李俠

摘 要：碳纖維復(fù)合導(dǎo)線是一種新型架空線路導(dǎo)線，它具有強(qiáng)度高、導(dǎo)電率高、載流量大、弛度小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。該文結(jié)合實(shí)際工程，通過(guò)對(duì)碳纖維復(fù)合導(dǎo)線和普通鋼芯鋁絞線的技術(shù)性能比較研究，論述碳纖維復(fù)合導(dǎo)線在舊輸電線路增容改造中的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合導(dǎo)線 強(qiáng)度 性能

中圖分類號(hào)：T406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0124-01

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求不斷增長(zhǎng)，電力負(fù)荷不斷增加，提高單位線路走廊寬度下的輸電能力、減少重復(fù)建設(shè)電力走廊引起的土地浪費(fèi)，是電網(wǎng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約的重要舉措。由于電網(wǎng)建設(shè)周期中的各種因素存在，許多中心地段的老桿塔、小截面導(dǎo)線擔(dān)負(fù)著繁重的經(jīng)濟(jì)建設(shè)任務(wù)。對(duì)這些中心地段的老桿塔的改造，以往無(wú)非是利用原電力走廊對(duì)桿塔及導(dǎo)線統(tǒng)一更換，不可避免的會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)桿塔及由于施工周期長(zhǎng)引起該段供電能力和可靠性下降等現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)電力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，以新技術(shù)新設(shè)備的推廣應(yīng)用服務(wù)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，國(guó)網(wǎng)臺(tái)州供電公司在2012年建成投運(yùn)的110 kV桔永1847線“T”接入委羽變輸電線路工程中首次采用ACCC碳纖維復(fù)合導(dǎo)線，利用已有鐵塔，不增加線路走廊用地，解決提高同條電力線路輸送容量這一難題。

1 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)

1.1 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的芯線由碳纖維和玻璃纖維構(gòu)成，芯線內(nèi)部和外部分別由碳纖維絲、玻璃纖維與熱固型改性環(huán)氧樹(shù)脂粘合而成。外層的鋁線為梯形截面（也可以為Z 型截面），由高純度軟鋁線組成。

1.2 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的技術(shù)特點(diǎn)

本工程以JRLX/T-218/28碳纖維導(dǎo)線為對(duì)象，通過(guò)同LGJ-300/25鋼芯鋁絞線及其他常用鋼芯鋁絞線的性能對(duì)比，研究碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的技術(shù)特點(diǎn)。

1.2.1 抗拉強(qiáng)度高

GB1197-83標(biāo)準(zhǔn)中的鋼芯鋁絞線的鋼芯絞合后強(qiáng)度為1244 N/mm2，而碳纖維復(fù)合導(dǎo)線ACCC/TW的復(fù)合芯抗拉強(qiáng)度最小值可以達(dá)到2150 N/mm2，為前者的1.73倍。例如，直徑9.53 mm的復(fù)合芯抗拉強(qiáng)度達(dá)到2414 N/mm2，是鋼芯鋁絞線中鋼芯強(qiáng)度的1.94倍。

1.2.2 拐點(diǎn)以后弧垂隨溫度的變化量小

發(fā)現(xiàn)碳纖維復(fù)合導(dǎo)線在弧垂特性方面存在以下特點(diǎn)：

（1）外徑、截面基本相同、安全系數(shù)和氣象條件一樣的條件下，溫度80 ℃及以下時(shí)，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的弧垂隨溫度升高而產(chǎn)生的變化量小于鋼芯鋁絞線。（2）拐點(diǎn)前（80 ℃及以下）碳纖維復(fù)合導(dǎo)線弧垂隨溫度的變化比較大，拐點(diǎn)后（80 ℃以上）碳纖維復(fù)合導(dǎo)線弧垂隨溫度的變化比較小。

1.2.3 允許工作溫度高、載流量大

電力線路上碳纖維復(fù)合導(dǎo)線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度160 ℃，鋼芯鋁絞線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度80 ℃。在相同的載流量時(shí)，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線ACCC/TW比鋼芯鋁絞線ACSR溫度低、弧垂小，因此可以承載更大的電流；在相同的運(yùn)行溫度時(shí)，其載流量比ACSR大。

