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常用的铝合金导线品种极其产品的优势
常用的铝合金导线品种有如下几种：
1、高强度铝合金导线
高强度铝合金导线是在铝中添加元素镁和硅，经过加工变形和热处理以后获得足够的强度、塑性和电气性能的铝合金产品，它是铝合金输电线中用量最大、使用得最广的铝合金品种。
高强度铝合金导线的导电率为53％IACS，强度较普通铝导线提高近一倍，铝合金单线强度达300Mpa 以上。
而普通铝单线的强度在150~170Mpa，铝合金导线在强度方面有较大的优势。
2、耐热铝合金导线
耐热铝合金分为导电率分别为58％IACS 的耐热铝合金和还在铝中添加钇的高导电耐热铝合金。
由于导线在150℃比在90℃下使用时，载流量可以提高61～69％，因而可用耐热铝合金作增容导线。
高强度耐热铝合金线的高强度性能，可以提高在短路或过载情况下的动态稳定性；其耐热性能可以提高热稳定性。
将要发展的超耐热铝合金和特高耐热铝合金，可进一步提高导线的载流能力、耐热性能，使其长期使用温度又进一步提高到180℃、210℃和230℃。
高强度铝合金导线和耐热低电阻铝合金导线与传统的钢芯铝绞线相比存在以下优点：
（1）在相同的单位重量下，铝合金导体的直流电阻小，载流量大、拉力大，拉力单重比大等优点；
（2）在具有相同载流量条件下比较，铝合金导线的重要轻，拉力大，拉力单重比更大等优点。
铝合金导线为单一材料的导线，易安装施工；
（3）铝合金导线承重低抗风险能等级；
（4）普通钢芯铝绞线使用寿命约50 年，铝合金导线使用寿命达100～120 年以上。
浅谈全铝合金导线、耐热铝合金导线、倍容量导线等新型随着电源容量、用电需求的迅速增长以及资源能源的日益紧张和环境保护的限制不断加大，需要新建线路或改造已有线路，进一步提高电网的输电能力，尤其在经济发达地区，这个问题就更加突出。
低损耗、环保型、节约型、大容量的新型材料输电技术随着科学技术、材料技术、制造水平以及工艺水平的不断提高，将发挥越来越重要的作用。
一、新型导线技术：1．全铝合金导线目前在西欧、北欧、北美、日本、南亚等国家，铝合金导线作为架空输电线路已广泛应用，但我国目前应用量还不到1％。
全铝合金导线与目前普通采用的钢芯铝绞线（ACSR）相比，具有弧垂特性高、耐腐蚀、表面耐损伤、伸长率大、线损小以及抗蠕变性能好等优点。
2．耐热铝合金导线上世纪60年代日本研制了耐热铝合金导线，其连续运行温度及短时允许温度比常规ACSR要提高60℃，分别为150℃和180℃，从而大大提高了输电能力。
耐热铝合金是由EC 级铝、少量锆和其他元素组成，具有较高的重结晶温度，所以耐热铝合金连续工作温度可达150℃，载流量可提高1.4～1.6倍。
同时加锆对改善导线的耐软化性和耐蠕变性有显著的效果。
为减少电腐蚀，钢芯采用铝包钢。
3．倍容量导线倍容量导线也叫超耐热铝合金导线。
该导线除具有耐热铝合金导线的优点外，最大的特点为导线允许温度可达230℃，载流量提高约2倍；导线钢芯采用铝包INV AR线，显著地限制了导线弧垂。
倍容量导线的线径、质量、张力、弧垂等特性与常用的ACSR基本相同，所以线路改造时，原有杆塔、基础可完全利用。
4．新型复合材料合成芯导线随着材料技术的不断进步，20世纪末人们尝试用有机复合材料代替金属材料制作导线的芯材，开发出了新型复合材料合成芯导线。
这种导线充分发挥了有机复合材料的特点，与目前各种架空导线相比，具有重量轻、强度高、热稳定性好、驰度低、载流量大、耐腐蚀的特点，从节能、节地、节材、环保、提高输电能力等方面看，具有很好的应用前景，特别适用于老线路的改造。
耐热铝合金导线的发展和应用摘要：介绍了耐热铝合金导线的特点，生产工艺及应用情况，同时指出了研发新型耐热铝合金导线需注意的技术问题。
关键词：耐热铝合金高强度高导电率0 引言应用研究表明[1，2]，采用耐热铝合金导线的新建线路既可以大幅增加线路的输送容量，同时较普通导线线路可以节省5%～8%的投资。
由于耐热铝合金导线在超高压线路和大跨越线路上运行效果良好，因此其已经被广泛采用。
使用较为广泛的耐热铝合金导线按导电率分主要有58%、60%、55%iacs等几档[3]。
1 耐热铝合金生产工艺目前，耐热铝合金导线的生产主要采用连铸连轧技术。
生产工艺如下：①选料：材料的al含量应该大于99.5%。
②添加合金元素：zr元素可以细化晶粒，提高合金的抗蠕变性能[4]和力学性能等[5，6]，但会降低导电率；ti元素可细化晶粒；fe、mg、si等元素可提高合金强度。
③浇注工艺：为去除杂质，铝液在进入浇包前需进行过滤[7]。
浇注时需调整冷却方式和铸造速度以获得均匀的组织，防治缩孔、开裂、冷隔等铸造缺陷[8]。
④均匀化处理：为使导线获得高强度、强耐热性和高电导率[9]，zr需以zral3弥散质点均匀的分布在晶粒内部。
