用于大跨越的高强度耐热铝合金导线的研制

铝包殷钢芯耐热导电线的技术特性及应用研究摘要：铝包殷钢芯耐热导电线是现今国内常见的新型导线之一，通常是由铝包殷钢芯和超耐热铝合金共同制成，与传统导线相比，其截面和弧垂差异不大，却能将输送容量扩大一倍，应用中也不存在线路走廊不适用的问题，但是高输电容量带来的线路和能量损耗问题也不容忽视。

本文通过综述调研，对其技术特点进行讲解，介绍其应用情况并分析推广面临的问题，希望对其发展有所裨益。

关键词：铝包殷钢芯耐热导电线；技术特性；应用研究铝包殷钢芯耐热导电线，也被称为倍容量导线，顾名思义，这种特种架空导线的输电容量非常可观，高效的完成了电力安全传输，节省了空间和土地资源，非常符合现代化社会对于用电的高要求，其技术特性和应用研究如下。

1 技术特性介绍1.1殷钢的工艺特点殷钢是一种零膨胀系数的合金，在金属功能材料中有非常重要的作用，运用在输电导线中可尽量避免松弛，但由于其强度不足，需要细晶化生产工艺增加其塑性，增强合金强度，以控轧控冷工艺和特殊低角度拉丝模拉丝使得丝材横截面晶粒尺寸控制在1-1.5μm，满足电导线要求。

1.2铝包殷钢芯耐热导电线物理结构关注铝包殷钢芯耐热导电线的结构可发现，没有使用传统的钢芯，而是使用铝包殷钢芯，大大增强了导线强度，控制了弧垂；没有使用传统的铝股，而是使用超耐热铝合金；也就使得在固定的总截面中可以输送更大容量的电流。

下图1为铝包殷钢芯耐热导电线的剖面结构图和样品图。

图1 铝包殷钢芯耐热导电线的剖面结构图和样品图1.3铝包殷钢芯耐热导电线特性分析与传统钢芯铝绞线相比，铝包殷钢芯耐热导电线在1/3的膨胀系数下保持了同等的强度，增加了抗腐蚀能力，满足不同的应用环境，下面将从性能特点、应用特点和技术问题三个方面对这种导电线进行详细说明。

首先是性能特点。

简单的概括就是在等外径、等弧垂的情况下倍容，详细说明：第一，倍容量，殷钢芯导线可在210℃的温度下长时间运行，是传统导线在70℃时载流量的双倍；第二，同弧垂，导线运行时，由于温度升高，铝合金线部分张力会逐渐减少，当温度达到迁移点后，其张力会转移至铝包殷钢芯，其线膨胀系数使其在高温下弧垂不发生较大变化；第三，长寿命，由于铝基材料和外层绞合铝合金材质不存在电位差，这很好的避免了电化学腐蚀，增强其使用年限，调研发现使用时间在40年以上。

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。

500kV西江大跨越Ⅱ段展放1000mm2导线施工技术摘要：500kv西江大跨越ⅱ段大跨越在封航架线过程中，我公司首次展放1000mm2导线，由于其直径大、导线重，在张力放线施工中对施工器具要求较高。

本工程在架线过程中，采用效率高、质量好、对环境影响小的施工技术，是一种值得推广的方案。

我们在施工技术、管理创新、成本控制、进度控制、安全质量上均取得了非常好的成绩。

文章从多方面介绍了这一创新技术措施，供读者参考。

关键词：超高压输电线路大跨越；跨越西江；展放1000mm2导线；施工技术中图分类号：tm752 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2013）02-0086-031 工程概况500kv西江大跨越ⅱ段大跨越输电线路工程为南方电网公司重点工程，我公司负责施工的本标段为江门5段，包括顺江乙线改造江门段和西江大跨越ⅱ段两个施工范围，全标段路径长14.816km，其中k5～k8西江大跨越ⅱ段长1.928km（k6～k7跨越档距1.231km）。

西江大跨越ⅱ段共新建6基铁塔基础，其中：k5-1和k5-2二基锚塔采用（9桩/腿）承台灌注桩（桩径1.2m），k6和k7二基跨江塔采用（20桩/腿）承台灌注桩（桩径1.2m），k8-1和k8-2二基锚塔则采用开挖板式基础。

