黃豪士

(上海電纜研究所，上海 200093)

環(huán)境友好型輸電線路用導線之二
——導線的應用

黃豪士

(上海電纜研究所，上海 200093)

敘述一種被稱為“環(huán)境友好型輸電線路用導線”的導線，能滿足在惡劣環(huán)境條件下仍然使線路正常供電、安全運行。這種導線是一種鋼芯SZ鋁型線同心絞的架空導線，具有更大的導體截面利用率，能降低風載，良好的自阻尼性能和耐腐蝕、低覆冰、低電暈能力，單線不易受損，結構緊密牢靠。文中按導線的不同用途，詳實的舉例加以說明。它將成為未來輸電線路使用中的一種重要線種。因論文篇幅較長，故分為兩篇分別撰寫，第一篇為導線特性，第二篇為導線的應用。

環(huán)境友好型；輸電線路用導線；種類；特性；使用范圍；應用；配套金具；施工

0 引 言

鋼芯SZ型線同心絞架空導線的特性已在另一篇“環(huán)境友好型輸電線路用導線之一——導線特性”論文中論述(見《電線電纜》2010年第2期)，并提出了因其具有種種優(yōu)點，所以特別適合于特殊或惡劣的環(huán)境中使用，因此，也被稱為“環(huán)境友好型輸電線路用導線”。

本文為第二部分，主要以舉列方式介紹該產(chǎn)品應用時的綜合性能的分析，并與同規(guī)格圓線同心絞架空導線進行比較，供有關人員參考。

1 SZ型線同心絞架空導線與圓線同心絞架空導線在應用時的綜合性能的分析和比較

1.1SZ型線同心絞導線具有較大的導體截面利用率(見表1、表2)

由于導線采用SZ型線同心絞的結構代替圓線同心絞時，能獲得較大的導體截面利用率，也可以說，在相同的直徑時，SZ型線同心絞能有更大的導體截面。由表1可知，SZ型線同心絞與同規(guī)格的圓線同心絞相比，同截面時，SZ型線絞直徑約小10.7%；同直徑時，SZ型線絞截面約增加25%。

如果把導線的一部分視為承力件看待，采用高強度鋁合金線代替鋁線，這時鋁、鋁合金SZ型線同心絞導線將獲得更為良好的綜合性能。

表1 圓線與SZ型線同心絞的導體截面利用率比較

表2 圓線與鋁、鋁合金SZ型線同心絞導線性能比較

注：導線載流量計算條件是風速0.5 m/s、環(huán)境溫度40 ℃、日照強度1000 W/m3、表面吸收系數(shù)0.9、輻射系數(shù)0.9、工作溫度70～90 ℃，以下各表均相同。

以表2中截面400 mm2、直徑約26 mm的鋁絞線為例。這種同規(guī)格的鋁、鋁合金SZ型線絞導線，具有較好的導線性能、拉力單重比大等優(yōu)點，在線路中使用會有更好的效果。

1.2型線同心絞與常用的圓線同心絞的鋼芯鋁絞線架空導線的綜合性能比較(見表3)

1.3采用鋁包鋼芯SZ型線同心絞線代替常用的鋼芯鋁絞線的綜合性能比較(見表4)

表3 型線同心絞與圓線同心絞導線的綜合性能比較

① 圓線同心絞導線LGJ的參數(shù)，按GB1179—83標準，以下各表相同。

表4 鋁包鋼芯SZ型線同心絞線與相應的鋼芯鋁絞線綜合性能比較

鋁包鋼芯SZ型線同心絞導線與其相應的圓線同心絞相比，除直徑較小、結構緊密外，具有直流電阻較小，運行時節(jié)能，并有較大的載流量；SZ型線絞，自阻尼能力優(yōu)；抗化學、電化學、縫隙腐蝕等性能極好；全壽命周期成本最低等優(yōu)點，能用于田野、丘陵、山區(qū)、森林、城市等，特別是在沿海、海島上使用更顯示出它獨特的優(yōu)點。它將是未來輸電線路中使用的重要線種。

1.4冰雪區(qū)應用的SZ型鋁線同心絞的綜合性能(見表5)

