中强度全铝合金导线在输电线路中的应用
节能导线在输电线路工程中应用
节能导线在输电线路工程中的应用中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：随着电力系统的发展，电力负荷的快速增长，随着国民经济的发展和负荷的增大，线路损耗有趋于严重的可能。
本项目将对这些问题作出研究，最大限度地减少线路损耗，达到节能减排的目的。
1 节能原理输电线路损耗主要由电晕损耗和电阻损耗组成，在电晕损耗基本相同的的情况下，输电损耗主要由导线的直流电阻所决定。
在交流输电中，还有少量的集肤效应和铁芯引起的损耗，这一部分的损耗约占输电损耗的2－5％。
因此，可以说，导线直流电阻的大小决定了输电线路损耗的多少。
2 节能导线的类型节能类导线是指与普通钢芯铝绞线（详见图1）相比在等外径（等总截面）应用条件下，通过减小导线直流电阻，提高导线导电能力，减少输电损耗，达到节能效果。
目前，提出普及推广应用的节能类导线主要包括：钢芯高导电率硬铝绞线（详见图2）、铝合金芯铝绞线（详见图3）和中强度全铝合金绞线（详见图4）三种。
钢芯高导电率硬铝绞线采用63%iacs高导电率铝线(国际退火铜导电率为100%iacs)，替代普通钢芯铝绞线中的61%iacs铝线，与铝截面相同的普通钢芯铝绞线相比，由于铝线导电率的提高，可使导线整体直流电阻值降低，导电能力提高，电能损耗减少。
铝合金芯铝绞线采用53%iacs高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线，导线外部铝线与普通钢芯铝绞线铝线相同。
在等总截面应用条件下，由于基本无导电能力的9%iacs钢芯被铝合金芯替代，所以铝合金芯铝绞线的直流电阻比普通钢芯铝绞线更小，因此提高了导电能力。
中强度全铝合金绞线全部采用58.5%iacs中强度铝合金材料，与等总截面的普通钢芯铝绞线相比，同样由于铝合金材料替代了钢芯，相当于增大了导线的导电截面，使导线的整体直流电阻值降低，提高了导电能力。
1）目前常用的“普通钢芯铝绞线”组成结构图如图1：图12）新型节能“钢芯高导电率硬铝绞线”组成结构图如图2：图23）新型节能“铝合金芯铝绞线”组成结构图如图3：图34）新型节能“中强度全铝合金绞线”组成结构图如图4：图43 节能导线的选用节能导线的试点应用主要考虑直流电阻的降低，以减少线路损耗，达到节能降耗的目的。
新型导线特性及在输电线路中的应用
新型导线特性及在输电线路中的应用发《中国电业》2021年20期摘要：目前，高压输电呈现新的特点。
为与之适应，导线作为电能传送的载体，也逐渐发展出新的特性和类型。
本文分析了以耐热铝合金导线为主的增容导线、包含铝合金芯导线的节能导线及用于覆冰区域的融冰导线等新型导线的特性及应用现状，为各类型新型导线在工程中的应用提供参考。
关键词：输电线路、增容导线、节能导线、融冰一、前言随着时代进步及社会经济发展，电力输送呈现出一些新的特点：在经济发达地区，电力需求随城市建设急剧升高，在经过多年建设而线路走廊通道日趋紧张的现状下，利用原通道、已建铁塔架设增容导线满足电力需求的增长已成为可行的方案；在输电技术不断进步的今天，高电压、大容量、长距离输电已成为现实，如何减少电力传输过程中的能量损耗愈发重要，得益于新材料、新技术、新工艺的的进步，电力线路正积极应用节能导线来减少电能损耗；新型导线还应用于覆冰区域，通过导线的特性实现导线融冰，增强线路抵御风雪等恶劣天气的能力。
下文将依次对新型导线的特性及应用进行介绍。
二、增容导线及应用增容导线通常为耐热铝合金导线，主要是通过提高导线的允许温度来达到增加导线输送容量的目的。
传统的钢芯铝绞线中的硬铝导体的长期使用温度设计为70～80℃，输电容量受到了限制。
耐热铝合金导线诞生于人们对输电导线材料耐热机理的研究中，从研究中试图寻求一种能提高铜、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。
