关于输电线的增容技术
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输电电压高电压化虽可大幅度增容，并适用于架设新的主干输电线，但是由于起码需要安装变 压器、增加或更新所有的相关设备，因此设备投资额也会变大。
电线增容的方法可以用较低成本实现增容。这种方法有：通过增大电线导体面积实现增容的“大 尺寸电线”，增加相当于１相的导体的“多导体输电”，通过使用临界温度高的电线实现增容的‘耐 热电线’，此外还有抑制“耐热电线”松弛的“抑制松弛型电线”。
ｆ ３ ３６１ ｒ５ Ｊ２）
ＺＴＡＣＳＲ（ＺＴＡＣＩＲ、
２１０ ｏｒ：
比率
１．２０３ ｆＡｌ
１，堑卫【出
１，７１２【Ａ】 ２，１７７【Ａ】 ２．６０７『Ａ１
ｆ１．９８、 ——
（２』Ｑｊ （２ ８２） （３ ５８）
ｆ ４ ２９、
４．０３９ ｒＡｌ
，６．６４）
表２．１：大尺寸电线、耐热电线的电流容量 ［（）内为相对ＡＣＳＲ２４０ｍｍ２的比率】
大尺寸电线是通过增大钢芯铝绞线（ＡＣＳＲ）中铝材的横截面面积，从而增加电流容量来实现增 容的。大尺寸化的缺点是增加了电线的重量，需要更大的抗风性，这样就增加了铁塔的建设成本。
另一方面，可增加相同尺寸电线的输电量，可在比通常的ＡＣＳＲ电线更高的温度下使用，并且 能通过更大电流的电线是耐热电线（钢芯耐热铝合金绞线（ＴＡＣＳＲ），钢芯超耐热铝合金绞线 （ＺＴＡＣＳＲ）。这种电线采用了在铝中加入微量的锆制成的合金，改善了铝质导线的热特性。由于锆 具有降低铝的导电率的性能，当初的导电率为５８％左右，现在通过提高铝材的纯度等方法保证了６０％ 以上的导电率。
镀＃｝铜线
／
２０
ｆ
量
；
寤
／ｆｌ铝殷钢线
／ 眵 羹。。 ：；乒多镶二钢线
一一
０
０
１００
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温度（。Ｃ）
电线 跨长 负荷条件
Ｔｍａｘ
相当于ＡＣＳＲ ４１０
３００ｍ
１５。Ｃ １００ ｋｇｃ／ｍ：
－１５。Ｃ．５０ ｋｇｆ／ｍ２．６ｍｍ 冰雪
／ １３
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１２
１１ ＾ Ｅ 、，１０
魁 ９
曩
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第三届北京输配电技术国际会议捌町
国④
公称 导体横截面积
（Ｚ）ＴＡＣＳＲ １５２０ｍｍ２
（Ｚ）ＴＡＣＳＲ ８１ ０ｍｍ２
１５２０．０ｍｍ２
８１４．５ｍｍ２
图２．１：大尺寸电线
（Ｚ）ＴＡＣＳＲ ２４０ｍｍ２ ２４１．３ｍｍ２
组合
２４０ｍｍ‘ ３３０ｍｍ２ ４１０ｍｍ２ ６１０ｍｍ２ ８ｌＯｍｍ２ 】．５２０ｍｍ２
本公司有效的应用这些技术实现了输电系统的增容，下面将介绍可以较低成本实现增容的“大 尺寸电线”、“耐热电线”。同时，还将介绍最新的增容技术，即在不影响电线持久耐力的使用温度 的条件下提高输电容量的“提高输电线的利用率”技术，以及不用更换现存设备而提高输电电压的 “压缩输电”技术。
２．大尺寸电线，耐热电线
这些耐热电线的通常情况下时，ＴＡＣＳＲ最高可在１５０℃下使用，ＺＴＡＣＳＲ最高可在２１０℃下使用， 同相同尺寸的ＡＣＳＲ（最高使用温度为９０℃）相比，ＴＡＣＳＲ可增容约１６０％，而ＺＴＡＣＳＲ可达２００％左 右。另一方面，其缺点是在高温下使用时，由于热量会使电阻增加，结果导致输电损耗的增加。因 此，应该包含多导体（２－６导体），比较评价其综合经济性。