2 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線工程應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程應(yīng)用概況

根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃要求，需要將110 kV桔永1847線T接入新建的110 kV委羽變。根據(jù)計(jì)算，110 kV桔永線需采用LGJ-300/25鋼芯鋁絞線才能滿足系統(tǒng)輸送容量要求。然而由于110 kV桔永線桔鄉(xiāng)變構(gòu)架～電3號(hào)塔線路架設(shè)于導(dǎo)線使用條件是LGJ-240/30的角鋼塔，故若架設(shè)LGJ-300/25導(dǎo)線則需對(duì)該段線路進(jìn)行改造。改造需拆除該3基鐵塔，并新立3基滿足LGJ-300/25導(dǎo)線架設(shè)的鐵塔。LGJ-300/25導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)輸送容量為57 MVA（經(jīng)濟(jì)電流密度取J=0.9 A/mm2），極限輸送容量為102 MVA（周圍空氣溫度+40℃，導(dǎo)線工作溫度+70 ℃）。

根據(jù)公式：S經(jīng)濟(jì)=

S極限=極限

JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線截面積S=246.3 mm2，經(jīng)濟(jì)電流密度取J=0.9 A/mm2，140℃載流量I=862 A，由上述公式計(jì)算得其經(jīng)濟(jì)輸送容量為42.2 MVA，極限輸送容量為164.24 MVA（周圍溫度+40 ℃，導(dǎo)線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度140 ℃），是傳統(tǒng)的LGJ-300/25導(dǎo)線輸送容量的1.69倍左右，滿足工程導(dǎo)線輸送容量要求。

JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線安全系數(shù)取2.5，最大使用張力為27535.2 N，年平均運(yùn)行張力17208.6 N。電氣運(yùn)算滿足當(dāng)前線路需要，結(jié)構(gòu)運(yùn)算滿足原線路桿塔需要。

2.2 效益分析

110 kV桔永線若采用LGJ-300/25鋼芯鋁絞線，需對(duì)桔鄉(xiāng)變構(gòu)架～電3號(hào)塔段線路進(jìn)行改造。按改造2基轉(zhuǎn)角塔和1基直線塔的費(fèi)用比較，改造費(fèi)用共需96.17萬(wàn)元。

通過(guò)采用JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線架設(shè)，合計(jì)投入54.88萬(wàn)，節(jié)約投資41.29萬(wàn)，產(chǎn)出投入比1.75∶1，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.3 工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

碳纖維復(fù)合導(dǎo)線由輕型的碳纖維復(fù)合芯和梯型鋁合金絞線組成，由于兩者線膨脹系數(shù)相差較大，在安裝時(shí)施工不注意，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線碳芯與鋁層之間會(huì)產(chǎn)生滑移及派生的“拋股”、“裂芯”等問(wèn)題。

碳纖維復(fù)合導(dǎo)線結(jié)構(gòu)特殊、表面光滑、碳芯抗彎曲性能差，所使用工器具要求與常規(guī)導(dǎo)線有很大差別，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的架線對(duì)導(dǎo)線配盤和牽張場(chǎng)的選擇也有比較特殊的要求。放線工藝和以往鋼芯鋁絞線不一樣，工器具要求也不一樣，工藝要求復(fù)雜，導(dǎo)線廠家沒(méi)有成熟的施工方法，給施工造成一定的困難。

這些不足有待于在施工時(shí)認(rèn)真探索施工技巧，改良施工方案，對(duì)導(dǎo)線特性做進(jìn)一步的了解。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的碳纖維復(fù)合芯依賴進(jìn)口、價(jià)格比較高，導(dǎo)線金具費(fèi)用也較高，作為搶修備件費(fèi)用較大。但由于其強(qiáng)度高、導(dǎo)電率高、載流量大、線膨脹系數(shù)小、弛度小、重量輕、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、降低線路成本及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在老線路改造工程及電力增容中的應(yīng)用前景還是值得推廣的。

參考文獻(xiàn)

[1] 忽翔.碳纖維導(dǎo)線在架空輸電線路上的應(yīng)用[J].安徽電力，2010，27（1）：51-53.