⑤轧制：通过轧制使金属的形状、尺寸和性能发生改变[10]。
⑥拉制：轧制铝合金线材经过模具，使其长度增大、截面积减小的拉伸加工过程[11]。
⑦人工时效处理：时效处理可以提高合金的强度和导电率[12]，同时析出适量的第二相，可以有效地增加蠕变裂纹扩展抗力[13]。
⑧绞制：通过盘式或笼式绞线机将多根耐热铝合金单线与钢芯（钢绞线）绞制成钢芯耐热铝合金导线。
2 生产耐热铝合金导线的技术问题2.1 添加zr对导电率的影响。
添加zr会降低合金的导电率，因此为了提高导电率，应采用适当的热工艺使使zr以al3zr析出质点的形式存在，减少α（al）固溶体。
2.2 导线的蠕变。
蠕变是通过晶内切变、位错运动和迁动实现的。
在导线的生产工艺中，采用热处理工艺除了可以提高其强度、导电率、耐热性外，还可以提高其抗蠕变性能。
铝合金电缆的应用浅析1、引言铝合金电力电缆与以往纯铝电缆的不同，但优于纯铝电缆，铝合金电力电缆的弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能比纯铝电缆大大提高，能够保证电缆在长时间过载和过热时保持连续性能稳定。
铝合金电缆具有较大的经济性，越来越引起甲方的关注，相信在技术和规范成熟后，会获得巨大的应用前景。
2、铝合金电缆特点合金电缆抗氧化、腐蚀性能优于铜芯电缆。
芯电缆接头蠕变性能较差，而合金电缆、铜芯电缆抗蠕变性能优良。
铝与合金连接稳定可靠，铝芯、合金电缆与铜连接时需要用铜铝过渡端子。
铝芯电缆机械性能表现为硬、脆，即弯曲半径小，柔韧性差，其弯曲半径为电缆外径的15-20倍。
铜芯电缆比较柔软，弯曲半径为10-15倍电缆外径，比铝小。
合金电缆的弯曲半径为7倍的电缆外径，比铜芯电缆还要柔韧。
在满足同等电气性能的前提下，使用铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半，其截面是传统铜芯电缆的1.1～1.25倍，价格比传统的铜芯电缆低15～30%。
节约安装成本：由于铝合金电缆的弯曲性能好和重量轻，易于安装，具有较大的经济性。
但要注意铝合金电缆截面大，需增大桥架截面，可能电井面积需增大。
3、目前规范关于铝合金电力电缆的应用范围要求《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007第3.1.3条规定，控制电缆；电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需保持连接具有高可靠性的回路；振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等严酷的工作环境；耐火电缆；紧靠高温设备布置；安全性要求高的公共设施；工作电流较大，需增多电缆根数时应采用铜导体。
除此情况外，电缆导体材质可选用铜或铝导体。
《公共建筑节能设计标准》DB/11687-2009第6.3.4条规定，截面规格较小的末端配电线路应用铜线，配电干线电缆（如电气竖井中）可根据需要选择铜、铝或铝合金为导体的电缆。
电线（户内布电线）和电缆在制造标准、电压等级、结构、应用方式等方面均有所不同。
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058-92第2.5.8条规定，爆炸性气体环境电气线路的设计和安装应符合下列要求：在1区内应采用铜芯电缆；在2区内宜采用铜芯电缆，当采用铝芯电缆时，与电气设备的连接应有可靠的铜-铝过渡接头等措施。
中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用超高压输电线路的建设已成为我国电力行业的新发展方向。
在电力行业中，信号传输和能量传输是不可或缺的两个组成部分。
由于信号传输线路不需要太大的能量输出，铜导线可以满足要求。
但是能量传输线路却需要具备更高的传输效率，同时还要具备耐腐蚀、抗风化等多种特性。
因此，我们需要寻找一种更具有优势的新型导线。
中强度全铝合金导线（ACSR）应运而生。
中强度全铝合金导线是一种由铝和铝合金材料制成的电器导线。
相比铜质导线，ACSR 导线具有重量轻、导电性能优异、电阻率低、抗氧化、抗腐蚀、抗紫外线等优势。
而就其电导性能来说，与铜导线要劣一些，但其安装成本和运行费用就低了许多。
这使得ACSR 导线成为许多超高压输电线路建设的首选配备。
ACSR 导线能够承受较高的张力，并且不会损坏，这也使得ACSR 导线成为了大型输电线路的必备品之一。
超高压输电线路需要更高的导线张力，同时还需要承受恶劣的环境条件。
在这种情况下，ACSR 导线是一种理想的选择。
ACSR 导线的优势还包括其轻质化，重量远远低于铜导线，这有助于在输电塔上降低劳动强度，节省人力物力。
此外，在大型的输电线路工程中，ACSR导线更好地适应了风荷载和冰荷载的需求。