本工程跨越西江共新建6基钢管塔，其中：k5-1和k5-2二基采用sj724a－30双回路耐张锚塔，k6和k7二基采用dkt1021－130四回路大跨越直线塔，k8-1和k8-2二基采用sj723a－27双回路耐张锚塔，架设4回路导线和4根地线各1.928km。

2 本工程设计参数本工程基准设计风速为37m/s（水面10m高），0mm覆冰；按ⅲ级污区考虑，要求爬电比距不小于3.0cm/kv；导线采用特强钢芯耐热铝合金绞线ktacsr/est-1000，底线采用铝包钢绞线jlb20b-240；导线绞线结构（股数/单股直径mm）耐热铝合金：72/4.2钢芯：37/3.0mm；绞线结构（股数/单股直径mm）地线铝包钢：19/4.0mm；导线最大使用张力237500tm（n）；地线最大使用张力93575tm（n）。

附件1：110<66）kV～500kV架空输电线路技术标准(附编制说明>国家电网公司目录1 总则51.1 目的51.2 依据51.3 内容51.4 适用范围52 本标准适用的环境条件53 线路主要特征及设备分类54 导地线技术参数和要求74.1 引用标准74.2 主要技术参数84.3 主要特点84.4 选用原则和技术要求114.6 出厂验收144.7 标志、包装、运输、贮存144.8 制造厂提供的技术资料154.9 备品备件154.10 现场检验154.11 现场安装154.12 售后技术服务及质量承诺165 杆塔技术参数和要求165.1 引用标准165.2 主要技术参数175.3 主要特点175.4 选用原则和技术要求185.6 出厂验收215.7 标志、包装、运输、贮存225.8 制造厂提供的技术资料235.9 备品备件235.10 现场检验235.11 现场安装245.12 售后技术服务及质量承诺246 绝缘子技术参数和要求246.1 引用标准246.2 主要技术参数256.3 主要特点266.4选用原则和技术要求276.5 监造286.6 出厂验收296.7 标志、包装、运输、贮存306.8 制造厂提供的技术资料错误！未定义书签。