[2] 鞠彥忠，李秋晨，孟亞男.碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線與傳統(tǒng)導(dǎo)線的比較研究[J].華東電力，2011，39（7）：1191-1194.endprint

摘 要：碳纖維復(fù)合導(dǎo)線是一種新型架空線路導(dǎo)線，它具有強(qiáng)度高、導(dǎo)電率高、載流量大、弛度小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。該文結(jié)合實(shí)際工程，通過(guò)對(duì)碳纖維復(fù)合導(dǎo)線和普通鋼芯鋁絞線的技術(shù)性能比較研究，論述碳纖維復(fù)合導(dǎo)線在舊輸電線路增容改造中的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合導(dǎo)線 強(qiáng)度 性能

中圖分類號(hào)：T406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0124-01

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求不斷增長(zhǎng)，電力負(fù)荷不斷增加，提高單位線路走廊寬度下的輸電能力、減少重復(fù)建設(shè)電力走廊引起的土地浪費(fèi)，是電網(wǎng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約的重要舉措。由于電網(wǎng)建設(shè)周期中的各種因素存在，許多中心地段的老桿塔、小截面導(dǎo)線擔(dān)負(fù)著繁重的經(jīng)濟(jì)建設(shè)任務(wù)。對(duì)這些中心地段的老桿塔的改造，以往無(wú)非是利用原電力走廊對(duì)桿塔及導(dǎo)線統(tǒng)一更換，不可避免的會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)桿塔及由于施工周期長(zhǎng)引起該段供電能力和可靠性下降等現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)電力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，以新技術(shù)新設(shè)備的推廣應(yīng)用服務(wù)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，國(guó)網(wǎng)臺(tái)州供電公司在2012年建成投運(yùn)的110 kV桔永1847線“T”接入委羽變輸電線路工程中首次采用ACCC碳纖維復(fù)合導(dǎo)線，利用已有鐵塔，不增加線路走廊用地，解決提高同條電力線路輸送容量這一難題。

1 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)

1.1 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的芯線由碳纖維和玻璃纖維構(gòu)成，芯線內(nèi)部和外部分別由碳纖維絲、玻璃纖維與熱固型改性環(huán)氧樹(shù)脂粘合而成。外層的鋁線為梯形截面（也可以為Z 型截面），由高純度軟鋁線組成。

1.2 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的技術(shù)特點(diǎn)

本工程以JRLX/T-218/28碳纖維導(dǎo)線為對(duì)象，通過(guò)同LGJ-300/25鋼芯鋁絞線及其他常用鋼芯鋁絞線的性能對(duì)比，研究碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的技術(shù)特點(diǎn)。

1.2.1 抗拉強(qiáng)度高

GB1197-83標(biāo)準(zhǔn)中的鋼芯鋁絞線的鋼芯絞合后強(qiáng)度為1244 N/mm2，而碳纖維復(fù)合導(dǎo)線ACCC/TW的復(fù)合芯抗拉強(qiáng)度最小值可以達(dá)到2150 N/mm2，為前者的1.73倍。例如，直徑9.53 mm的復(fù)合芯抗拉強(qiáng)度達(dá)到2414 N/mm2，是鋼芯鋁絞線中鋼芯強(qiáng)度的1.94倍。

1.2.2 拐點(diǎn)以后弧垂隨溫度的變化量小

發(fā)現(xiàn)碳纖維復(fù)合導(dǎo)線在弧垂特性方面存在以下特點(diǎn)：

（1）外徑、截面基本相同、安全系數(shù)和氣象條件一樣的條件下，溫度80 ℃及以下時(shí)，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的弧垂隨溫度升高而產(chǎn)生的變化量小于鋼芯鋁絞線。（2）拐點(diǎn)前（80 ℃及以下）碳纖維復(fù)合導(dǎo)線弧垂隨溫度的變化比較大，拐點(diǎn)后（80 ℃以上）碳纖維復(fù)合導(dǎo)線弧垂隨溫度的變化比較小。

1.2.3 允許工作溫度高、載流量大

電力線路上碳纖維復(fù)合導(dǎo)線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度160 ℃，鋼芯鋁絞線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度80 ℃。在相同的載流量時(shí)，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線ACCC/TW比鋼芯鋁絞線ACSR溫度低、弧垂小，因此可以承載更大的電流；在相同的運(yùn)行溫度時(shí)，其載流量比ACSR大。