ACSR 导线可以广泛应用于航空、船舶和军事电子设备等领域，在 RTS （空中信道）中也有广泛的应用。
航空电缆接头（如液压油系统）中的ACSR 导线通常由鹅卵石、石英或可能含有某些稀有金属的死金属材料支撑。
这种材料合金有很高的热导率和耐高温性质，能够满足极端环境下的应用需求。
总之，中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用将大幅度改善电力传输效率。
ACSR 导线可以承受更高的负载和强风，同时还可以承受更恶劣的自然环境和气候。
此外，ACSR 导线成本低廉，可在大规模电力传输项目中享受长期便宜的运行费用。
通过大规模的引入和使用，ACSR 导线将有可能满足超高压输电领域中的电力需求，并促进更快、更可靠、更安全的能源传输。
耐热铝合金导线在输电线路中应用与发展发布时间：2021-05-06T16:42:49.120Z 来源：《当代电力文化》2021年第3期作者：张阳[导读] 在同等规格条件下耐热铝合金导线比普通钢芯铝合金绞线输送更多的电能张阳杭州电力招标咨询有限公司浙江杭州 310003【摘要】在同等规格条件下耐热铝合金导线比普通钢芯铝合金绞线输送更多的电能，承受更高的温度，并能节约基建投资，经济效益明显，广泛应用于远距离超高压、变电站建设、旧网改造等等方面，节能降损效果显著。
【关键词】耐热铝合金导线；性能特点；经济效益；随着经济的快速发展及人们生活水平的提高，对电力的需求也出现急剧增长，输电线路开始向大容量方向发展，这就要求增大导线的输电容量。
1983年以前，我国铝导体的导电性能波动较大，铝导体电阻率的国家标准为59.5% IACS。
进入2010年以来，在特高压、远距离、大容量输电工程建设以及电网建设注重输电线路“节能降损”的战略促进下，我国的电工铝线制造技术及能力获得新发展，特别是大截面900/40(75)、1000/45(80)及1250/70(100)钢芯铝绞线，要求铝单线抗拉强度σ≥172MPa（其强度极差不大于25MPa）、导电率≥61.5%IACS以及节能型导线的铝单线导电率≥62.0、62.5及63.0%IACS的要求，通过降低电工铝导体的电阻率，降低线损，带来巨大的节能效果。
耐热铝合金作为一种性能良好的特种导线，在我国城网增容改造、变电站建设以及一般线路上具有良好优势。
1. 耐热导线的耐热机理通常铜、铝等金属导体材料在通电后由于电阻作用导致材料温度升高，降低了其机械性能，从而影响导线的输电能力。
因此，为提高铜铝导电材料的耐热性能，国外从上世纪40年代开始研究，寻求一种能提高其耐热性能的材料。
研究表明，在铝中添加少量锆制成铝合金，可提高其耐热性，而对导电率的影响可控制在最小的范围内。
为什么在铝材中添加金属锆能提高铝材的耐热性能，这主要由于添加金属锆以后铝材的再结晶温度得到了提高。
耐热铝合金导线市场发展现状前言耐热铝合金导线是一种高温环境下使用的导线产品，具有良好的导电性能和耐热性能。
在高温环境下，传统的铜导线容易发生氧化、熔化等问题，而耐热铝合金导线能够有效解决这些问题，因此在一些特殊领域得到了广泛应用。
本文将对耐热铝合金导线市场的发展现状进行分析和总结。
耐热铝合金导线的特点耐热铝合金导线相较于传统的铜导线具有以下几个特点：1.耐高温性能：耐热铝合金导线能够在高温环境下保持较好的导电性能，不易发生氧化和熔化。
2.重量轻：相同导电能力下，耐热铝合金导线的重量要轻于铜导线，这一特点在一些特殊环境下尤为重要。
3.导电性能优越：耐热铝合金导线的导电性能接近铜导线，能够满足大多数电路的需求。
4.成本较低：相较于铜导线，耐热铝合金导线的生产成本较低，因此价格较为优惠。
耐热铝合金导线的应用领域耐热铝合金导线由于其优越的性能，在一些特殊领域得到了广泛应用，主要包括以下几个方面：1.高温电炉：耐热铝合金导线可以经受高温电炉中的高温环境，保证电炉的正常运行。
2.特种照明：耐热铝合金导线可以用于特种照明系统，如舞台灯光、工艺照明等领域，确保灯光设备的正常运行。
3.阻燃电线电缆：耐热铝合金导线可以用于生产阻燃电线电缆，提高电线电缆的安全性能。
4.航空航天领域：耐热铝合金导线可以用于航空航天领域中的电路连接，满足航空器和航天器对高温环境中导线的需求。
5.其他领域：耐热铝合金导线还可以用于一些其他特殊领域，如高速铁路、核电站等。
耐热铝合金导线市场发展现状目前，耐热铝合金导线市场正处于快速发展阶段，市场规模不断扩大。
主要表现在以下几个方面：1.需求增长：随着高温环境应用的扩大，对耐热铝合金导线的需求也逐渐增加。
特别是在航空航天、高铁、核电等领域，对耐热铝合金导线的需求量大幅增长。
2.技术创新：随着技术的进步，耐热铝合金导线的制造工艺不断改进，产品性能不断提高。
一些企业通过技术创新，生产出更高性能的耐热铝合金导线，满足市场需求。