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；在铝材中适当添加金属锆(Zr)元素也能提高铝材的耐热性能[1]。
经过不断的发展，目前耐热铝合金导线的运行温度可达150℃甚至更高，从而大大提高导线载流量。
增容导线常用的导线类型包括：普通钢芯耐热铝合金绞线、殷钢芯耐热铝合金绞线、铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线、间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线及碳纤维芯软铝绞线。
普通钢芯耐热铝合金导线：普通钢芯耐热铝合金导线的增容原理依靠选取耐受较高温度的耐热铝合金来增加允许的运行电流，达到增容的效果，其连续使用温度可提高至150℃。
高压直流输电线路导线选型研究
高压直流输电线路导线选型研究摘要：导线选型是输电线路工程规划建设过程中重要的一环，导线选型的结果直接影响输电线路的安全性、可靠性和经济性。
在保证系统安全的情况下，研究输电线路导线选型有着十分现实的意义。
基于此，本文主要针对高压直流输电线路导线选型方面的内容进行了分析探讨，以供参阅。
关键词：高压；直流输电线路；导线选型引言高压直流架空输电线路导线选型研究是电力系统合理规划的一项重要内容。
作为电力工程前期工作的重要组成部分，导线型号的合理选择。
能够使输电线路建设达到安全可靠、经济合理、技术先进、便于施工和维护的目的。
1新型导线介绍一直以来，我国输电线路导线仍以技术成熟、价格相对较低的钢芯铝绞线为主，国内近年来陆续建成的特高压交直流线路普遍釆用大截面钢芯铝绞线。
相对于传统的钢芯铝绞线，新型导线在特高压方面应用比较少。
目前新型导线主要有中强度全铝合金导线、高强度全铝合金绞线、铝合金芯铝绞线、耐热铝合金绞线系列、钢芯软铝绞线系列、高导电率硬铝型线、钢芯铝合金绞线、碳纤维合成芯铝绞线、间隙型钢芯铝合金绞线、锡包殷钢芯铝合金绞线。
2新型导线存在的一些问题新型导线与普通导线相比，虽然在理论上具有很多优势，但是往往缺乏运行的经验，某些潜在的问题可能尚未暴露出来。
例如：全退火软铝绞线的架设技术问题，由于全退火铝十分柔软，所以在施工架设线路时容易划伤导线，出现潜在的缺陷几率增加；殷钢导线虽然具有比较好的热膨胀性能，但是殷钢中镍的含量很高，价格相对比较昂贵，大量的用于输电线路比较浪费国家金属资源；碳纤维复合芯是一种热固树脂基体复合材料，其长期物理化学性能取决于树脂基体材料的性能，因此其长期性能有待工程实践验证。
所以，对于新型导线要持谨慎态度，不宜大面积推广，应当先以试点的方式积累运行经验。
并注意数据的积累和运行中的监视，总结经验。
3高压直流输电线路导线选型方法3.1导线总截面积和导线型号经济电流密度的选择对导线选型意义重大，我国现行经济电流密度为1956年电力工业部参考苏联经验颁布的经济电流密度标准，已经不适应如今的电力工业建设。
中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用
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。
中强度铝合金绞线标准
中强度铝合金绞线标准中强度铝合金绞线是一种常用的导线材料，广泛应用于输电线路中。
为了保障输电线路的安全和可靠运行，制定了一系列的标准来规范中强度铝合金绞线的生产和使用。
本文将就中强度铝合金绞线标准进行详细介绍，以便读者更好地了解和应用相关知识。
首先，中强度铝合金绞线的标准主要包括产品标准、生产标准和使用标准。
产品标准是指中强度铝合金绞线的技术要求和性能指标，包括导线的结构、材料、尺寸、电气性能等方面的要求。