要采用这种使用方法（我们称之为“提高输电线的利用率”），必须正确把握电线的温度以及时 间和强度降低的关系，我们通过各种有关电线温度和拉伸强度的试验确定了可靠的强度推定式，提 高使用此强度推定式的输电线利用率。 “提高输电线的利用率”的具体的讨论流程如图３．１所示。首先，从提高利用率的输电线中抽取几 个样本，进行加热试验，确定电线的强度推定式。通过这个式子，可以推定与任意通电电流和通电 时间相对应的电线强度的降低。此外，在输电线经过的几个地区对过去的温度进行详细调查，并以 此为基准，推定在提高利用率的情况下的电线温度和使用界限时期。在这种情况下，考虑气温变化 的因素，比传统的在４０＂Ｃ固定温度下计算得来的推定温度更接近实际，可以更加正确的应用。在 从提高利用率的运用中得出的使用界限时期到来之前进行检修，重新进行电线的架设。
第三届北京输配电技术国际会议２加ｆ
关于输电线的增容技术
浦泽克行，真野匡司
东京电力（株）
１、前言
在随着用电量的增大而需要强化输电系统的情况下，一般采用“建设新线路”、“输电电压高电 压化”、“电线增容”等三个对策。（图１．１）
建设新线路时，只能增加新设电路数量的输电量，并且需要相应电路数量的设备投资。这可以 通过“并架输电”的方法来压缩此投资额。这个方法是在一座铁塔上架设２到６条电线，在一条线 路上设置多条电线，虽然需要更牢固更高的铁塔来架设电线，但综合成本降低了。
＾１００
＾１２０
１４０
］６０ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通电时的强度降低率
▲１８０
根据试验得出的强度降低测量值『％一
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Ｉ ｓ菇ｉ：蘧
电线强度一规格值比＾毋√一
忉始强度
００％．３６｛ｆ：
１３０％．３６乍
４８
图３．１：提高输电线 利用率的讨论侧
第三届北京输配电技术国际会议删
４．压缩输电
ＡＣＳＲ
９００ｃ
比率
６０８『Ａ１
ｆ１．００１
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１，３５０［Ａ】 １，７１０［Ａ】
（２ ２２） （２ ８１）
２．０４０『Ａ１ ） ３．ＪＪ２ＩＡｌ
５．总结
照片４．１：利用６６ｋＹ输电设备进行１５４ｋＶ压缩输电（上部线路）
总结输电线的增容方法，介绍了“大尺寸电线”、“耐热电线”，此外还介绍了“提高输电线的 利用率”、“压缩输电”等新技术。这些都是用较低成本实现增容的经济方法
作者简介
浦泽克行１９５８年出生于日本国东京都 东京大学电气工程专业毕业，１９８３年进入东京电力公司。 现为工务部架空输电处处长。
通过这种“提高输电线的利用率”的手法，仅通过输电线的实际强度和过去和气温等的相关调 查，就可以安全的提高电线的容许电流，可以说是比其他增容方法更有经济效果。
１０６２【Ａ】（１００％） ２５６【ＭＷ】 １５４ｋＶ ＡＣＳＲ６ｌＯｍｍ‘
Ｂ（ｓｉｓ） 实际电线的性能确认与电线强度推定式的决定
懈 温度
Ｂ（ｓ／ｓ
真野匡司１９６８年出生于日本国东京都。 早稻田大学研究院电气工学专业（硕士）毕业，１９９４年进入东京电力公司。 现在在工务部从事以输电线技术为中心的输电工作。
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移
８
７ 。ｆ。ｊ．
６
０
１００
５００
３００
电线温度（。Ｃ）
图２．２：殷钢线的线膨胀系数和ＺＴＡＣＩＲ的松驰度特性
４７
第三届北京输配电技术国际会议删