铝合金电缆引言铝合金电缆是一种使用铝合金作为导电材料的电缆。
相对于传统的铜导线电缆，铝合金电缆具有一系列优势，例如重量轻、导电性能好、成本低等。
在本文中，我们将探讨铝合金电缆的特点、应用领域以及其与铜导线电缆的比较。
特点1. 重量轻与铜导线相比，铝合金电缆的密度更低，因此重量轻。
这使得在安装过程中更加方便，减轻了劳动强度，同时也降低了运输成本。
2. 导电性能好尽管铝的电导率比铜低约一半，但铝合金的优化设计可以弥补这一差距。
现代的铝合金电缆通过优化导体结构和制造工艺，使其导电性能接近甚至超过相同尺寸的铜导线。
3. 成本低铝是地壳中第三多的金属，相对来说相当廉价。
因此，使用铝合金电缆可以大大降低成本。
对于大规模的电力传输项目和建筑工程来说，铝合金电缆是一种经济实用的选择。
应用领域1. 电力传输铝合金电缆在电力传输领域得到广泛应用。
其轻量化和良好的导电性能使得长距离输电变得更加高效。
铝合金电缆可以有效减少输电线路的负荷和输电损耗，提高电力传输的效率。
2. 建筑工程在建筑工程中，铝合金电缆常用于住宅、商业和工业建筑的电力配电系统。
与传统的铜导线相比，铝合金电缆的使用不仅可以降低成本，还能满足建筑物对电力系统重量和导电性能的需求。
3. 车辆电气化随着车辆电气化的迅速发展，铝合金电缆在电动汽车和混合动力汽车中得到了广泛应用。
相比铜导线，铝合金电缆的轻量化特性可以提高电动车的续航里程，并降低整车重量，提升汽车动力性能。
与铜导线电缆的比较虽然铝合金电缆具有一系列优势，但它也存在一些限制。
与铜导线电缆相比，铝合金电缆的导电性能仍然稍弱，并且对于高负载和高温环境的耐受能力相对较低。
因此，在某些应用场合，铜导线电缆仍然是更好的选择。
然而，随着铝合金电缆技术的不断进步和改进，这些限制正在逐渐减小。
目前，已经出现了许多新型的铝合金电缆，其导电性能和抗氧化能力得到了显著提高，可以满足更多的应用需求。
结论铝合金电缆作为一种新型的导电产品，在电力传输、建筑工程和车辆电气化等领域具有广阔的应用前景。
铝合金导线在航空中的应用导线是电力传输和输送能量的重要设备，它承载着电流的传输任务。
在航空领域中，由于航空器对导线的要求更高，铝合金导线成为了首选。
本文将介绍铝合金导线在航空中的应用。
铝合金导线在航空中的应用主要体现在航空器的电气系统中。
航空器的电气系统包括供电系统、信号系统和控制系统等，而这些系统的正常运行离不开高质量的导线。
铝合金导线因其轻质高强的特点，成为了航空器电气系统的理想选择。
相比于传统的铜导线，铝合金导线重量更轻，可以减轻航空器的整体重量，提高燃油效率，降低运营成本。
铝合金导线在航空中的应用还体现在飞机的起落架系统中。
飞机的起落架是飞机的重要组成部分，承担着飞机在地面起降和滑行时的重量支撑和平衡任务。
铝合金导线在起落架系统中作为电气导线使用，其轻质高强的特点使得起落架系统的重量得以减轻，提高飞机的起降性能。
此外，铝合金导线的导电性能优良，保证了起落架系统的稳定工作。
铝合金导线在航空中的应用还展现在飞机的机载通信系统中。
随着航空技术的不断发展，现代飞机的机载通信系统已经越来越完善，包括通信设备、雷达系统、导航系统等。
这些设备需要可靠的电力供应和稳定的信号传输，而铝合金导线正是能够满足这些要求的理想选择。
铝合金导线的导电性能稳定，能够保证通信信号的传输质量，同时其轻质高强的特点也有助于减轻航空器的整体重量。
铝合金导线在航空中的应用还体现在飞机的照明系统中。
飞机的照明系统包括飞机内部和外部的照明设备，如仪表盘照明、客舱照明、机翼照明等。
这些照明设备需要稳定的电力供应和高质量的光源，而铝合金导线能够提供可靠的电力传输，同时其高强度能够保证照明设备的安全运行。
铝合金导线在航空中的应用广泛而重要。
其轻质高强的特点使其成为航空器电气系统的理想选择，能够减轻航空器的整体重量，提高燃油效率，降低运营成本。
同时，铝合金导线在起落架系统、机载通信系统和照明系统等方面的应用也发挥着重要的作用。
在未来，随着航空技术的不断发展，铝合金导线在航空中的应用前景将更加广阔。
浅谈铝导线在汽车轻量化中的应用摘要：随着技术的进步，铝导线因其质轻、成本低、性能优越而成为实现汽车轻量化的首选材料。
近年来，许多新型的轻质材料已经被成功地应用于汽车的各个部分，如车身、发动机等，以满足轻量化的需求。
线束是汽车的关键组成部分，在整辆车的总质量中占据2%～3%。
随着汽车电气系统的普及，线束的复杂性和质量也在不断增加。
关键词：铝导线；端子压接；轻量化引言：近年来，由于铜价的持续上涨，以及为了满足汽车轻量化的需求，许多汽车制造商正在寻找更加环保、经济的电线来取代传统的铜导线。
其中，铝导线因其质量轻、价格低的特性，成为实现汽车线束轻量化的首选材料。