生产标准是指中强度铝合金绞线的生产过程中应遵循的技术规范和操作规程，以保证产品质量稳定可靠。
使用标准是指中强度铝合金绞线在安装、运行和维护过程中应遵循的操作规范和安全要求，以确保线路的安全运行。
其次，中强度铝合金绞线的标准制定是为了保证产品质量、安全可靠地运行。
在产品标准方面，中强度铝合金绞线应符合国家标准或行业标准的要求，包括导线的材料、结构、尺寸、电气性能等方面的指标。
生产标准要求生产企业应具备相应的生产设备和工艺，严格按照标准要求进行生产，确保产品质量稳定可靠。
使用标准要求用户在安装、运行和维护中应按照标准要求进行操作，以确保线路的安全可靠运行。
此外，中强度铝合金绞线标准的制定还应考虑到环境因素和使用条件。
在产品标准方面，应考虑导线在不同环境和使用条件下的性能要求，以确保产品能够适应不同的使用环境和工作条件。
生产标准要求生产企业应根据不同的使用条件选择合适的生产工艺和材料，确保产品在不同环境和使用条件下的稳定可靠性能。
使用标准要求用户在不同的使用条件下按照标准要求进行操作，以确保线路在不同环境和使用条件下的安全可靠运行。
总之，中强度铝合金绞线标准的制定是为了保证产品质量、安全可靠地运行。
产品标准、生产标准和使用标准是相互关联、相互配合的，只有严格按照标准要求进行生产和使用，才能确保中强度铝合金绞线的质量和安全可靠运行。
希望本文对中强度铝合金绞线标准的了解有所帮助，也希望读者能够在生产和使用中严格按照标准要求进行操作，确保产品质量和线路安全可靠运行。
铝合金导体紧压绞合工艺的控制_解释说明以及概述
铝合金导体紧压绞合工艺的控制解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文主要介绍铝合金导体紧压绞合工艺的控制方法以及相关的解释和说明。
铝合金导体紧压绞合工艺是一种重要的电缆连接技术，通过将多股铝合金导线通过机械绞合方式连接起来，实现导线间的电气和机械连接。
这种工艺具有连接可靠、接触电阻低、节约材料等优点，在电力系统、航空航天领域等都有广泛应用。
1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织和展开：第一部分是引言部分，主要介绍文章的背景和目的；第二部分是正文部分，包括了铝合金导体紧压绞合工艺的定义和原理，以及相应的控制方法和应用领域；第三部分是实验与分析部分，详细介绍了实验设计和步骤，数据分析和结果讨论，并对结果进行解释和验证；第四部分是结论与展望部分，总结了整个研究工作的主要成果，并提出了相关工艺优化建议和未来研究方向；最后是参考文献部分，列举了本文所引用的相关文献。
1.3 目的本文旨在深入探讨铝合金导体紧压绞合工艺的控制方法，并解释说明其原理和应用领域。
通过对实验数据的分析和结果验证，总结出结论，并提出相关工艺优化建议和未来研究方向。
通过本文的撰写和阅读，读者可以更加全面地了解铝合金导体紧压绞合工艺，为相关领域的实际应用提供参考依据。
2. 正文2.1 铝合金导体紧压绞合工艺的定义和原理铝合金导体紧压绞合工艺是一种在电力行业中常用的连接导线的方法。
这种工艺通过使用高强度装置将铝合金导体与电线绞合在一起，形成一个坚固可靠的连接点。
这种工艺的原理是利用力学压力作用于铝合金导体和电线之间，使得它们能够产生充分的接触面积和接触压力。
通过应用适当的力量，铝合金导体可以与电线形成紧密的互锁结构，从而实现导体之间的连通性并保持良好的电气连接。
2.2 铝合金导体紧压绞合工艺的控制方法为了确保铝合金导体紧压绞合工艺具有稳定性和一致性，需要采取一些控制方法来监测和调整关键参数。
以下是一些常见的控制方法：- 压力控制：根据相关标准或规范要求，使用特定类型的紧压装置以及正确施加压力来达到预期结果。
中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用