2 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線工程應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程應(yīng)用概況

根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃要求，需要將110 kV桔永1847線T接入新建的110 kV委羽變。根據(jù)計(jì)算，110 kV桔永線需采用LGJ-300/25鋼芯鋁絞線才能滿足系統(tǒng)輸送容量要求。然而由于110 kV桔永線桔鄉(xiāng)變構(gòu)架～電3號(hào)塔線路架設(shè)于導(dǎo)線使用條件是LGJ-240/30的角鋼塔，故若架設(shè)LGJ-300/25導(dǎo)線則需對(duì)該段線路進(jìn)行改造。改造需拆除該3基鐵塔，并新立3基滿足LGJ-300/25導(dǎo)線架設(shè)的鐵塔。LGJ-300/25導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)輸送容量為57 MVA（經(jīng)濟(jì)電流密度取J=0.9 A/mm2），極限輸送容量為102 MVA（周圍空氣溫度+40℃，導(dǎo)線工作溫度+70 ℃）。

根據(jù)公式：S經(jīng)濟(jì)=

S極限=極限

JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線截面積S=246.3 mm2，經(jīng)濟(jì)電流密度取J=0.9 A/mm2，140℃載流量I=862 A，由上述公式計(jì)算得其經(jīng)濟(jì)輸送容量為42.2 MVA，極限輸送容量為164.24 MVA（周圍溫度+40 ℃，導(dǎo)線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度140 ℃），是傳統(tǒng)的LGJ-300/25導(dǎo)線輸送容量的1.69倍左右，滿足工程導(dǎo)線輸送容量要求。

JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線安全系數(shù)取2.5，最大使用張力為27535.2 N，年平均運(yùn)行張力17208.6 N。電氣運(yùn)算滿足當(dāng)前線路需要，結(jié)構(gòu)運(yùn)算滿足原線路桿塔需要。

2.2 效益分析

110 kV桔永線若采用LGJ-300/25鋼芯鋁絞線，需對(duì)桔鄉(xiāng)變構(gòu)架～電3號(hào)塔段線路進(jìn)行改造。按改造2基轉(zhuǎn)角塔和1基直線塔的費(fèi)用比較，改造費(fèi)用共需96.17萬(wàn)元。

通過(guò)采用JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線架設(shè)，合計(jì)投入54.88萬(wàn)，節(jié)約投資41.29萬(wàn)，產(chǎn)出投入比1.75∶1，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.3 工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

碳纖維復(fù)合導(dǎo)線由輕型的碳纖維復(fù)合芯和梯型鋁合金絞線組成，由于兩者線膨脹系數(shù)相差較大，在安裝時(shí)施工不注意，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線碳芯與鋁層之間會(huì)產(chǎn)生滑移及派生的“拋股”、“裂芯”等問(wèn)題。

碳纖維復(fù)合導(dǎo)線結(jié)構(gòu)特殊、表面光滑、碳芯抗彎曲性能差，所使用工器具要求與常規(guī)導(dǎo)線有很大差別，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的架線對(duì)導(dǎo)線配盤和牽張場(chǎng)的選擇也有比較特殊的要求。放線工藝和以往鋼芯鋁絞線不一樣，工器具要求也不一樣，工藝要求復(fù)雜，導(dǎo)線廠家沒(méi)有成熟的施工方法，給施工造成一定的困難。

這些不足有待于在施工時(shí)認(rèn)真探索施工技巧，改良施工方案，對(duì)導(dǎo)線特性做進(jìn)一步的了解。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的碳纖維復(fù)合芯依賴進(jìn)口、價(jià)格比較高，導(dǎo)線金具費(fèi)用也較高，作為搶修備件費(fèi)用較大。但由于其強(qiáng)度高、導(dǎo)電率高、載流量大、線膨脹系數(shù)小、弛度小、重量輕、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、降低線路成本及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在老線路改造工程及電力增容中的應(yīng)用前景還是值得推廣的。

參考文獻(xiàn)

[1] 忽翔.碳纖維導(dǎo)線在架空輸電線路上的應(yīng)用[J].安徽電力，2010，27（1）：51-53.