一、应用铝导线的优势（一）相同导电性能下，铝导线可实现降本及减重在常温下，紫铜和铝的导电率分别为98%和60%，而它们的密度则分别为8.96g/cm³和2.70g/cm³，当两种导线的长度相同时，铝导线的截面积大约是铜导线的1.6倍，但由于它们的密度较高，因此重量只有铜导线的一半左右。
随着铝材的价格比铜材更加实惠，将其作为替代品的选择，将会大大减少成本，达到50%以上。
为了节省开支，在某些情况下，铝材的截面积会比铜材的1.6倍，只需确保其性能符合要求就行。
随着过载需求的增加，采用铝导线取代铜导线的效果十分明显，减重率达到了61.23%，而且还能够有效地降低导线的成本，达到51.76%。
特别是在大电流载荷的情况下，优势更加明显。
（二）使用铝导线代替铜导线，对于国家战略意义深远随着科技的飞速进步，行业竞争变得越来越激烈，主机厂必须具备降低成本、提高效率的核心竞争力。
采用铝作为电缆取代铜作为电缆，不仅能够显著降低成本和体积，而且还能够满足国家对于金属资源的战略性分配。
我国的铜矿资源紧缺，储量极少，95%以上的铜矿仍然需要进口。
相比之下，铝矿资源更加丰富，其价格波动性较小，成本也比较稳定。
因此，采用铝来取代铜，是符合国家金属经济发展战略的必要选择。
浅谈输电线路耐热铝合金导线及其应用在国内电力发展和供电容量需求日益增大的现况下，介绍了耐热铝合金导线的特性，此类导线在输电线路支撑不变动的情况下，可使输电线路输送容量增加，从而具有较大的经济价值。
标签：耐热铝合金导线经济效益输送容量0引言随着国内经济和建设日新月异的发展，电力供应需求量日益增加。
近年来，发电机装机容量在逐年递增，输电电压由高压向超高压、特高压增升。
随着远距离大容量直流输电技术日趋成熟，形成了全国性的高压互联网，架空导线输送容量和质量的需求日益增高。
从1978到2011年，全国发电机容量从5712万千瓦增至11.2亿千瓦，年发电量由2565亿千瓦增至47000.7亿千瓦。
目前中国的年发电量已跃居世界第一位。
即使这样，在我国很多经济发达地区还存在供不应求的现象，极大地制约了当地的经济发展。
究其原因，主要是因为现有输电线路运行能力有限，导线传输容量小造成的。
如何在现有的输电线路基础上提高输送容量是解决以上问题的关键。
1架空导线传输容量的提高方法1.1现有输电线路的增容有两种方法一是加大导线截面；二是采用耐热导线，加大导线截面要求加强现有铁塔，而采用耐热导线则无须加强现有铁塔。
1.2耐热铝合金国内外发展美国General Electric Research Laboratories的Mr.R.Herrington通过研究首先发现：在铝材中适当添加金属锆元素能提高铝材的耐热性能，并于1949年发表论文对这一发现做了介绍。
该项发现受到国际上相关专业人士的关注和重视。
尤其是日本在开发和研制耐热导线方面取得较大进展，开发出在铝中添加0.1%左右的锆的耐热铝合金导线，在不降低导线抗拉强度和导电率的情况下，提高其耐热性。
在原有线路上更换耐热铝合金导线，使传输容量成倍增加，满足了日益增长的供电需求。
现在日本220kV 以上的高压传输线路全部采用耐热铝合金导线。
国内于上世纪80年代末，由上海电缆研究所与武汉电缆厂联合研制开发了普通耐热铝合金钢芯绞线，由此打破了此类产品依赖进口的局面。
耐热铝合金导线的力学性能探讨摘要：本文对耐热铝合金导线的特点和运用情况作了分析，对耐热铝合金导线的温度应力弧垂的关系进行了研究和分析，对耐热铝合金导线进行了介绍，就耐热铝合金导线的力学性能进行了探讨和分析，希望能够为日后耐热铝合金导线的研究和开发提供技术参考和学术参考。
关键词：耐热铝合金导线；温度；应力；弧垂；高强度引言伴随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，对电力的需求的急剧增加，电力工作有了很大的发展。
根据国家“西电东送、南北互供、全国联网”的战略性部署和规划，使得大容量和远距离的输电线路成为了趋势，这就对架空输电导线提出了新的更高的要求。
就目前来看，我国在架空输电线路上多使用的是传统的铝绞线，这种导线的耐热性能有限还比较弱。
这就使得线路的输电容量收到了限制，在这种情况下，很有必要对新型的耐热铝合金导线进行开发和研制，这对于以后的应用和推广具有很强的现实意义和经济意义。
一、耐热铝合金导线的发展和应用伴随着国民经济的快速发展，人民的生活水平不断提高，在生产和生活方面，对电力的需求也随之急剧增长，输电线路也渐渐向着大容量方向的发展，这就对导线的输电容量提出了更大的要求，需要更大的容量。
用镀锌钢线和耐热铝合金圆线绞合而成的导线就是耐热铝合金导线。
铝合金导线在上世纪二十年代先在美国和瑞士等西方国家的高压输电线路应用。
由于铝合金材料制成的导线的性能优越，运行的效果很好，尤其是在超高压线路和一些大跨越线路上的使用取得了很好的效果，因此，被世界各国所广泛使用，耐热铝合金是性能良好的特种导线之一，多用于在我国城网增容改造、变电站建设和一般线路上。