6.9 备品备件错误！未定义书签。

6.10 现场检验错误！未定义书签。

6.11 现场安装错误！未定义书签。

6.12 售后技术服务及质量承诺错误！未定义书签。

7 金具技术参数和要求错误！未定义书签。

7.1 引用标准错误！未定义书签。

7.2 主要技术参数错误！未定义书签。

7.3 主要特点错误！未定义书签。

7.4 选用原则和技术要求错误！未定义书签。

7.5 监造错误！未定义书签。

7.6 出厂验收错误！未定义书签。

7.7 标志、包装、运输、贮存错误！未定义书签。

7.8 制造厂提供的技术资料错误！未定义书签。

7.9 备品备件错误！未定义书签。

7.10 现场检验错误！未定义书签。

大跨越架空输电导线钢芯铝股应力分布特性研究黄欲成;陈池;汪峰;赵全江;柏晓路;文晓旭【摘要】准确评估输电导线运行张力的分层特性是大跨越输电导线选型设计的重要问题.以大跨越架空用特强钢芯高强铝合金AACSR-EST500/230型导线为例,考虑股线泊松比影响,提出了大跨越输电导线股线轴向张力计算方法,建立了大跨越输电导线三维结构有限元实体模型,通过耦合同层和相邻层节点模拟各层股线之间的接触边界条件,重点研究了运行张力作用下输电导线钢芯和铝股的空间应力分布规律,并与理论结果对比分析,探讨了导线比载与钢芯铝股张力比的相关关系.结果表明:在轴向张力作用下,钢芯承担了约60％张力,铝股共承担了40％张力,其张力比约为3∶2,且钢芯和铝股的张力从内至外各自呈增大趋势;大跨越输电导线在悬挂点处的铝股应力强度高于跨中,距离悬挂点越近,股线应力受边界约束影响越大;输电导线相邻层股线的轴向应力峰值呈现相位差;随着导线比载的增加,钢芯和铝股的张力比呈增大趋势.【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】6页(P76-81)【关键词】大跨越架空输电线;钢芯铝绞线;有限元模型;应力分布;张力比【作者】黄欲成;陈池;汪峰;赵全江;柏晓路;文晓旭【作者单位】中南电力设计院有限公司,武汉 430071;三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002;三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002;中南电力设计院有限公司,武汉 430071;中南电力设计院有限公司,武汉 430071;三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002【正文语种】中文【中图分类】TM726.3大跨越架空输电导线具有跨越能力强、悬挂点高、档距大等特点，是特高压输电线路跨越湖泊、海峡的重要工程．其典型构造是由多根高强度钢芯和铝合金股线绞制而成，钢芯和铝股共同承担张力．目前我国输电导线设计规范采用整根导线的平均应力进行导线寿命评估和选型设计，忽略了导线钢芯和铝股各层空间应力分布特性．实际上由于两种材料的弹性模量、股线捻角、空间螺旋形态不同，钢芯和铝股应力分布十分复杂，在风雨、覆冰作用下导线线夹出口会产生应力集中，导致疲劳断股．实践表明，服役期输电导线张力分层特性制约着导线的使用寿命．如2008年，衡阳至长沙的500 kV船星I线中的导线在线夹出口附近铝股线全部断裂[1]．2013年对某电站进行巡视时发现多股铝线发生了断股现象，影响了输电线路的安全运营[2]．针对不同档距的输电导线钢芯和铝股力学特性，国内外学者开展了广泛研究．文献[3]根据平截面假定，建立了导线受拉时各单线所受到的沿绞线轴向方向的纵向力和相邻层之间挤压力的控制方程，推导出了绞线应力的计算方法，并揭示了绞线受拉时应力的分布规律，为推算绞线的机械性能提供了解析方法．Majid Kermani[4]等以覆冰输电导线为对象，运用动力学法求解出导线微风振动方程，并运用ABAQUS有限元软件建立导线节段模型，分析得到导线在径向方向上等效应力的分布．文献[5]在考虑钢芯铝绞线结构特性的情况下，通过ANSYS有限元软件建立了钢芯铝绞线模型，并对有限元模型施加了适当的边界条件，分析了股线的应力应变分布情况．文献[6]以ACSR-720/50型架空导线为研究对象，运用ANSYS软件进行数值模拟，通过单股应力分布、横截面应力状态以及铝股截面等效应力变化规律三个方面来说明导线应力分布规律．文献[7-8]根据微分几何学理论分析钢丝绳股内钢丝的空间位置关系，利用ANSYS软件建立了钢丝绳有限元模型并进行数值模拟，得到了股内各丝的轴向应力、剪应力及轴向变形的分布规律，研究了股内各钢丝受力变形规律．文献[9-10]研究了类似于导线结构的钢丝绳外股层钢丝应力及变形分布规律．上述研究对象多为普通档距的钢芯铝绞线，钢芯和铝股层数少，捻角小．