３．提高输电线的效率
日本输电线的电流容量（容许电流）以连续使用３６年后电线的强度降低率小于１ ０９ｂ的电线温 度为基准规定的。这是指在有超过容许电流的电流通过时，根据当时的电线温度和通电时间而产生 相应的强度降低。但实际的电线强度和使用界限（在Ｅｌ本为最大张力乘以安全率２．５所得的张力） 有充分余地，所以强度降低在此范围内时，也可以有超过容许电流的电流通过。
压缩输电是不用更换现有铁塔而采用高电压化的技术，同传统新建输电线路的方法相比，可以 大幅度压缩成本。此外，还适用于城市等繁华街道这样更换铁塔困难的场所。现在，正推广利用已 有的６６ｋＶ的输电设备进行１５４ｋＹ输电的技术。
不用更换６６ｋＶ的输电设备进行１５４ｋＶ输电技术的课题有以下两点。 第１是确保与铁塔上的电线绝缘，通过用电瓷支持电线托架的结构来确保绝缘（参照照片４．１）。 此外，对耐长铁塔的跨接线，采取在跨接线和铁塔之间安装可将之向外侧撑出的支撑电瓷的方法， 确保与铁塔的绝缘。 第２是确保跨度范围内的电线之间的绝缘，为确保电线相互问的距离，开发使用压缩型相间衬 垫。这是为确保６６ｋＶ的相间距离可满足１５４ｋＶ的耐电压，将电瓷的瓷笠更改为高低不同的形状， 可比原来的长度缩短约４０％。通过在跨度范围内配置这种压缩型相间衬垫，可以在升压后因风造成 电线横向摇晃时也能保持绝缘距离。 运用上述技术进行压缩输电，将现有的６６ｋＶ设备改造为１５４ｋＹ的改造工程现在已在进行，预 计２００３年开始投入使用。
耐热电线的前提是在高温下使用，输电线的松弛度随温度一起增加，因此会有电线离地必要距 离不足的情况。使用抑制松驰型电线可以解决这个问题，主要使用在钢芯中加入“殷钢线”的殷钢 芯超耐热铝合金绞线（ＺＴＡＣＩＲ）。“殷钢线”是指在耐热方面的线膨胀系数降低为原来１／３—１／４的钢 线，是在Ｆｅ一３６％Ｎｉ合金中加入添加物并进行热加工后制成的。使用这种“殷钢线”可以在与普通 的ＡＣＳＲ相同的松驰度下保证月２倍的电流容量。
电线增容的方法可以用较低成本实现增容。这种方法有：通过增大电线导体面积实现增容的“大 尺寸电线”，增加相当于１相的导体的“多导体输电”，通过使用临界温度高的电线实现增容的‘耐 热电线’，此外还有抑制“耐热电线”松弛的“抑制松弛型电线”。
ｆ ３ ３６１ ｒ５ Ｊ２）
ＺＴＡＣＳＲ（ＺＴＡＣＩＲ、
２１０ ｏｒ：
比率
１．２０３ ｆＡｌ
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（２』Ｑｊ （２ ８２） （３ ５８）
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４．０３９ ｒＡｌ
，６．６４）
表２．１：大尺寸电线、耐热电线的电流容量 ［（）内为相对ＡＣＳＲ２４０ｍｍ２的比率】
大尺寸电线是通过增大钢芯铝绞线（ＡＣＳＲ）中铝材的横截面面积，从而增加电流容量来实现增 容的。大尺寸化的缺点是增加了电线的重量，需要更大的抗风性，这样就增加了铁塔的建设成本。
另一方面，可增加相同尺寸电线的输电量，可在比通常的ＡＣＳＲ电线更高的温度下使用，并且 能通过更大电流的电线是耐热电线（钢芯耐热铝合金绞线（ＴＡＣＳＲ），钢芯超耐热铝合金绞线 （ＺＴＡＣＳＲ）。这种电线采用了在铝中加入微量的锆制成的合金，改善了铝质导线的热特性。由于锆 具有降低铝的导电率的性能，当初的导电率为５８％左右，现在通过提高铝材的纯度等方法保证了６０％ 以上的导电率。
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电线 跨长 负荷条件
