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超高压输电线路架构设计与可靠性分析一、超高压输电线路概述超高压输电线路是指电压等级为800kV以上，是目前电力系统发展的趋势之一。
与传统输电线路相比，超高压输电具有输电距离远、输电损耗小、占地面积少等优点。
因此，超高压输电已经成为中国电力系统发展的重要方向之一。
本文将介绍超高压输电线路的架构设计与可靠性分析。
二、超高压输电线路架构设计1、线路型式超高压输电线路型式主要有空气绝缘型和气体绝缘型。
空气绝缘型是指采用纵向架空导线、悬垂导线或导线和地面之间采用绝缘子串联的方式组成传输线路。
气体绝缘型是指采用SF6气体充填护套管或充填电缆中，通过高压绝缘技术和气体绝缘技术来保证线路的安全可靠性。
相比较而言，空气绝缘型的成本要低，但是受天气等因素的影响较大，气体绝缘型较为稳定，但是成本较高。
2、线路材料超高压输电线路材料主要有铝合金杆塔和钢杆塔两种。
相较于钢杆塔，铝合金杆塔可以减轻自重，降低爬升角，同时具备更佳的抗腐蚀、导电和导热性能。
因此，现代超高压输电线路多采用铝合金杆塔作为主要材料。
3、线路结构超高压输电线路结构主要有单回线、双回线、分区换流等结构。
在可靠性和抗风载能力的方面，双回线是一种更加合适的设计方案。
而在输电线路长度较长的情况下，分区换流方案则能够更好地解决输电电压稳定性问题，提高输电线路的可靠性。
三、超高压输电线路可靠性分析1、系统可靠性分析超高压输电系统的可靠性主要包括输电线路、断路器、变压器、电缆、电缆头等多个部分的可靠性。
我们通常使用可靠性分析法，从系统的全貌出发，对零部件或机构进行分析和计算，以判断整个系统的可靠性。
对于超高压输电线路系统而言，我们可以采取MTBF（Mean Time between Failure）等方法进行系统可靠性评估。
2、电缆头可靠性分析电缆头作为输电线路的重要组成部分，在使用期间常常会出现故障。
因此，我们通常通过电缆头连接器的可靠性分析，来判断电缆头的可靠性。
超高压电力XLPE电缆制造技术系列讲义之一扇形四或五分割预扭导体之制造概要余益定一、前言超高压69kV以上之XLPE电力电缆已由台电采用多年，预计2000年开始，台电将进入161kV级以取代69kV级。
除可减少线路损失外尚可提升电力供应品质。
因应都会区域所需此项超高压电缆多层大型导体，电力公司规定在定型试验时应送样之导体尺寸如下：69kV 1000mm2161kV 1600mm2此种大截面导体，极易产生内部涡流Iddy Current促使导体温度上升而造成输电损失。
为避免此项涡流，乃设计成为分割导体。
Segmental Conductor实际上，分割导体在纸绝缘充油电缆OF Cable 时就已采用，并且需加入导油螺管,现应用于交联PE绝缘XLPE Cable已不再需要导油螺管。
分割导体制造属于高难度技术，完全有别于传统圆形绞线。
规格的规定比较含混不明确，一般只有规定外径、单位重量、导体电阻等，绞向、扇角、填充等都没有规定。
台电规定四分割、五分割都可以，国外还有作成六分割或七分割，各工厂方式并不一致，且影响将来交联PE绝缘尺寸品质，如集合不圆，扇角突出等。
此种导体是超高压电缆制造技术一大问题，业者不能不重视。
应力求了解原理、选择良好方法（机械），设计正确压缩轮尺寸，并就因应台电公司要求，探讨此分割导体各项问题。
二、分割导体之特性要求依据台电规范A-007，其译文如后：3．交联PE电缆规范：交联PE电缆之构造及材料须符合下列各项规定及附表1与表2。
导体(Conductor)材质：导体须为电气用无镀锡软铜线，绞合前其物理特性须符合ASTM B 3 之规定。
截面积：分为100、150、200、250、325、400、500、600、800、1000、1200、1400、1600等（mm2）。
形状：压缩圆形（Compacr-Round Stranded）：凡导体截面积为100～600 mm2者须为压缩圆形，导体最外层之绞向须向右转(S方向)，其绞距不得大于该层外径之20倍。
一种大截面铝芯分割导体的设计与制作宋光辉;李春梅;田亚飞;宋程成【摘要】介绍了用于高压电力电缆的一种大截面铝芯分割导体的设计和制作.【期刊名称】《电线电缆》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P13-15)【关键词】高压电力电缆;大截面;铝芯分割导体【作者】宋光辉;李春梅;田亚飞;宋程成【作者单位】江苏亨通高压电缆有限公司,江苏常熟215537;江苏亨通高压电缆有限公司,江苏常熟215537;江苏亨通高压电缆有限公司,江苏常熟215537;江苏亨通高压电缆有限公司,江苏常熟215537【正文语种】中文【中图分类】TM244.30 引言中国的电缆工业中“以铝节铜”已是大势所趋［1］，因为中国的铜资源稀缺，以铝节铜可节省成本，不过以铝节铜发展到什么程度，还要由技术经济上的可行性以及供、需双方的认同来确定。
由于导体传输电流的大小并不是随着导体截面的增加而线性增加，产生这种现象的原因之一是导体在传输交流电流的过程中存在“集肤效应”和“邻近效应”，随着导体截面的增大，这种现象会越来越显著。
因此110～220 kV交联聚乙烯绝缘电力电缆标准中，明确规定了截面在800 mm2以上的电缆导体必须采用分割导体［2，3］，以减小“集肤效应”和“邻近效应”引起电缆的导体交流电阻增加对传输容量的影响［4］。
1 分割导体的选型经结构验证，四芯分割导体在绞合、紧压、成缆工艺上比较容易实现，但从结构稳定性和耐弯曲性能上五芯分割导体要比四芯分割导体更优越一些。