而大跨越输电线多由高强度镀锌钢芯和外层铝合金股线绞制而成，其钢芯和铝股层数多，螺旋形态复杂，钢芯和铝股应力分布复杂．因此本文以大跨越架空AACSR-500/230型输电导线为对象，考虑导线泊松比，提出轴向张力作用下导线钢芯和铝股承担的张力计算公式．利用耦合同层和相邻层接触的节点模拟各层股线之间的边界条件，建立输电导线的三维结构有限元模型，重点研究输电导线在静张力作用下铝股应力分布特性，并与理论计算结果进行对比．研究结果为大跨越输电导线的疲劳寿命评估和截面选型设计提供理论依据．大跨越输电导线是由多层高强度钢芯和高强度铝合金股线绕制而成．每层钢股和铝股在空间呈现螺旋状．在运行张力作用下，导线会轴向伸长，但各层之间也相互挤压．为了量化整根导线在轴向力作用下各股线的张力分布规律，通过导线的应力-应变特性，建立单线纵向力的控制方程．同时反映研究问题的本质，作两点假设：(1)同层股线受力状态相同，且各股线的轴心线位于同一圆柱面内；(2)同层股线的螺旋升角变化微小．单根钢股或铝股线的结构特性由自身相关参数体现，如图1(a)所示．其中股线直径为dn，捻角为αn，每缠绕一周股线旋绕上升的轴向距离为节距ln，截面圆心至第n层股线中心的距离为节圆半径Rn，一个节距内股线的长度为Sn，下标n 表示股线层数．同层股线具有相同的dn、αn、Rn，三者关系如下：导线在自重、运行张力等荷载作用下，由于各层股线的长度和空间螺旋形态不同，导线各层股线的应力分配存在差异，且导线股线的力学性能会对整根导线的力学性能产生重要的影响．股线平面展开图如图1中(b)所示，股线拉伸图如1中(c)所示，导线股向伸长量见式(2)：式中，为导线拉伸后一个节距的股线长度，Sn为拉伸前一个节距的股线长度．由三角函数关系可得：式中，ln为拉伸前股线悬臂长度；αn为拉伸前股线捻角，为拉伸后股线捻角；Δu 为股线轴向伸长量．导线股线伸长率εl与轴向伸长率εi分别为：由此可知，股线伸长率为：导线受轴力作用下，具有相同的轴向伸长率，轴向伸长率εi计算公式为：式中，T为作用在整根导线上的轴力；A为整根导线截面面积；E′为整根导线等效弹性模量，计算为：式中，EG、EL分别为钢和铝股线的弹性模量；AGn、ALn分别为钢、铝股线第n 层的截面面积；βGn、βLn分别为钢、铝股线第n层的捻角．由图1可知：式中，μ为该层股线泊松比．代入式(5)可得：由材料力学可知导线股向应力为：式中，En为该层股线弹性模量．则该层股线轴向张力t为：式中，An为该层股线截面面积．假定绞线受拉后各股无塑性变形，且考虑股线自身因拉伸产生的截面收缩变形即考虑泊松比，忽略挤压变形，可得导线的第n层股线轴向张力：式中，下标n表示股线层数；dn为股线直径；zn为股线股数；En为股线弹性模量．大跨越钢芯铝绞线从内到外依次为高强度钢芯和铝股，股线以一定的角度紧密缠绕在钢芯外侧，且相邻层的股线螺旋方向相反，最外层绞制方向为右旋．建立模型时，可利用几何相关理论分析输电导线的结构特点及股线的空间螺旋缠绕关系，建立导线的结构有限元模型[11]，并结合导线运行状态，施加边界条件，确定合理的分析类型和计算模式．以大跨越架空输电线AACSR/EST-500/230型导线为对象，该导线由3层高强度钢股和2层高强度铝合金股丝构成．导线结构参数见表1．本文建模思路：首先将每根股线视为细长圆柱体，采用ANSYS软件自底向上的建模方法，建立导线各股线的横截面，然后在柱坐标系下，利用螺旋线功能建立各股线的母线，利用拉伸命令将截面沿母线拉伸成实体模型．为减小计算机时，同时考虑约束边界对导线结构应力分布的影响，建立长度为50 mm的三维有限元实体模型，并采用Solid45实体单元，运用六面体单元进行网格划分．单元划分后模型有167 384个节点，134 017个单元，输电导线有限元模型如图2所示．在轴向张力作用下，钢芯和铝股实际上存在接触摩擦效应，考虑到接触对设置量非常巨大，且计算可能出现不收敛．因此本文忽略钢股和铝股间摩擦效应，采用钢股和铝股的节点耦合方法，建立2种有限元模型，研究静张力作用下导线股丝应力分布规律．模型1为只耦合同层股线接触节点的自由度；模型2为分别耦合相邻层、同层股线接触节点的自由度．考虑大跨越输电导线是对称轴向受拉结构，因此在输电导线有限元模型中z=0的端面上约束x、y、z三个方向的自由度．在z=50 mm端面外建立一个刚域点，然后和该端面形成刚域，最后在刚域点上施加运行张力，自重通过施加重力加速度考虑．目前我国大跨越输电导线的运行张力一般为15%～20% RTS(导线额定拉断力)，本文该导线额定拉断力为509.8 kN，本文运行张力按照20%取值，即101.96kN．由于导线工作时，由于导线工作时，股线横截面具有较大的转动，导线受力问题属于大转动小应变几何非线性问题，计算时，在“Analysis Options”区域指定“Large Displacement Static”选项．