[2] 鞠彥忠，李秋晨，孟亞男.碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線與傳統(tǒng)導(dǎo)線的比較研究[J].華東電力，2011，39（7）：1191-1194.endprint

摘 要：碳纖維復(fù)合導(dǎo)線是一種新型架空線路導(dǎo)線，它具有強(qiáng)度高、導(dǎo)電率高、載流量大、弛度小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。該文結(jié)合實(shí)際工程，通過(guò)對(duì)碳纖維復(fù)合導(dǎo)線和普通鋼芯鋁絞線的技術(shù)性能比較研究，論述碳纖維復(fù)合導(dǎo)線在舊輸電線路增容改造中的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合導(dǎo)線 強(qiáng)度 性能

中圖分類號(hào)：T406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0124-01

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求不斷增長(zhǎng)，電力負(fù)荷不斷增加，提高單位線路走廊寬度下的輸電能力、減少重復(fù)建設(shè)電力走廊引起的土地浪費(fèi)，是電網(wǎng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約的重要舉措。由于電網(wǎng)建設(shè)周期中的各種因素存在，許多中心地段的老桿塔、小截面導(dǎo)線擔(dān)負(fù)著繁重的經(jīng)濟(jì)建設(shè)任務(wù)。對(duì)這些中心地段的老桿塔的改造，以往無(wú)非是利用原電力走廊對(duì)桿塔及導(dǎo)線統(tǒng)一更換，不可避免的會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)桿塔及由于施工周期長(zhǎng)引起該段供電能力和可靠性下降等現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)電力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，以新技術(shù)新設(shè)備的推廣應(yīng)用服務(wù)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，國(guó)網(wǎng)臺(tái)州供電公司在2012年建成投運(yùn)的110 kV桔永1847線“T”接入委羽變輸電線路工程中首次采用ACCC碳纖維復(fù)合導(dǎo)線，利用已有鐵塔，不增加線路走廊用地，解決提高同條電力線路輸送容量這一難題。

1 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)

1.1 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的芯線由碳纖維和玻璃纖維構(gòu)成，芯線內(nèi)部和外部分別由碳纖維絲、玻璃纖維與熱固型改性環(huán)氧樹(shù)脂粘合而成。外層的鋁線為梯形截面（也可以為Z 型截面），由高純度軟鋁線組成。

1.2 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的技術(shù)特點(diǎn)

本工程以JRLX/T-218/28碳纖維導(dǎo)線為對(duì)象，通過(guò)同LGJ-300/25鋼芯鋁絞線及其他常用鋼芯鋁絞線的性能對(duì)比，研究碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的技術(shù)特點(diǎn)。

1.2.1 抗拉強(qiáng)度高

GB1197-83標(biāo)準(zhǔn)中的鋼芯鋁絞線的鋼芯絞合后強(qiáng)度為1244 N/mm2，而碳纖維復(fù)合導(dǎo)線ACCC/TW的復(fù)合芯抗拉強(qiáng)度最小值可以達(dá)到2150 N/mm2，為前者的1.73倍。例如，直徑9.53 mm的復(fù)合芯抗拉強(qiáng)度達(dá)到2414 N/mm2，是鋼芯鋁絞線中鋼芯強(qiáng)度的1.94倍。

1.2.2 拐點(diǎn)以后弧垂隨溫度的變化量小

發(fā)現(xiàn)碳纖維復(fù)合導(dǎo)線在弧垂特性方面存在以下特點(diǎn)：

（1）外徑、截面基本相同、安全系數(shù)和氣象條件一樣的條件下，溫度80 ℃及以下時(shí)，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的弧垂隨溫度升高而產(chǎn)生的變化量小于鋼芯鋁絞線。（2）拐點(diǎn)前（80 ℃及以下）碳纖維復(fù)合導(dǎo)線弧垂隨溫度的變化比較大，拐點(diǎn)后（80 ℃以上）碳纖維復(fù)合導(dǎo)線弧垂隨溫度的變化比較小。

1.2.3 允許工作溫度高、載流量大

電力線路上碳纖維復(fù)合導(dǎo)線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度160 ℃，鋼芯鋁絞線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度80 ℃。在相同的載流量時(shí)，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線ACCC/TW比鋼芯鋁絞線ACSR溫度低、弧垂小，因此可以承載更大的電流；在相同的運(yùn)行溫度時(shí)，其載流量比ACSR大。