表5 用于冰雪地區(qū)的鋼芯鋁合金絞線的綜合性能的比較

注：鋼芯的普通強度、高強度和特高強度鍍鋅鋼線，A級鍍鋅時，按IEC 61089—1991標準，寫為：S1A,S2A，S3A，它相對于GB/T 1179—1999標準的G1A,G2A，G3A。

鋼芯SZ型鋁合金絞線替代鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線時，它的結構緊密，使直徑較?。还饣谋砻嫜泳徚吮┰趯Ь€表面凍結的時間，使表面覆冰較少，又易于溶化脫落；兼之強度較大，因此，有較大的抗覆冰過載能力，其次，當冰雪脫落時，因導線自阻尼能力強，較難引起舞動，保證了線路的安全運行。

由于該產(chǎn)品提高導線的過載能力，降低導線表面的覆冰，在覆冰脫落時導線能自阻尼而不斷裂，所以它是抗覆冰用導線的一個重要選項。

1.5在臺風地區(qū)用的鋼芯SZ型線鋁絞線綜合性能(見表6)

SZ型鋁絞線在型鋁和鋼芯間形成一個間隙，或又在鋁與鋁層間形成另一間隙，這種絞線便具有一個或二個間隙的導線，在臺風地區(qū)具有優(yōu)良的抗振性能。

表6 具有一個或二個間隙的鋼芯SZ型鋁同心絞線的綜合性能比較

注：型線同心絞的型號中G表示導線中有一個間隙，2G表示有二個間隙。

導線中存在一個或二個間隙，便使導線被分成二或三個部分，相互之間是各自獨立的，其固有頻率各不相同。當導線受風激振動時，導線的各部分不會同時引起共振而相互碰撞，并吸收了風激振動的能量，良好的自阻尼性能，保證導線安全運行。這種具有間隙的導線特別適合用于南方臺風地區(qū)、北方大風和沙塵暴地區(qū)等。

1.6用作大跨越導線的特高強度鋼芯SZ型高強度鋁合金絞線綜合性能(見表7)

作為大跨越導線，應具有在輸送相同容量時，導線的直徑較??；相當大的拉力重量比；優(yōu)良的抗振能力，即自阻尼性能優(yōu)良；耐腐蝕，以及能降低或阻止導線產(chǎn)生舞動的性能。特高強度鋼芯、SZ型高強度鋁合金絞線就具有上述的各種需求的優(yōu)良特性，比現(xiàn)有的大跨越導線綜合性能優(yōu)，是未來大跨越導線的主要線種。

1.7SZ型線同心絞的擴徑導線綜合性能(見表8)

用S型鋁單線制作的導線外層鋁導體，結構緊密，各單線間相互嵌聯(lián)，十分牢靠且表面光滑，圓單線作為支撐件，使承力鋼線處于中心，在高原地區(qū)使用能降低電暈損耗。這種導線充分利用材料的性能和截面，沒有任何多余的材料。導體材料均為鋁，中心承力件為鋼芯，因此金具的聯(lián)接與一般導線相似，沒有特殊要求。緊密牢固的導線外層結構，使導線施工能順利進行。

2 結束語

(1) 迄今為止，在我國輸電線路用導線幾乎都是圓線同心絞的架空導線，近年來才有極少量的線路采用型線同心絞線作為導線被使用。如上所述，型線(特別是有SZ絞的型線)具有十分良好的綜合性能，在惡劣的環(huán)境下使用效果更優(yōu)，被視為是一種“環(huán)境友好型輸電線路用導線”，應給予充分重視，并給予推廣應用。

表7 大跨越導線用特高強度鋼芯SZ型高強度鋁合金絞線綜合性能的比較

(2) 作為型線同心絞的架空導線，其鋁線的型斷面，可以是S、Z，也可以是T形或其它形狀。為什么本文著意推薦S、Z型線呢?從導線的橫截面可見，由于導線要求相鄰層間的單線絞線相反，因此當一層為S形時，相鄰層就為Z形了，SZ型線結構緊密，單線間相互緊扣在一起不會形成單線跳出;T形線雖然更易加工成形，導線也填充緊密，但絞合后的導線卻不十分服貼，常有產(chǎn)生翹角現(xiàn)象，特別是鋁合金型線更易產(chǎn)生此現(xiàn)象，單線斷裂時也會彈出。另外，SZ型線間的接觸面最大，這樣導線的自阻尼性能將表現(xiàn)最優(yōu)。