理论分析中式(12)可计算输电导线每层股线的轴向张力，导线各层股线轴向张力有限元模型结果与理论计算结果见表2，内力与层数关系曲线如图3所示．由表2可知，运行张力作用下，大跨越输电导线内3层钢芯共承担了约60%张力，外层铝芯共承担了约40%的张力，其钢芯和铝股张力比为3∶2，且每层钢芯承受的张力从内至外，呈增大趋势．由于模型中股丝间自由度耦合的处理不同，两种有限元模型的铝部张力趋势不尽相同．在模型2中，外层的铝芯从内至外也是依次增加，但模型1中外层的铝芯依次减小．由图3可知，模型2的钢芯和铝股张力分布计算结果与理论结果更为吻合．其原因是建立模型2时考虑了相邻层、同层股线接触节点的自由度耦合变形，能够较为准确地模拟导线受力状况．因此，后文采用模型2进行导线截面应力特性分析．通过对比分析可知，对于大跨越输电导线铝股，外层铝股承担的轴向张力比内层大，但在实际工程中，应注意平衡导线外层铝股的导电性和安全性两方面的性能．为研究导线横截面应力沿轴向的变化规律，选取输电导线模型的10个横截面，如图4(a)所示．5号截面应力云图如图4(b)所示．提取各横截面轴线应力的最大值，变化曲线如图5所示．由图5可知，导线股线应力强度与股线受约束情况相关，跨中5号截面最大轴向应力仅为16.01 MPa，7号截面最大轴向应力为20.94 MPa，而端部10号截面最大轴向应力为258.32 MPa．由此可知，大跨越输电导线沿轴向截面应力并不均匀．输电导线约束端应力强度明显高于档距跨中的应力强度，距离约束端面越近，股线的应力受端面约束影响越大．该规律与实际工程吻合，大跨越输电导线的悬挂点线夹出口处即为约束端，受力较为复杂，此处应力强度较大，容易发生磨损破坏和疲劳断股．因此建议强化大跨越输电线导线线夹出口处的悬挂设计并定期检查．导线第3层钢股和第5层铝股轴向应力云图分别如图6(a)和图6(b)所示．输电导线各层股线截面轴向应力沿截面圆周方向的变化曲线如图7所示(远中心轴处为0°/360°)．由图6可知，每根股丝沿轴向的应力分布不均匀，两端较大，中间较小．其原因是两端应力受到边界条件的影响．第3层钢芯最大轴向应力比第5层的铝芯应力大．由图7可知，导线内3层钢芯应力强度大于外两层铝．第1层钢芯圆周方向的强度最大，第2层和第3层次之，第3层钢股在247～300°之间的轴向应力稍大于中心钢股轴向应力，分析原因是有限元模型中施加节点自由度耦合造成局部的应力集中．当第2股线轴向应力处于峰值时，则第3股线的轴向应力则为最小值，第4层与第5层间也有类似规律．说明输电导线相邻层股线的轴向张力峰值呈现相位差，其原因在于输电导线相邻层绞制方向相反．由图7可知，对于导线铝股部分，即图中的第4层和第5层，第4层铝股的最大轴向张力为140.90 MPa，第5层铝股的最大轴向张力为147.69 MPa，可知外层铝股的应力水平高于内层的铝股应力水平．因材料的屈服极限与其应力大小有关，因此在轴向拉力作用下外层铝股首先产生失效的可能性较大．因此，对大跨越输电导线材料选择与导线制作时，建议内层铝股可选择导电率较高的铝线，提高输电容量，外层铝股则选择强度较高的铝合金线，以保证输电线安全运行．为了明确大跨越输电导线自重比载与钢芯铝股张力比的相关关系．本文选取7种常用的大跨越输电导线型号，并采用上述理论公式，计算了不同自重比载作用下导线钢芯和铝股张力比值，如图8所示．通过图8可知，不同输电导线的自重比载，钢芯和铝股承担张力比并不相同．例如AACSR-EST500/230型导线，自重比载为0.042 6，钢芯和铝股的张力比值为1.5，而AACSR-EST640/290，自重比载为0.042 9，钢芯和铝股的张力比为1.602 6．随着自重比载的增大，大跨越输电导线钢芯和铝股的张力比呈增大趋势．本文建立了大跨越架空AACSR-500/230型输电导线三维有限元模型，研究了大跨越输电导线钢芯和铝部应力分布特征．有如下结论：1)在轴向拉力作用下，大跨越输电导线钢芯承担了约60%的张力，铝芯约40%．其钢芯和铝股张力比约为3∶2，且每层钢芯和铝股承受的张力从内至外，呈增大趋势．2)输电导线股线截面应力大小与其所受约束距离有关，距约束端越近，则股线截面应力值越大．大跨越输电导线的悬挂点线夹出口处即为约束端，受力较为复杂，建议强化大跨越输电线导线线夹出口处的悬挂设计并定期检查．3)输电导线相邻层股线的轴向张力峰值呈现相位差，在轴向拉力的作用下外层铝股首先发生失效的可能性较大．在输电导线材料选择与导线制作时，建议内层铝股选择导电率较高的铝线，提高输电容量，外层铝股则应选择强度较高的铝合金线．4)随着自重比载的增大，大跨越输电导线钢芯和铝股的张力比呈增大趋势．5)考虑相邻层、同层股线接触节点的自由度耦合的有限元模型与理论值较为接近，可用于大跨越输电导线张力分层特性分析．。

