间隙型钢芯超耐热铝合金绞线在输电线路工程中的应用.pdf

2015年12月
吉林电力
第43卷第6期(总第241期)
Jilin Electric Power
Vol43 No6(Ser. No 241)
间隙型钢芯超耐热铝合金绞线
在输电线路工程中的应用
pplication of Clearance Type Steel Reinforced Heat-resisting Aluminum Alloy
Conductor in Transmission Line Engineering
赵春明1,艾威2,孙勇2,康炳杰,崔铁刚
(1.国网吉林省电力有限公司电力科学研究院,长春130021;2.吉林省电力勘测设计院,长春130022
3.国网吉林省电力有限公司培训中心,长春130022)
摘要:在介绍间隙型钢芯超耐热铝合金绞线的性能和结构的基础上,通过与其他类型导线如钢芯铝绞线、钢芯软
铝绞线、铝基陶瓷纤维芯铝绞线、碳纤维芯软铝绞线等6种导线在机械性能、电气性能经济性的比较,指出间隙型
钢芯超耐热铝合金绞线 GZTACSR迁移点温度不受限制,应用更方便灵活且造价适中,输送容量满足工程要求。
关键词:间隙型钢芯超耐热铝合金绞线;输电线路;弧垂;档距
中图分类号:TM244.2
文献标志硇:B
文章编号:1009-5306(2015)06-0032-03
随着电网建设的发展和线路输送容量的需要,技术规范》要求。耐热铝合金线是在铝材中添加了金
利用原有线路更换耐热导线来提高输送能力,无须属错,使得耐热铝合金线的软化性得到了提高,也就
重新征用线路走廊,在原有铁塔基础上,仅更换导提高了导线的耐热性能。普通导线的发热允许温度
线,既节约了大量土地征用,又缩短了建设工期,能为70℃,间隙型钢芯超耐热铝合金绞线的发热允许
够取得明显的技术效果和经济效益,已成为提高导温度可以达到200℃以上.,显著提高了导线的载流
线载流量的有效手段之一,并越来越多地应用在输量
电线路建设中。某热电厂现有2回220kV线路接人1.2结构
220kV某变电站,已经明显不能满足电厂的输送容
该工程所采用的导线为间隙型钢芯超耐热铝合
量需求。若采取新建线路,造价将显著上升,因此采金绞线 GZTACSR410SQ,结构如图1所示。此种导
用耐热导线增加电厂的输送容量。该工程线路沿线线是耐热铝合金绞线中结构较为特殊的品种。钢芯
较复杂,跨越多处66kV线路和公路,在更换耐热和铝线层之间存在一定的间隙。钢芯为特强钢芯,铝
导线后必须考虑耐热导线的弧垂随温度升高而增大线为超耐热铝合金线,钢芯与内层铝合金线能各自
的情况,否则不满足导线对地距离及交又跨越的要
求,因此需要采用-种既能够满足大的输送容量又
超耐热铝合金
能够保持低弧垂的导线。
1间隙型钢芯超耐热铝合金绞线简介
特强钢芯
1.1性能
普通的耐热导线在输送容量加大的情况下,随
着温度的升高,其机械性能会有一定的下降,从而弧
河隙(填满耐热润滑油脂
垂会增大,对线下的跨越物间距不能满足GB
图1间隙型钢芯超耐热铝合金绞线 GZTACSR410SQ
50545--2010《110kV~500kV架空输电线路设计
收稿日期:2015-06-26
作者简介:赵春明(1982),男,工程师,从事设备状态评价、管理工作
2015年12月
吉林电力
Dec,2015
第43卷第6期(总第241期)
Jilin Electric Power
Vol 43 No 6(Ser. No 241)
独立移动,在间隙中填满耐热润滑油脂,以便减少钢气特性见表2。
芯与内层铝合金线之间的摩擦。这种导线在安装时
从表1可以看出,间隙型钢芯超耐热铝合金绞
需要用一种特殊架线方法使导线的所有张力均落在线 GZTACSR迁移点温度不受限制,应用更方便灵
钢芯上,这样,导线带电运行时的弧垂变化即取决于活且造价适中,输送容量满足工程要求。在使用各种
钢芯的线膨胀,铝线的线膨胀对导线的弧垂变化不增容导线时,导线弧垂随温度的变化情况是设计线
起作用;钢芯的线膨胀系数为11.5×10/C,约为路时特别关注的要点之一。由于材料和结构上的差
般钢芯耐热铝合金绞线的线膨胀系数(约为19×异,不同的增容导线,其弧垂随温度升高的变化量差
10-6~21×10-/C)的1/2,因此, GZTACSR能在别也较大。般钢芯超耐热铝合金绞线 ZTACIR和间
高温下维持低弧垂。另一种能够维持低弧垂的耐热隙型钢芯超耐热铝合金绞线 GZTACSR、碳纤维芯
导线为般钢芯耐热铝合金绞线( ZTACIR/AS软铝绞线ACCC、铝基陶瓷纤维芯铝绞线ACR等
410SQ),它利用了导线中般钢芯和铝合金线线膨胀增容导线,由于其弧垂随温度的变化相对于普通的
系数差异较大的特点,随着运行温度的提高,导线的钢芯铝绞线ACSR及其他增容导线较小,具有较好
张力逐步向殷钢芯转移,当到达迁移点温度时,导线的低弧垂特性,因此又可以称之为低弧垂导线。国际
的张力全部转移到般钢芯,达到了低弧垂的效果,这上有的学者把这一类低弧垂导线称之为高温低弧垂
种张力转移是一种自然转移,而间隙型钢芯超耐热导线(缩写为HTLS)。
铝合金绞线是在架线时,采用机械方法强制实现导
在该工程项目中对于金具的选择:常规金具不
线内部张力的转移,因此是一种人工转移,弧垂变化能满足耐热导线提高的载流量而引起的导线发热,
较小,所以采用 GZTACSR间隙型钢芯超耐热铝合需要配套的金具。通过加大金具与耐热导线的直接
金绞线是经济合理的。
接触面积,来降低金具的运行温度;采用铝错合金作
为金具的导电部分。因为铝偌合金可以有效地抵抗
2间隙型钢芯超耐热铝合金绞线的工程高温退火的影响,能够在高达230℃的温度保持其
应用
强度。
设210C时档距/弧垂为。21o/f6dno,180C时档
2.1机械及电气特性的比较
距/弧垂为aiso/fago,150C时档距/弧垂为laso
各种增容导线与钢芯铝绞线的导线性能比较见faso,已知塔地面高程为んo为208.1m,下导线对地
表1,其中:ACSR为钢芯铝绞线; ACSSR为钢芯软高度んs为27m;地线地面高程ha为201.9m,地
铝绞线;ACCR为铝基陶瓷纤维芯铝绞线;ACCC/线对地高度ha为18.1m;3号塔地面高程ha为
TW为碳纤维芯软铝绞线; ZTACTR为殿钢芯超耐
96m,下横担对地高度hmtl为36m,下横担绝缘子
热铝合金绞线。本工程采用耐热导线主要机械及电
长度hi为2.6m,实际档距a为249m;66kV辽
表1各种增容导线与钢芯铝绞线的导线性能比较
项目
ACSR ACSSR ACCR ACCC/TW ZTACIR(410 mm)GZTACSR(410 mm)
导线总面积/mm
468.6565.4468.2588.
480.8
457.8
导线直径/mm
导线单位质量/(kg?km
1629196013331553
1626
1545
导线综合拉断力/kN
140
137
138
177
124.6
138.1
直流电阻/(?km
0.0850.0690.085
0.082