鉴于我公司现有德国斯凯特公司的3.6米盘绞机有6个放线架的特点，综合考虑分割导体生产过程中的工艺可行性和导体结构的稳定性，确定在试制2 000 mm2的分割导体时采用五分割结构。
2 五分割导体的设计2.1 计算2 000 mm2分割导体的实际截面积有关标准规定了2 000 mm2铝芯导体的电阻不大于0.014 9Ω/km，同时规定了2 000 mm2导体结构最少根数不小于170根［5］。
漆包型线分割导体设计及制造摘要本文分析了传统分割导体存在的问题，介绍了新型漆包线异型分割导体的设计方法、漆层温度选型原则、生产制造过程。
由于漆包线分割导体的优异性能，将会在高压电缆领域广泛应用。
关键词：高压电缆；漆包型线；分割导体；导体设计Design and Manufacture of Enameled Profile Wire Milliken ConductorDouHechao(Shanghai Silin Special Equipment Co., Ltd, Shanghai 20041)Abstract This article analyse the problems of traditional milliken conductor. It introduces the design method, the selection principle of paint temperature and production of a new type of enamelled profile wire milliken conductor. Because of the excellent performance, the enamelled profile wire milliken conductor will be widely used in the field of high voltage cable.Keywords:high voltage cable;enamelled profile wire; milliken conductor;conductor design电力是国民经济发展的基础和前提，随着城市电力需求的不断增加，以及城市电网入地改造不断进行，对电网的要求也越来越高，电力设施朝着高电压、大容量传输方向发展。
为了提高电缆的载流量，通常采用增大导体截面的方法。
220kV大截面电缆结构设计摘要随着中国经济的快速发展，城市现代化水平的不断提高，电力电缆作为城市电网中的重要设备，发展速度极快，平均年增长量达到百分之三十五。
近几十年来，电能需求量的不断增长，远离工业中心的大型水电站的开发，更需远距离输送电能，使输电电压水平迅速上升。
交联聚乙烯绝缘电力电缆以其合理的工艺结构，优良的电气性能和安全可靠的运行特点，近年来在国内外获得了迅猛的发展。
尤其在高压输电领域更取得了巨大的发展。
超高压、大长度、大截面和高可靠性已成为当今电力电缆技术发展热点。
在这里介绍了高压大截面电缆的用处，高压大截面电缆的在国内外的应用，并举出了实例，描述了高压大截面电缆的发展前景。
对220kV2500mm2的电缆进行了设计，2500mm2截面的电缆线芯采用的是分割导体，详细的计算了电缆的绝缘厚度、缓冲带、纵向阻水层、绝缘屏蔽、金属护套和外护套的外径厚度尺寸。
并计算了电缆的电气参数，其中有导电线芯直流电阻的计算，电缆交流电阻的计算，电缆绝缘电阻的计算，电缆电容的计算，电缆电感的计算，绝缘介质损耗的计算，金属护套损耗的计算，电缆各部分热阻的计算，电缆连续允许载流量的计算以及电缆允许短路电流的计算。
关键词220kV；大截面；电缆；应用；设计220kV large cross-section cable structure designAbstractAlong with the rapid development of China's economy, City modernization level unceasing enhancement, power cable in the grid as a city of important equipments, the speed of development fast, average annual growth reached thirty-five percent. In recent decades, the growing demand for electricity, away from the center of the industry development of large hydropower station, need more to long-distance transmission of electricity, make the transmission voltage level up rapidly. Crosslinked polyethylene insulated power cables with its reasonable technical structure, excellent electrical properties, safe and reliable operation characteristics, in recent years at home and abroad and the development of the obtained rapidly. Especially in the high voltage electricity field in more made great development. High pressure, big length, large cross-section and