高强度7068铝合金
王祝堂
【期刊名称】《轻合金加工技术》
【年(卷),期】2005(33)6
【摘要】高强度7068铝合金是美国凯撒铝及化学公司(Kaiser Aluminium & Chemical Comp．)发明的，现已由先进金属材料国际集团公司(Advanced Metals International Gmup)投入生产。

这种合金的力学性能比传统的7×××系超强合金的高得多，其屈服强度高达700N／mm^2，
【总页数】1页(P52-52)
【关键词】铝合金;International;化学公司;集团公司;金属材料;屈服强度;性能比【作者】王祝堂
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.21;TU561.69
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1.分级均匀化处理对7068新型高强铝合金组织及性能的影响 [J], 张志;陈忠家;姚奇;蒙广建
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3.钎焊性优良的高强度铝合金、高强度铝合金薄板及热交换器 [J],
4.高强度合金结构钢与高强度铝合金防护层的耐霉性研究 [J], 赵立华;段渝平
5.特高强度钢芯高强度耐热铝合金绞线在大跨越增容改造工程中的应用 [J], 齐敦金;王克银;许彦
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·工程应用·耐热导线在增容改造工程中应用的研究肖元博（中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，长春　１３００２１）摘　要：针对发达地区难以开辟新的线路走廊问题，为能满足老旧线路杆塔的使用条件，需采用各种耐热导线对老旧线路进行改造，从电气特性、机械特性以及经济性等方面对比研究了钢芯铝绞线、碳纤维复合芯导线，殷钢耐热铝合金导线和间隙型导线等５种导线的优缺点，提出各种导线在增容改造工程中的使用方案，增容改造线路一般可以考虑殷钢导线和间隙型导线。

关键词：耐热导线；增容改造；载流量；弧垂特性中图分类号：ＴＭ７２６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９ ５３０６（２０２１）０１ ００３３ ０４犚犲狊犲犪狉犮犺狅狀犎犲犪狋 狉犲狊犻狊狋犻狀犵犠犻狉犲犻狀犆犪狆犪犮犻狋狔犐狀犮狉犲犪狊犲犪狀犱犕狅犱犻犳犻犮犪狋犻狅狀犘狉狅犼犲犮狋ＸＩＡＯＹｕａｎｂｏ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＣｈｉｎａＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｒｅａｓ，ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｄｅｖｅｌｏｐｎｅｗｌｉｎｅｃｏｒｒｉｄｏｒｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｏｌｄｌｉｎｅｐｏｌｅｓａｎｄｔｏｗｅｒｓ，ａｖａｒｉｅｔｙｏｆｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔｉｎｇｗｉｒｅｓａｒｅｎｅｅｄｅｄｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｈｅｏｌｄｌｉｎｅｓ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｆｉｖｅｋｉｎｄｓｏｆｗｉｒｅｓ，ｓｕｃｈａｓｓｔｅｅｌｃｏｒｅａｌｕｍｉｎｕｍｓｔｒａｎｄｅｄｗｉｒｅ，ｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏｒｅｗｉｒｅ，ｉｎｖａｒｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔｉｎｇａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｗｉｒｅａｎｄｃｌｅａｒａｎｃｅｔｙｐｅｗｉｒｅ，ａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｅｃｏｎｏ ｍｙ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｗｉｒｅｓｉｎｃａｐａｃｉｔｙｅｘｐａｎｓｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ，ｉｎｖａｒｗｉｒｅａｎｄｃｌｅａｒａｎｃｅｔｙｐｅｗｉｒｅｃａｎｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｅａｔ ｒｅｓｉｓｔｉｎｇｗｉｒｅ；ｃａｐａｃｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｃｕｒｒｅｎｔｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ；ｓａｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ收稿日期：２０２０ ０９ ０５作者简介：肖元博（１９８７），男，工程师，从事高压输电线路设计工作。