2 碳纖維復(fù)合導(dǎo)線工程應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程應(yīng)用概況

根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃要求，需要將110 kV桔永1847線T接入新建的110 kV委羽變。根據(jù)計(jì)算，110 kV桔永線需采用LGJ-300/25鋼芯鋁絞線才能滿足系統(tǒng)輸送容量要求。然而由于110 kV桔永線桔鄉(xiāng)變構(gòu)架～電3號(hào)塔線路架設(shè)于導(dǎo)線使用條件是LGJ-240/30的角鋼塔，故若架設(shè)LGJ-300/25導(dǎo)線則需對(duì)該段線路進(jìn)行改造。改造需拆除該3基鐵塔，并新立3基滿足LGJ-300/25導(dǎo)線架設(shè)的鐵塔。LGJ-300/25導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)輸送容量為57 MVA（經(jīng)濟(jì)電流密度取J=0.9 A/mm2），極限輸送容量為102 MVA（周圍空氣溫度+40℃，導(dǎo)線工作溫度+70 ℃）。

根據(jù)公式：S經(jīng)濟(jì)=

S極限=極限

JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線截面積S=246.3 mm2，經(jīng)濟(jì)電流密度取J=0.9 A/mm2，140℃載流量I=862 A，由上述公式計(jì)算得其經(jīng)濟(jì)輸送容量為42.2 MVA，極限輸送容量為164.24 MVA（周圍溫度+40 ℃，導(dǎo)線設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度140 ℃），是傳統(tǒng)的LGJ-300/25導(dǎo)線輸送容量的1.69倍左右，滿足工程導(dǎo)線輸送容量要求。

JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線安全系數(shù)取2.5，最大使用張力為27535.2 N，年平均運(yùn)行張力17208.6 N。電氣運(yùn)算滿足當(dāng)前線路需要，結(jié)構(gòu)運(yùn)算滿足原線路桿塔需要。

2.2 效益分析

110 kV桔永線若采用LGJ-300/25鋼芯鋁絞線，需對(duì)桔鄉(xiāng)變構(gòu)架～電3號(hào)塔段線路進(jìn)行改造。按改造2基轉(zhuǎn)角塔和1基直線塔的費(fèi)用比較，改造費(fèi)用共需96.17萬(wàn)元。

通過(guò)采用JRLX/T-218/28碳纖維復(fù)合導(dǎo)線架設(shè)，合計(jì)投入54.88萬(wàn)，節(jié)約投資41.29萬(wàn)，產(chǎn)出投入比1.75∶1，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.3 工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

碳纖維復(fù)合導(dǎo)線由輕型的碳纖維復(fù)合芯和梯型鋁合金絞線組成，由于兩者線膨脹系數(shù)相差較大，在安裝時(shí)施工不注意，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線碳芯與鋁層之間會(huì)產(chǎn)生滑移及派生的“拋股”、“裂芯”等問(wèn)題。

碳纖維復(fù)合導(dǎo)線結(jié)構(gòu)特殊、表面光滑、碳芯抗彎曲性能差，所使用工器具要求與常規(guī)導(dǎo)線有很大差別，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的架線對(duì)導(dǎo)線配盤和牽張場(chǎng)的選擇也有比較特殊的要求。放線工藝和以往鋼芯鋁絞線不一樣，工器具要求也不一樣，工藝要求復(fù)雜，導(dǎo)線廠家沒(méi)有成熟的施工方法，給施工造成一定的困難。

這些不足有待于在施工時(shí)認(rèn)真探索施工技巧，改良施工方案，對(duì)導(dǎo)線特性做進(jìn)一步的了解。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的碳纖維復(fù)合芯依賴進(jìn)口、價(jià)格比較高，導(dǎo)線金具費(fèi)用也較高，作為搶修備件費(fèi)用較大。但由于其強(qiáng)度高、導(dǎo)電率高、載流量大、線膨脹系數(shù)小、弛度小、重量輕、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、降低線路成本及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在老線路改造工程及電力增容中的應(yīng)用前景還是值得推廣的。

參考文獻(xiàn)

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