(3) 從制造的角度而言，為使型單線能獲得足夠的強度，最可靠地生產(chǎn)工藝流程仍是拉制。為保證型線的形狀和外觀質量，應有專門拉制型線的專用設備，目前已研制成這種專門設備，使用情況良好，特別是能保證SZ型線的質量。對拉制T形線，工藝簡單些，甚至采用滑動式拉線機稍作改動后，也能拉制。

(4) 型線同心絞架空導線由于有諸多的優(yōu)點，未來的使用將會與日俱增，線路設計時就應予以考慮。設計時可以給出導線的截面積、額定抗拉力、直徑、直流電阻等重要參數(shù)即可，無需給出單線的具體形狀、公差等要求，因為目前型線生產(chǎn)既無統(tǒng)一的生產(chǎn)設備又沒有成熟的工藝流程，單憑計算難以獲得最佳的理想效果；其次，截止目前為止，IEC的型線同心絞架空導線標準，也允許采用T或SZ的結構，也沒有詳細標明單線的詳細形狀。

(5) SZ型線同心絞架空導線作為“環(huán)境友好型輸電線路用導線”的形狀出現(xiàn)，將在常規(guī)線路、在惡劣環(huán)境下的線路被使用。它改變了原來圓線同心絞的一些觀念，以它特有的形狀，提升了輸電線路用導線的水平，使導線全壽命使用周期更長、更合理。正因為型線同心絞導線是一個全新的結構，更需要我們共同努力去保護和推廣，并在實際工程的應用中總結經(jīng)驗，加以發(fā)揚光大。

表8 鋼芯S型鋁和圓鋁線擴徑導線綜合性能的比較

注：1.導線型號為LJG，采用GB1179—83的參數(shù)；JL/G2A,為GB/T1179—1999的參數(shù)。導線型號為A1FK+S2A,為型線同心絞架空導線，經(jīng)計算得出的參數(shù)。

2.表中兩種絞線比較條件：(1)以300 mm2的鋁截面擴徑至400 mm2鋁截面，鋼比均為13%條件下，計算其外徑，例如LGJ—300/40外徑為23.94 mm，擴徑至LGJ—400/50，其外徑為27.63 mm；(2) 以630 mm2的鋁截面擴徑為900 mm2鋁截面，鋼比均為7%時，前者外徑為33.60 mm,后者為39.9 mm。

通光集團公司江蘇通光強能輸電線科技有限公司從2007年度起已積極研制型線同心絞架空導線，其產(chǎn)品已在國內使用。

致謝：本文編寫時獲得江蘇通光強能輸電線科技有限公司的陸國欽高級工程師提供的資料和幫助，在此一并致謝。

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Environmental-FriendlyConductorforTransmissionLines,PartII:Conductorapplications

HUANG Hao-shi

(Shanghai Electrical Cable Research Institute, Shanghai 200093, China)

In this paper, a so-called environmental-friendly conductor for transmission lines is presented, which ensures normal power transmission and safe operation even in severe environmental conditions. This is a concentric-lay-stranded SZ aluminium profile conductor steel reinforced. It has greater utilization ratio of conductor cross-sectional area and can reduce the wind load. Besides, this kind of conductor features excellent self-damping characteristics, corrosion resistance, small ice covering, low corona, difficulty to damage the strands and compact construction. In this paper, the conductors, which will become an important conductor category in the future transmission line, are presented in detail and by examples according to their applications. This long paper is divided in two parts. Part I describes conductor characteristics. Part II describes conductor applications.

Environmental-friendly; conductor for transmission line; category; characteristics; field of application; application; necessary fittings; construction work

TM244.2

A

1672-6901(2010)03-0005-07

2009-09-20

黃豪士(1938-)，男，教授級高級工程師.

作者地址：上海市軍工路1000號[200093].