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－１５。Ｃ．５０ ｋｇｆ／ｍ２．６ｍｍ 冰雪
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公称 导体横截面积
（Ｚ）ＴＡＣＳＲ １５２０ｍｍ２
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１５２０．０ｍｍ２
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图２．１：大尺寸电线
（Ｚ）ＴＡＣＳＲ ２４０ｍｍ２ ２４１．３ｍｍ２
组合
２４０ｍｍ‘ ３３０ｍｍ２ ４１０ｍｍ２ ６１０ｍｍ２ ８ｌＯｍｍ２ 】．５２０ｍｍ２
本公司有效的应用这些技术实现了输电系统的增容，下面将介绍可以较低成本实现增容的“大 尺寸电线”、“耐热电线”。同时，还将介绍最新的增容技术，即在不影响电线持久耐力的使用温度 的条件下提高输电容量的“提高输电线的利用率”技术，以及不用更换现存设备而提高输电电压的 “压缩输电”技术。
２．大尺寸电线，耐热电线
这些耐热电线的通常情况下时，ＴＡＣＳＲ最高可在１５０℃下使用，ＺＴＡＣＳＲ最高可在２１０℃下使用， 同相同尺寸的ＡＣＳＲ（最高使用温度为９０℃）相比，ＴＡＣＳＲ可增容约１６０％，而ＺＴＡＣＳＲ可达２００％左 右。另一方面，其缺点是在高温下使用时，由于热量会使电阻增加，结果导致输电损耗的增加。因 此，应该包含多导体（２－６导体），比较评价其综合经济性。
要采用这种使用方法（我们称之为“提高输电线的利用率”），必须正确把握电线的温度以及时 间和强度降低的关系，我们通过各种有关电线温度和拉伸强度的试验确定了可靠的强度推定式，提 高使用此强度推定式的输电线利用率。 “提高输电线的利用率”的具体的讨论流程如图３．１所示。首先，从提高利用率的输电线中抽取几 个样本，进行加热试验，确定电线的强度推定式。通过这个式子，可以推定与任意通电电流和通电 时间相对应的电线强度的降低。此外，在输电线经过的几个地区对过去的温度进行详细调查，并以 此为基准，推定在提高利用率的情况下的电线温度和使用界限时期。在这种情况下，考虑气温变化 的因素，比传统的在４０＂Ｃ固定温度下计算得来的推定温度更接近实际，可以更加正确的应用。在 从提高利用率的运用中得出的使用界限时期到来之前进行检修，重新进行电线的架设。
第三届北京输配电技术国际会议２加ｆ
关于输电线的增容技术
浦泽克行，真野匡司
东京电力（株）
１、前言
在随着用电量的增大而需要强化输电系统的情况下，一般采用“建设新线路”、“输电电压高电 压化”、“电线增容”等三个对策。（图１．１）
建设新线路时，只能增加新设电路数量的输电量，并且需要相应电路数量的设备投资。这可以 通过“并架输电”的方法来压缩此投资额。这个方法是在一座铁塔上架设２到６条电线，在一条线 路上设置多条电线，虽然需要更牢固更高的铁塔来架设电线，但综合成本降低了。
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通电时的强度降低率
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根据试验得出的强度降低测量值『％一
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Ｉ ｓ菇ｉ：蘧
电线强度一规格值比＾毋√一
