃而不降低其机械强度。在高温工 作条件下