应用研究充分表明，采用耐热铝合金导线可以大幅度的提高线路的输送电容量，还能够减少投资，有很高的回报率，具有良好发展优势。
我国耐热铝合金导线的应用较西方国家相比比较迟缓，至今只有二十多年的历史，就目前来看，我国220KV 以上的大跨越的输电线路多采用的是国产的钢芯铝合金导线，只有少数的几条大跨越输电线路使用的是从国外进口的耐热铝合金导线、我国已经具备了金具和一般耐热导线的研发和生产能力，应该自主大力的开发研制具有高性能和性价比的耐热铝合金导线。
铝合金电缆的优点铝合金电缆在电缆行业发展史中属于一种新型的材料，上世纪70年代，西方欧美国家正式推广这种电缆材料，我国起步较晚，铝合金电缆在中国却只有10多年的历史，到目前为止，铝合金电缆在普及方面还是没有达到与铜缆并驾齐驱的地步，但是铝合金电缆自身独有的优势普通电缆还是无法达到的。
1、成本优势：铜杆是铝杆价格的3.5倍、铜的比重又是铝的3.3倍，所以铝芯电缆比铜芯电缆便宜多的多。
2、导电率：与同规格的铜缆比较，铝合金导体的导电率是国际标准材料的61.8@，载流量是铜的79%，同样的性能下，铝合金电缆的重量大约只有铜电缆的50%.抗蠕变性能：铝合金导体的合金材料与退火处理工艺减少了导体在受热和压力下的"蠕变"倾向，相对于纯铝，抗蠕变性能提高300%，避免了由于冷流或蠕变引起的松弛问题。
4、防腐蚀性：铝合金电缆本身所用的导体材料与空气接触形成氧化层，能承受多种样式的腐蚀，因而具有承受恶劣环境的特性.5、热膨胀系数：热膨胀系数用来计算在温度变化时材料的尺寸变化。
铝合金的热膨胀系数与铜相当，多年来铝连接器一直可靠地用于铜和铝导体，且当今使用的大部分电气连接器都是用铝制造的，这尤其适合铝合金。
所以铝合金导体与连接器的膨胀和收缩完全一致。
6、机械性能：铝合金电缆的反弹比铜缆低40%，柔韧性高25%，有很好的弯曲性能。
铝合金导体相比于纯铝导体，由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工艺，极大的提高了抗拉强度，且延伸率提高到30%，使用更加安全可靠。
7、拉伸强度性能：自重承载力强铝合金改善了纯铝的抗拉强度，铝合金电缆可支撑4000米长度的自重，铜电缆只能支撑2750米。
这种优势在大跨度的建筑（如体育场馆）配线时体现得尤为突出。
8、铝合金铠装的优势：常规电缆铠装大多采用钢带，这种材料安全级别低，一旦受到外力冲击其抵御能力差，容易导致击穿，且重量重，安装成本相当高。
而新型材料铝合金带连锁铠装，多数采用的是美国标准开发的金属连锁铠装电缆，这种内部连锁机构能保证电缆能经受外界强大的破坏力，即使遇到大的外力冲击电缆亦不易被击穿，提高了安全性能。
耐热铝合金导线的耐热机理及其在输电线路中的应用班级：学号：姓名：耐热铝合金导线的耐热机理及其在输电线路中的应用摘要:随着电力工业的飞速发展，输电线路需要使用大容量、耐高温的导线，本文对耐热铝合金导线的耐热机理进行了探讨，对耐热铝合金导线的种类和性能以及在输电线路中的应用进行了分析和介绍，并对今后加速发展和应用耐热铝合金导线提出了建议。
关键词:耐热铝合金导线耐热机理载流量软化特性机械强度残存率1 前言随着国民经济的飞速发展，我国电力工业有了突飞猛进的进步。
根据“西电东送、南北互供、全国联网”的战略部署，远距离、大容量输电线路的建设势在必行，同时也向架空输电导线提出了更高的要求。
作为提高输电容量的对策，主要是从两个途径解决，一是提高输电电压，二是提高输电电流。
在电压一定的前提下，提高输电电流密度，即提高导线单位面积的输电容量就显得十分重要。
目前我国架空输电线路所使用的导线基本上仍旧是传统的钢芯铝绞线（ACSR），由于其耐热性能相对较弱，因此线路的输电容量受到一定的限制。
毋庸置疑，开发研制新型耐热导线并加以推广应用将具有很大的经济意义。
2 耐热导线的耐热机理众所周知，铜、铝等金属导体材料通电以后会随着自身温度的提高，同时降低其机械性能，因而大大影响了输电能力的提高。
国外，从上世纪40年代起，美国等工业先进国即开始研究输电导线材料的耐热机理，并努力寻求一种能提高铜、铝等导电材料耐热性能的方法，也就是使导线处于高温状态下也不至于降低机械强度，保持其良好的使用性能。
人们通过研究发现，在金属铜里加入少量的银即有明显的耐热效果，并开发出被称为Hy-Therm-Cupper的耐热铜导线。
其后，人们对架空输电导线所大量使用的材料金属铝的研究又取得了新进展。
美国General Electric Research Laboratories的Mr.R.Herrington通过研究首先发现：在铝材中适当添加金属锆（Zr）元素能提高铝材的耐热性能，并于1949年发表论文“The Effect Of Single Addition Metals On The Recrystallization ElectricalConductivity And Rupture Strength Of Pure Aluminum”(TRANS .ASM 41.443(1949) )。