high reliability has become the power cable technology development hot spots. Here introduces the high voltage large cross-section cable use and the high pressure large cross-section cable in the application of both at home and abroad, and the examples,describe the high pressure large cross-section cable development prospects.In 220 kV2500mm2cable to carry on the design, 2500 was the section cable core USES is the segmentation conductor,Keywords 220kV; Large cross-section; cable；application；design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 大截面电缆在国内外的应用 (1)1.3 设计内容 (2)第2章 220kV2500mm2电缆结构 (3)2.1 分割导体的股块构成。
浅谈分割导体的结构与设计及部分国外分割导体的介绍1.前言电缆被誉为国民经济建设的血管，是实现我国现代化建设必不可少的要素。
随着我国国民经济的迅猛发展，“十二五”规划中明确指出要加快农村城镇化进程和城乡电网的改造，用户在电缆的选择中越来越趋向于大截面、高压及以上电压等级的电缆。
但由于集肤效应的存在，电流趋于在导体表面流动，使得导体载流量不与导体截面呈线性增加，导体截面积越大，集肤效应越明显。
在GB/ T 11017-2002、GB/T 18890-2002等标准中明确规定，截面积在800mm2及以上时必须采用分割导体结构（虽然没有明确规定金属导体种类，但是业内基本默认为铜导体），以降低集肤效应对电缆载流量的影响。
2.分割导体的结构与设计2.1 分割导体结构分割导体顾名思义，一般的分割导体由扇形或瓦楞股块、皱纹纸、半导电尼龙带及中心填充单元组成（本文主要探讨由扇形股块构成的分割导体），中心填充单元位于整个分割导体的中心，其材料一般为绞合铜丝（国内）和实心铜（国外），但由于集肤效应的存在，中心填充单元几乎很少起到传输电流的作用，国内外资料中未见到对大截面分割导体中心填充单元的介绍，如中心填充单元材料、性能、载流量等。
扇形股块的以中心填充单元为中心按同一方向成缆，皱纹纸隔离于各个扇形股块之间，半导电尼龙带绕包在分割导体之外，最后外层绕包无纺布。
分割导体的主要形式有四分割、五分割、六分割、七分割等，我国以五分割导体应用最为广泛，如图1所示。
GB/T3956-2008中规定分割导体的截面积范围是800mm2-2500mm2，如表1所示，但有的企业已经制造出截面积为3000mm2，甚至3500mm2的分割导体，但该标准中只规定到了2500mm2。
我国的GB/T3956-2008是参照IEC 60228-2004制定的，随着电缆行业技术的进步，相信会有越来越多的企业有能力生产3000mm2及以上的大截面分割导体，所以会加速相关标准的修订速度，相信未来的相关标准中会增加对于分割导体截面积范围限制，以及相关的参数说明。
0.6/1KV电缆瓦形导体的工艺设计初探1、引言随着城市、农村电网改造的不断深化，电线电缆销售市场前景将更加广阔。
线缆企业面临着巨大商机，但同时也面临着激烈的市场竞争。
在保证产品质量的前提下企业如何最大限度地降低内耗，减少电缆生产的制造成本，让利于顾客则成为占有市场的关键。
本文仅从优化工艺设计浅谈瓦形结构在节约电缆生产成本中的应用。
2、技术关键瓦形导体和扇形导体一样，都是一种异型结构，它是在扇形压辊孔形尺寸的基础上优化设计而产生的，其成型导体形状如同瓦片一样而得名。
其主要的工艺关键是正确设计绞线上压轮和对绞线工序压制成型的工艺控制。
3、工艺工装设计（1）、0.6/1KV 4+1芯电缆绞线压轮的设计浅析A．众所周知，0.6/1KV四芯等截面电缆只需根据异形导体压辊设计原理设计扇形导体压轮尺寸即可满足生产要求（如图一）。
在此基础上，为了有效减小填充空间，故0.6/1KV 4+1芯电缆只需考虑把中性线芯放进四芯等截面主绝缘线芯中间即可。
如下图二：1、主线芯导体2、主线芯绝缘3、中性线芯导体4、中性线芯绝缘5、填充6、包带7、外护套B．设计要点从图一、图二所示可以看出，AB弧和A1B1弧不会变化，故0.6/1KV 4+1芯电缆绞线下压轮和0.6/1KV四芯等截面电缆扇形导体下压轮可以通用，设计时只需考虑上压轮尺寸。
如图三，以圆O为中心，以中性线芯绝缘后外径/2 +主线芯绝缘厚度为理论半径R，根据扇形导体压辊设计原理确定CD弦及弓高EF的长度，即可设计出上压轮。
C．按以上设计思路也可对0.6/1KV 3+2芯电缆绞线压轮进行优化设计。
设计时应注意：截面为 35 mm 2及以下主线芯上压轮不宜采用瓦形结构。
因为4+1芯及3+2芯中心线16 mm2、10 mm2绝缘外径分别为7.0～7.4mm、5.9～6.2 mm，根据上述理论推算出主线芯CD弦及弓高EF太大而无法满足工艺要求。
4、工艺试验及结果对采用瓦形结构进行电缆生产时，在绞线工序只需按照正常的操作程序即可，但要防止导体压得过扁或压不到位，上、下压轮需调节好，要保证导体的高度；在绝缘工序一定要把绝缘厚度控制在国家标准范围内；成缆工序和扇形线芯成缆方式一样，预扭足够的圈数即可。