鲁固特高压直流黄河大跨越导线与地线选择芦灯; 姚元玺; 陈鹏【期刊名称】《《山东电力技术》》【年(卷),期】2019(046)008【总页数】8页(P27-34)【关键词】特高压直流; 黄河大跨越; 导线与地线选择; 载流量计算【作者】芦灯; 姚元玺; 陈鹏【作者单位】山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013【正文语种】中文【中图分类】TM7320 引言鉴于大跨越的重要性及其修复的困难性，导线和地线的选型设计是否经济合理，关系到大跨越线路的安全可靠性及工程造价的合理性［1-4］。

导线和地线选择首先需要确定系统边界条件：系统额定电压为±800 kV；系统额定输送功率为10 000 MW；电阻损失按3 500 h、4 000 h、4 500 h 计算，电晕损失按8 760 h 计算；电价按0.30 元／kWh、0.40 元／kWh、0.4311 元／kWh （2016 年受端标杆电价）、0.5 元／kWh 计算；经济使用年限和施工期分别按30 年和2 年计算。

结合工程实际和以往大跨越工程经验，重点介绍了黄河大跨越的导线、地线选择原则、导线材质的确定、载流量计算、电气特性、机械特性、经济特性的计算，给出了导线和地线的选型意见，可为后续工程的黄河大跨越提供设计参考。

1 导线选择原则导线选择一般应根据电气、机械性能以及国内外大跨越运行经验、制造情况和供货情况，并按工程实际条件，客观、科学地选取［5-6］。

1.1 载流量要求根据DL／T 5504—2015 《特高压架空输电线路大跨越设计技术规定》中7.2 条的要求［3］，大跨越导线的截面应按允许载流量选择，避免全线路的输送容量受大跨越段限制。

同时，大跨越段导线输送容量应与一般段线路输送容量相匹配。

1.2 良好弧垂特性选择弧垂特性良好的导线，可有效降低跨越塔高度来节约工程投资，同时方便线路施工、运行和维护。

当选择的导线拉断力较大、单位长度重量相对较小时，即认为该导线具有良好的弧垂特性。

500kV同塔四回路东海岛大跨越导线选型研究摘要导线选择是大跨越工程设计的重要环节。

本文从导线输送容量、电气性能、机械性能、综合造价等几个方面对初步选出的五种适合大跨越使用的导线进行详细的技术经济比较，推荐了一种最优的特强钢芯耐热铝合金绞线2×KTACSR/EST-1000导线，为500kV港城至东海岛线路同塔四回路东海岛大跨越导线方案的确定提供依据。

关键词同塔四回大跨越导线选型；导线输送容量；电气性能1 导线输送容量为避免大跨越线路成为全线路输送容量的瓶颈，大跨越导线截面应满足载流量的要求，因此大跨越段和一般线路段的导线载流量需要完全匹配。

500kV狮洋至五邑线路一般线路段的导线铝截面为720mm2，按此计算，对于东海岛大跨越段的导线选择应满足表1所列的载流量要求[1]。

2 导线分裂数国内设计的500kV超高压输电线路普遍采用4分裂，而大跨越子導线分裂数要小于或等于一般线路侧的分裂数，工程则采用2～4分裂均有。

在同一跨越条件下，子导线数的增加会导致杆塔荷载增大，从而使本体投资相应增大。

结合表1中对东海岛大跨越导线载流量的要求，本文选择了以下几种导线进行经济技术比较以及电气机械性能计算。

3 导线分裂间距导线分裂间距的选取主要考虑分裂导线的次挡距振荡和电气性能两个方面。

次挡距振荡随时可能发生，在开阔地带、近海、近湖、近水库的地方，次挡距现象可能更加严重。

一般认为分裂导线间保持足够的距离就可以避免出现次挡距振荡现象，根据国内、外研究，当分裂间距与子导线直径之比S/d>15时，可以避免出现次挡距振荡。

在电气方面，导线的分裂间距不同，导线的表面最大电场强度也不同，一般来说，有一个最佳分裂间距，在此分裂间距时，导线的表面电场强度最小，而最佳电气性能要求的分裂间距往往与限制次挡距振荡要求的分裂间距是矛盾的。

因此，导线的分裂间距应在限制次挡距振荡的同时，使电气性能在可以接受的程度。

本文先根据“分裂间距与子导线直径之比S/d>15”的要求选择分裂间距，然后再对其电气性能进行校验[2]。