铝合金导线漫谈铝作为一种导电材料在电工行业得到广泛的应用，其突出的优点是具有优异的导电性能且重量轻、资源丰富。
但铝也存在机械性能较差的缺点，为此，人们在纯铝中加入其他元素来改善其性能，就产生了铝合金。
铝合金种类繁多，在电缆行业中使用较多的有两种，高强度铝合金导线和耐热铝合金导线。
本文重点介绍这两类产品的特点、性能和应用。
一、高强度铝合金导线高强度铝合金导线也称为铝镁硅合金导线，它是在电工铝中加入镁和硅两种元素（加入总量约1％）得到的铝合金产品。
架空导线中使用的铝合金导线按其机械性能和电性能不同分为两种型号，分别为LHA1型和LHA2型，前者比后者强度更高一些，同时电阻率也大一些。
铝镁硅合金的特点是抗拉强度高，其抗拉强度约为电工硬铝线的1.8～2倍。
电阻率则略高于电工铝。
表1是电工铝线与铝镁硅合金线主要性能的比较用铝镁硅合金制制成的铝合金绞线抗拉强度高、拉力单重比大、弧垂特性好，有较好的耐磨性能和耐腐蚀性能。
与钢芯铝绞线相比，在相同的重量下，铝镁硅合金绞线有更大的截面，电性能好，强度高，电阻小，因此载流量更大，而且单一的材料不会出现电化腐蚀，寿命更长。
典型规格的性能比较如表2：从表2可看出，相同重量下, 铝镁硅合金绞线强度更高，载流量更大，拉力单重比也更大，而直流电阻更小。
在重量限定情况下，采用铝合金绞线可以提高输电效益，降低输电线路建设费用。
在导线具有相同载流量的条件下，铝镁硅合金绞线重量轻、强度高、拉力单重比大。
典型规格的性能比较如表3：表3 同样载流量钢芯铝绞线与铝合金绞线性能比较表由表3可知,相同载流量下，铝镁硅合金绞线强度更高，重量更轻，拉力单重比更大，在不改变对地距离的情况下，可以加大档距，减少铁塔数量，降低线路工程的综合造价。
铝镁硅合金导线也可以加入镀锌钢芯或铝包钢芯增强，制成钢芯铝合金绞线或铝包钢芯铝合金绞线；还可以作为电工铝线的增强芯，制成铝合金芯铝绞线。
铝镁硅合金绞线具有如此优越的综合性能，使其能适应各种复杂气候，各种跨度的复杂地形地貌和架设工作条件的需求，特别适合于以下场合：1)高山峡谷、大江湖泊等大跨越段；2)线路需经过天气复杂恶劣的冰雪及重冰区。
铝合金导线漫谈
铝作为一种导电材料在电工行业得到广泛的应用，其突出的优点是具有优异的导电性能且重量轻、资源丰富。
但铝也存在机械性能较差的缺点，为此，人们在纯铝中加入其他元素来改善其性能，就产生了铝合金。
铝合金种类繁多，在电缆行业中使用较多的有两种，高强度铝合金导线和耐热铝合金导线。
本文重点介绍这两类产品的特点、性能和应用。
一、高强度铝合金导线
高强度铝合金导线也称为铝镁硅合金导线，它是在电工铝中加入镁和硅两种元素（加入总量约1％）得到的铝合金产品。
架空导线中使用的铝合金导线按其机械性能和电性能不同分为两种型号，分别为LHA1型和LHA2型，前者比后者强度更高一些，同时电阻率也大一些。
铝镁硅合金的特点是抗拉强度高，其抗拉强度约为电工硬铝线的1.8～2倍。
电阻率则略高于电工铝。
表1是电工铝线与铝镁硅合金线主要性能的比较
用铝镁硅合金制制成的铝合金绞线抗拉强度高、拉力单重比大、弧垂特性好，有较好的耐磨性能和耐腐蚀性能。
与钢芯铝绞线相比，在相同的重量下，铝镁硅合金绞线有更大的截面，电性能好，强度高，电阻小，因此载流量更大，而且单一的材料不会出现电化腐蚀，寿命更长。
典型规格的性能比较如表2：
从表2可看出，相同重量下, 铝镁硅合金绞线强度更高，载流量更大，拉力单重比也更大，而直流电阻更小。
在重量限定情况下，采用铝合金绞线可以提高输电效益，降低输电线路建设费用。
在导线具有相同载流量的条件下，铝镁硅合金绞线重量轻、强度高、拉力单重比大。
典型规格的性能比较如表3：
表3 同样载流量钢芯铝绞线与铝合金绞线性能比较表
由表3可知,相同载流量下，铝镁硅合金绞线强度更高，重量更轻，拉力单重比更大，在不改变对地距离的情况下，可以加大档距，减少铁塔数量，降低线路工程的综合造价。
铝镁硅合金导线也可以加入镀锌钢芯或铝包钢芯增强，制成钢芯铝合金绞线或铝包钢芯铝合金绞线；还可以作为电工铝线的增强芯，制成铝合金芯铝绞线。
铝镁硅合金绞线具有如此优越的综合性能，使其能适应各种复杂气候，各种跨度的复杂地形地貌和架设工作条件的需求，特别适合于以下场合：
1)高山峡谷、大江湖泊等大跨越段；
2)线路需经过天气复杂恶劣的冰雪及重冰区。
二、耐热铝合金导线
另一类在输电线路中广泛使用的铝合金产品是耐热铝合金导线。
耐热铝合金是在电工铝中加入锆元素制成的，其耐热的机理主要是由于锆的加入提高了铝的再结晶温度，使铝合金的耐热性得到显著的提高。
