高压输电线路新型导线安全评价分析

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1、第一章绪论新品种的问世，数十年来，这种新型架空导线在日本得到了广泛的应用。但是2000年前，国际上其它经济发达国家却很少使用这种耐热铝合金导线。原因之一是：早期开发的耐热铝合金导线的导电率只有58％IACS，明显地低于普通硬铝线的61％IACS导电率。同时，尽管耐热铝合金导线在日本得到了广泛的认可和使用，但问世数十年来耐热铝合金导线却并未得到国际电工委员会IEC或其它相关国际标准组织的认可。因此，欧盟成员国及美国等其它经济发达国家很少使用这种耐热铝合金系列导线。直到2005年，耐热铝合金导线才由IEC／TC7作为项目建议提出，因

2、其优势突出很快就通过了第一初审，并进入各成员国征求意见的阶段。在IEC／TC7项目中，将耐热铝合金系列分为四种不同性能的耐热铝合金线。表1．1是日本早期各大电缆株式会社使用的耐热铝合金系列产品与IEC／TC7项目的对照表【3】。表1-1耐热铝合金系列型号对照表02．30~4．50mm导电率(20℃、抗拉强度长期许片j使％IACS)(Mpa)用温度(℃)58159-169150。60159-16915055225-24815058159-16920060159-17621058159-169230从表1．1中可以看出，耐热铝合金导

3、线经过数十年的研究、开发与应用，从无到有、从有到系列化，再从系列化中优胜劣汰，终于形成了IEC厂rC7项目中的ATI～AT4等四个型号的系列产品。另外还可以看出，在抗拉强度、长期许用使用温度等技术指标相同的情况下，58％IACS导电率的耐热铝合金导线己遭到淘汰，现在在国际上已经很少有国家使用。而在我国虽然仍有一定的使用量，但由于相比60％IACS导电率的耐热铝合金线(ATl)低两个百分点的导电率，在线路使用中将带来较明显的电能损耗，因此在我国的使用量也正逐年减少。1．3耐热铝合金导线的性能日本输电线路实际应用耐热铝合金导线开始于

4、1969年，导线耐热性能的提高意味着允许的使用温度提高，当初开发的耐热铝合金导线中所使用的耐热铝合金导线(TAI)的连续和短时允许使用温度分别为150℃和180℃。作为架空输电导线，决定其允许使用温度时，一般以导线加热一定时间后回复到常温时机械强度第～章绪论的残存率为90％来作为判断依据。材料的机械强度残存率与加热温度和时间的关系也可称为材料的软化特性，经试验测定，l小时加热后的机械特性，耐热铝合金线(TAl)要明显优于普通硬铝线(HAl)，这说明前者的耐热性能要优于后者。从长时间软化特性来说，加热1000h以后回复到常温时，耐

5、热铝合金导线仍能保持90％以上的机械强度残存率，而普通硬铝线如果想要保持同样的机械强度残存率，则加热时间不能超过10h，因此也就进一步说明了耐热铝合金导线的耐热性能要明显优于普通硬铝合金导线。作为架空输电线路所用的导线，其蠕变特性也是影响线路安全运行的一个很重要的指标。经试验测定，无论是常温还是高温，耐热铝合金导线和普通硬铝合金导线都保持着相同程度的蠕变特性。而就耐腐蚀性来说，经过实验室盐雾试验和室外大气暴露试验，均证明耐热铝合金导线和普通硬铝合金线没有太大的差别【4】。1．4耐热铝合金导线的应用及发展由于耐热铝合金导线可以比相

6、同规格的普通钢芯铝绞线输送更多的电能，因此在它问世后不久就受到人们的普遍关注。数十年来随着性能的不断提高和品种的不断扩大，它的应用得到了很大的发展。日本现在的使用量己经达到全国输电线路总长的70％。美国、加拿大、法国在输电线路上使用耐热铝合金导线也有相当的数量，东南亚地区在近20年来，耐热铝合金导线的使用量也有一定的增长。我国应用耐热铝合金导线己有二十多年的历史，作为自主开发的国产产品，1986年首先在安徽繁昌500kV变电站使用国产1440mm2、58％导电率的钢芯耐热铝合金绞线(NRLH58GJ)作为母线，并取得了明显的技术

7、效果和经济效益。此后，在江苏徐州、上海南桥和浙江瓶窑等地的变电站都大量采用了国产耐热铝合金导线。而最早作为输电线路增扩容量使用的是在1995年，由武汉市供电局设计院承担对该市110kV英栖线路共4km进行的扩容改造设计。该线路采用国产58％导电率的钢芯耐热铝合金绞线(NRLH58GJ．240／30)代替旧导线，不仅使载流量从原来的445A提高至1]611A，而且无需更换原来的铁塔，从而节约了大量的经费。在2001年，深圳供电规划设计院承担对该市南山电厂、月亮湾电厂送出工程的南热I回、n回110kV线路进行的扩容改造设计，线路全长

8、8km，采用耐热铝合金绞线不仅使载流量从原来的1296A／227Mw提高至U2026A／356MW，即载流量提高了45％(而仅升温到110℃)，而且为今后的扩容改造保留了相当的余地【”。2005年，根据三峡电网送出工程即将建成的六条跨越长江和汉江大跨越导线工程的