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        淺析110kV到500kV架空輸電線路中新型導線的應(yīng)用

        2020-07-28 17:09:37顧燕波
        中國電氣工程學報 2020年2期
        關(guān)鍵詞:鋼芯輸電線滑車

        顧燕波

        摘要:近年來,隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展,人民生活水平的日益提高,社會的不斷進步,對電力資源的需求逐漸的增加。而在電力資源中最關(guān)鍵的就是能夠安全的運輸電力資源。架空輸電線路的作用就是輸送電力,將發(fā)電廠,變電站以及用戶三者之間聯(lián)系起來,構(gòu)建成相應(yīng)的輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。同時,在架空輸電線的作用是將電流進行對應(yīng)的傳導,因而就使得架空輸電線路中的導線非常的重要。又因為傳統(tǒng)的導線在一些方面不能很好的發(fā)揮作用,重量較重,輕度不高等,而新型的導線具有更多的優(yōu)點,重量較輕,強度較高,使用壽命長等。為了進一步的探究出新型導線在架空輸電線路中的應(yīng)用,本文對新型導線碳纖維復合芯導線(ACCC)進行全面的分析與研究,并對碳纖維復合芯導線在110kV到500kV架空輸電線路中的具體應(yīng)用進行了仔細的研究。

        關(guān)鍵詞:110kV到500kV架空輸電線路,新型導線,應(yīng)用

        碳纖維復合芯導線(ACCC)

        1.1碳纖維復合芯導線的定義

        碳纖維復合芯導線屬于世界電力輸變系統(tǒng)中最佳的新型導線,是借助多種復合的碳纖維導線進行相互的結(jié)合而成,碳纖維作為中心層外界是由玻璃纖維進行對應(yīng)的包裝而組成芯棒而周圍則是由階梯界面的軟鋁線進行纏繞而組成,比起傳統(tǒng)架空輸電線的導線具有更多的優(yōu)點,能夠適應(yīng)多種環(huán)境,耐腐蝕,強度高,重量較輕,不容易受到破壞等。

        1.2碳纖維復合芯導線的特點

        1.2.1強度大

        碳纖維復合芯導線屬于混合固化芯棒,對于抗拉性能較強,而傳統(tǒng)的導線的抗拉性能較差,大致在1240--1410MPa左右,碳纖維復合芯導線的強度是傳統(tǒng)普通導線的二倍,也就是抗拉強度在2480--2820MPa左右。而且較高的強度能夠增加桿與塔之間的間距,從而降低了塔和桿的成本消耗。

        1.2.2導電性能高

        在碳纖維復合芯導線中,不存在鋼芯等鋼絲材料因而就避免了鋼絲材料引起的磁損失和磁感應(yīng)而產(chǎn)生的熱效應(yīng),從而在運送相同量的負荷情況下,產(chǎn)生的運行溫度較低,與傳統(tǒng)普通的導線相比較,降低了在輸送電能過程中的損失,大致在6%附近。關(guān)鍵的是梯形的軟鋁材料使得碳纖維復合芯導線的橫截面積達到普通導線橫截面積的1.3倍,進而能夠提高導線對電流的運載量,提高碳纖維復合芯導線的工作效率。

        1.2.3低弧垂

        與傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線相比較,碳纖維復合芯導線具有較高的低馳度的性質(zhì),也就是指隨著問的上升,傳統(tǒng)鋼芯絞線馳度上升的較快,而新型的碳纖維復合芯導線的馳度增加的緩慢,僅僅是傳統(tǒng)鋼芯絞線的0.6倍左右,從而降低了架空線之間的絕緣空間縫隙,使得導線的運行更加安全和可靠。

        1.2.4重量較輕

        與傳統(tǒng)的鋼芯絞線相比較,碳纖維復合芯導線的比重較小,使得在同等外徑下,碳纖維復合導線的橫截面積增大,而且碳纖維復合芯導線在單位長度的重量比傳統(tǒng)的鋼芯材料輕9%--18%左右。

        1.2.5耐腐蝕性強

        碳纖維復合芯導線與周邊的環(huán)境較為親和,進而使得導線在通電的過程中,避免了鋁線與鍍鋅線之間的電化學反應(yīng),從而減緩了導線的老化作用,提高了碳纖維復合芯導線的使用壽命,而新型的ACCC導線比傳統(tǒng)的導線的使用壽命高了2倍左右。

        1.2.6成本低

        因為新型的碳纖維復合芯導線具有比傳統(tǒng)導線更多的優(yōu)點和特性,進而降低了架空輸電線路的運營成本。

        1.3碳纖維復合芯導線的發(fā)展現(xiàn)狀

        當前的碳纖維復合材料憑借高強度,高模量,耐高溫以及重量輕等特點已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域之中,不僅在軍事領(lǐng)域得到了應(yīng)用,在一些輸送電等行業(yè)也在快速的發(fā)展。但是我國對于碳纖維的研究較遲,掌握的技術(shù)較少,因而需要加強我國對碳纖維技術(shù)的研究力度,進一步的提高我國對碳纖維技術(shù)的應(yīng)用力度。