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图３．１：提高输电线 利用率的讨论侧
第三届北京输配电技术国际会议删
４．压缩输电
ＡＣＳＲ
９００ｃ
比率
６０８『Ａ１
ｆ１．００１
７３０『Ａ１
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１，３５０［Ａ】 １，７１０［Ａ】
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５．总结
照片４．１：利用６６ｋＹ输电设备进行１５４ｋＶ压缩输电（上部线路）
总结输电线的增容方法，介绍了“大尺寸电线”、“耐热电线”，此外还介绍了“提高输电线的 利用率”、“压缩输电”等新技术。这些都是用较低成本实现增容的经济方法
作者简介
浦泽克行１９５８年出生于日本国东京都 东京大学电气工程专业毕业，１９８３年进入东京电力公司。 现为工务部架空输电处处长。
通过这种“提高输电线的利用率”的手法，仅通过输电线的实际强度和过去和气温等的相关调 查，就可以安全的提高电线的容许电流，可以说是比其他增容方法更有经济效果。
１０６２【Ａ】（１００％） ２５６【ＭＷ】 １５４ｋＶ ＡＣＳＲ６ｌＯｍｍ‘
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电线温度（。Ｃ）
图２．２：殷钢线的线膨胀系数和ＺＴＡＣＩＲ的松驰度特性
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第三届北京输配电技术国际会议删
３．提高输电线的效率
日本输电线的电流容量（容许电流）以连续使用３６年后电线的强度降低率小于１ ０９ｂ的电线温 度为基准规定的。这是指在有超过容许电流的电流通过时，根据当时的电线温度和通电时间而产生 相应的强度降低。但实际的电线强度和使用界限（在Ｅｌ本为最大张力乘以安全率２．５所得的张力） 有充分余地，所以强度降低在此范围内时，也可以有超过容许电流的电流通过。
压缩输电是不用更换现有铁塔而采用高电压化的技术，同传统新建输电线路的方法相比，可以 大幅度压缩成本。此外，还适用于城市等繁华街道这样更换铁塔困难的场所。现在，正推广利用已 有的６６ｋＶ的输电设备进行１５４ｋＹ输电的技术。
不用更换６６ｋＶ的输电设备进行１５４ｋＶ输电技术的课题有以下两点。 第１是确保与铁塔上的电线绝缘，通过用电瓷支持电线托架的结构来确保绝缘（参照照片４．１）。 此外，对耐长铁塔的跨接线，采取在跨接线和铁塔之间安装可将之向外侧撑出的支撑电瓷的方法， 确保与铁塔的绝缘。 第２是确保跨度范围内的电线之间的绝缘，为确保电线相互问的距离，开发使用压缩型相间衬 垫。这是为确保６６ｋＶ的相间距离可满足１５４ｋＶ的耐电压，将电瓷的瓷笠更改为高低不同的形状， 可比原来的长度缩短约４０％。通过在跨度范围内配置这种压缩型相间衬垫，可以在升压后因风造成 电线横向摇晃时也能保持绝缘距离。 运用上述技术进行压缩输电，将现有的６６ｋＶ设备改造为１５４ｋＹ的改造工程现在已在进行，预 计２００３年开始投入使用。
耐热电线的前提是在高温下使用，输电线的松弛度随温度一起增加，因此会有电线离地必要距 离不足的情况。使用抑制松驰型电线可以解决这个问题，主要使用在钢芯中加入“殷钢线”的殷钢 芯超耐热铝合金绞线（ＺＴＡＣＩＲ）。“殷钢线”是指在耐热方面的线膨胀系数降低为原来１／３—１／４的钢 线，是在Ｆｅ一３６％Ｎｉ合金中加入添加物并进行热加工后制成的。使用这种“殷钢线”可以在与普通 的ＡＣＳＲ相同的松驰度下保证月２倍的电流容量。