不过,锆的加入使铝合金的电阻率升高，导电性能下降，因此应合理控制锆的加入量，在尽可能少降低导电率的前提下提高导线的耐热性。
导线的耐热性主要表现在高温下的耐软化性和耐蠕变性。
耐软化性指的是在高温运行条件下,导线的强度不会明显降低；耐蠕变性是指在长时间高温运行情况下，导线的垂度不会增大很多。
质量良好的耐热铝合金导线应该具有良好的耐热性，同时导电率没有显著的减少。
表4是导电率58% IACS的耐热铝合金导线与电工硬铝线主要性能比较。
从表4可知，在常温下，耐热铝合金单线与电工硬铝单线相比，除导电率略低外，其它性能大致相同。
在高温下耐热铝合金单线的强度比硬铝线好得多，150℃时耐热铝合金单线的疲劳极限比90℃时硬铝线的疲劳极限还小。
耐热铝合金导线也可以加入镀锌钢芯或铝包钢芯增强，制成耐热钢芯铝合金绞线或耐热铝包钢锌铝合金绞线，提高导线的机械强度，适应不同使用要求。
早期耐热耐铝合金导线导电率只能达到58%IACS，工作温度150℃，通过不断的研究改进，导电率提高到60%IACS，以后又逐步开发出高强度耐热铝合金、超耐热铝合金、高导电超耐热铝合金、特耐热铝合金等产品，形成了一个耐热铝合金产品系列。
2005年，耐热铝合金线已由IEC/TC 7作为项目建议提出，通过了第一初审，现已进入各成员国征求意见稿阶段。
在IEC/TC 7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5为耐热铝合金系列产品的主要技术指标。
表5 耐热铝合金系列产品主要技术指标 (Φ2.30～4.50mm )
从表5中可以看出，在抗拉强度、长期容许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将要遭到淘汰。
当今在国际上已很少有国家使用，但在我国虽然仍有相当的使用量。
同样，超耐热铝合金线由于导电率和长期容许使用温度都不如高导电超耐热铝合金线，也没有列入IEC/TC 7系列型号中。
早期的开发的耐热铝合金如：58和60%IACS耐热铝合金、高强度耐热铝合金等属于固溶型耐热铝合金。
固溶型耐热铝合金中，锆元素的添加量一般都不超过0.1%。
在铝材中添加锆元素能提高铝材的耐热性，同时也降低铝材的导电率。
减少锆元素的添加量，则不能保证铝材的耐热性。
因此，早期开发的固溶型耐热铝合金，耐热性能提高因受锆元素添加量的约束，长期容许使用温度一般为150℃,生产工艺也较为复杂和难以控制。
新开发的超耐热铝合金、特耐热铝合金及高导电超耐热铝合金等属于固溶析出型耐热铝合金。
这类耐热铝合金生产中，锆元素的添加量远远超过0.1%，达0.3%以上。
为保证合金线材的导电率不低于58%IACS，固溶析出型耐热铝合金首先通过高温热轧，使得锆元素在铝材中强制性过饱和。
然后进行不低于80%的冷加工和长时间的热处理，如得不到应有的析出组织，还要进行二次热处理。
因此，固溶析出型耐热铝合金的生产工艺不仅比固溶型耐热铝合金更复杂，还需增添特殊的热处理设备。
同时，固溶析出型耐热铝合金线的生产成本与周期显然高于固溶型耐热铝合金。
但固溶析出型耐热铝合金却能得到优异的性能指标：导电率不低于58%IACS甚至60%IACS、长期容许使用温度不低于210℃，可达230℃，可使输电线路输送容量增加一倍以上。
耐热铝合金导线的最大特点就是允许工作温度高，与同截面的钢芯铝绞线相比，载流量能提高50％以上，在线路扩容改造工程中，尤其在线路走廊狭窄地区，只需要更换相近截面规格的耐热铝合金导线，基本上不需要更换铁塔即能达到增大线路输电容量的目的。
这非常适用于受用地限制，或更新线路需要花费更多的人力、财力的地方。
由于耐热铝合金导线比同样规格的普通钢芯铝绞线能输送更多的电能，在它问世后不久即受到人们的关注，并随着性能的不断提高和品种的不断增多，它的应用得到了很大的发展。
日本是世界上使用耐热铝合金导线最多的国家，从1960年开始就在输电线路使用耐热铝合金导线，除了变电站的母线早就全部使用耐热铝合金导线以外，到1990年，日本的500kV输电线路的导线已经全部使用耐热铝合金导线。
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。
近20年来，东南亚地区耐热铝合金导线的使用量也有不少的增长。
我国应用耐热铝合金导线已有20余年历史。
1986年首先在安徽繁昌500kV变电站采用国产1440mm2钢芯58%导电率耐热铝合金绞线(NRLH58GJ)作为母线，以后逐步推广到输电线路中。
迄今已有10多条耐热铝合金输电线路在运行或建设中，其中仅深圳地区采用耐热铝合金导线进行扩容改造的线路已达200km。
耐热铝合金导线的广泛应用，可大量节约电力建设成本费用，蕴藏着巨大的社会经济效益。
目前我国电网建设正处于高速发展的时期，耐热铝合金导线等电网新技术、新设备的应用，对提高电网规划、设计、建设与运行水平有着现实长远的意义。