        碳纖維復合芯導線(ACCC)在具體實際架空輸電線路中的應(yīng)用

        為了進一步的了解碳纖維復合芯導線在具體實際中的作用,本文對南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線進行了對應(yīng)的分析與研究。

        在南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線的改造中,考慮到周邊資源的緊張,還要結(jié)合周邊地形地勢的具體情況,提高導線的載流量以及考慮工程所需要的成本等影響,從而選擇了新型的碳纖維復合芯導線進行對應(yīng)的改造工程。但是在具體的改造過程中,因為新型的碳纖維復合芯導線的外層屬于退火的導線,材料本身質(zhì)軟,容易受到外界的影響,而且導線的中部屬于高強度的復合芯,因而更容易受到損壞,這些問題制約著新型碳纖維復合芯導線的使用。因而相關(guān)的技術(shù)人員對這些問題進行了對應(yīng)各分析與研究,并最終提出了解決該問題的應(yīng)對措施,第一,借助尼龍滑車并且在滑車的槽底加入橡膠墊,來進一步的減少施工過程中對導線造成的損傷以及減少導線與地面直接接觸而引起損傷。第二,又因為碳纖維復合芯導線本身不容易折疊與彎曲,為了避免對 ACCC導線造成的彎曲,在一些張角較大的塔和直線塔等使用雙向的滑車,同時在進行雙向滑車之前,將新型碳纖維復合芯導線與鋼絲進行對應(yīng)的捆扎,從而能夠有效的避免在后期進行滑車的過程中對導線的尾線處的開角過大。第三,在進行緊線的過程中時,要嚴格控制導線的速度,避免導線的速度過快,使得導線與地面發(fā)生接觸,從而對導線造成一定程度的損傷。第四,在進行施工的過程中,施工的技術(shù)人員要有一定的專業(yè)技術(shù),最關(guān)鍵的是對導線中間的連接器具以及各種導線的連接方式充分的掌握,并且能夠應(yīng)對各種突發(fā)情況的發(fā)生,進而完成對應(yīng)導線的連接工作任務(wù)。

        對碳纖維復合芯導線(ACCC)在具體實際架空輸電線路中應(yīng)用的分析與研究

        在對碳纖維復合芯導線(ACCC)在具體實際架空輸電線路中應(yīng)用中分析出,當今的碳纖維復合芯導線比起傳統(tǒng)的鋼芯導線,雖然重量輕,強度較高,導電性能較高以及低弧垂和耐腐蝕性強,并且新型的碳纖維復合芯導線復合時代發(fā)展的需求,復合綠色發(fā)展的要求,但是在具體的施工和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)存在一些不足影響著新型碳纖維復合芯導線的應(yīng)用效果。

        3.1施工過程較為復雜,容易出現(xiàn)誤差

        應(yīng)對措施:加強對施工過程的控制力度,其中最關(guān)鍵的是壓接金具,各種金具之間的壓接方式錯綜復雜,需要相關(guān)的技術(shù)人員掌握好對應(yīng)的施工方法,并且加強對突發(fā)事件的應(yīng)急搶救方法的訓練,避免對導線扎還曾損傷,從而影響導線發(fā)揮作用。

        3.2碳纖維復合芯導線的應(yīng)用力度較弱,一些問題沒有具體的解決方法

        當前的碳纖維復合芯導線在架空輸電線路中的應(yīng)用較少,在一些運行方面的知識較少,對于一些碳纖維的老化程度以及對導線的振動的防治方面掌握的經(jīng)驗較少,關(guān)鍵的是沒有較多的事例能夠進行相關(guān)的分析與研究,因而需要進行一步的探索與研究。

        3.3碳纖維的使用壽命時間沒有明確的規(guī)定

        在應(yīng)用碳纖維復合芯導線的過程中,導線自身的使用壽命不僅會受到自身的影響,還會受到化學腐蝕,日常的暴曬,風吹雨打等環(huán)境的影響以及在發(fā)生故障時沒有及時的進行維護和一些其他的損壞的影響。

        結(jié)語

        在本文中,介紹了新型碳纖維復合芯導線的定義,具有的特點以及發(fā)展的現(xiàn)狀,并且重點分析了在南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線的應(yīng)用,在分析與研究中發(fā)現(xiàn),當前的新型碳纖維復合芯導線在架空輸電線中的應(yīng)用程度較小,處于初期的階段,從而在應(yīng)用中發(fā)生突發(fā)的事件時,很難及時做出對應(yīng)的解決措施,并且對于該新型復合芯導線的使用壽命以及具體的過程沒有明確的規(guī)定,因而就需要相關(guān)的技術(shù)人員進行探索與研究,進一步的掌握新型復合芯導線的更多知識和經(jīng)驗,從而提高在后期的應(yīng)用程度。

        參考文獻

        [1]尤傳永.架空輸電線路新型復合材料合成導線的開發(fā)研究[J].電力建設(shè),2011(11).

        [2]梁旭明,余軍,尤傳永.新型復合材料合成芯導線技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù),2006(19).

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