中强度全铝合金导线是指由抗拉强度为230～265MPa的铝合金单丝绞制而成的铝合金绞线。
1973年瑞典研制出了导电率≥58.84%IACS，抗拉强度≥230MPa的Al-Fe-Cu-Mg-Be中强度铝合金导线（Fe≤0.40%，Cu:0.05%～0.35%，Mg:0.01%～0.20%，Be:0.001%～0.10%，牌号为AA1120）。
瑞典1977年将中强度全铝合金导线用于400kV 超高压架空输电线路，取得成功；到1995年，80%的架空输电线路采用了全铝合金绞线。
现在，中强度全铝合金绞线已在欧洲，澳大利亚，美国得到广泛应用。
中强度全铝合金绞线（AAAC）之所以在超高压输电线路上有取代以前普遍采用的钢芯铝绞线（ACSR）的趋势，是基于其明显的相对优势：(1)导线拉重比大，弧垂特性好，可增大输电杆塔档距，降低线路建设投资。
AAAC的总拉断力与其单位长度重量之比要比ACSR高20～39%。
(2)导线延伸率大，AAAC具有优良的抗过载能力及疲劳特性。
(3)导线高温特性好，AAAC在较高温度下运行，强度损失较少。
在80℃甚至更高温度下持续运行不产生或很少产生强度损失；而且高温运行时还会发生人工时效作用，提高电导率2%～5%。
(4)在荷载方面，AAAC 与相同直径的ACSR相比，在水平荷载相当时，垂直荷载减少10%。
(5)接续金具简单，施工方便。
AAAC由同种材料绞成，故仅需1个接续管。
其屈服强度约为铝线的1.5倍，压缩型接续不易产生导线鼓包或灯笼现象。
对耐强跳线可减少压接工作量，提高效率。
(6)导线表面耐损伤。
AAAC的硬度(布氏硬度为85HB)为铝线的2倍，但重量比ACSR轻，施工放线时可减少导线表面擦伤，提高施工质量。
高表面质量的导线可减少运行时电晕损失及无线电干扰水平。
(7)在线路运行过程中，AAAC 电能损失少。
20℃直流电阻要稍低于ACSR。
ACSR钢芯要产生磁滞损失和涡流损失，而AAAC无钢芯，交流电阻要比ACSR低，故电能损失减少，特别是大容量输电时降耗明显。
铝合金节能输电导线及多场景应用-中国有色金属工业协会
知识Βιβλιοθήκη 国家产权 知识产权具体名称 (地 授权号
类别
区)
发明 专利
一种高强高导耐热 铝合金导体材料及
其制备方法
中国 ZL2012105174 08.7
铝合金节能输电导线及多场景应用
提名单位：中国有色金属工业协会 提名奖种：国家科技进步奖 提名意见: 该项目围绕节能减排和全球能源互联网建设的需求，开发出了多种高导电率的铝合金输电导线 及关键技术，突破了导电率与强度、耐热性此消彼长的技术瓶颈，实现了质量、性能稳定性好的导 线产品的批量生产，在保证其它性能指标不降低的前提下，使耐热铝合金导线、中强铝合金导线、 硬铝合金导线的导电率有较大程度提高。依托国内典型服役环境地区的多条 66～1000kV 输电线路 的工程示范应用，系统形成了导线设计、制造、应用的标准，提出了特高压、远距离、大跨越、高 海拔、覆冰、强风、腐蚀等多场景应用的技术规范。应用该项目导线产品的输电线路运行情况良好， 经济效益和社会效益显著，促进了有色金属加工和电力传输两个行业的技术进步。 获得国家发明专利授权 30 项，申请 3 项 PCT 专利；发表论文 27 篇；制定国家标准 2 项。项目 成果“导电率为 61%IACS 的耐热铝合金导体材料研制及导线工程应用”获得 2016 年中国有色金属 工业科学技术一等奖，“高导电率中强全铝合金节能导线研制及应用研究”获得 2018 年中国有色金 属工业科学技术一等奖。 提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。 项目简介: 项目属于有色金属及其合金材料领域，主要应用领域是架空输电线路。 本项目围绕节能减排和全球能源互联网建设的迫切需求，开发了多种高导电率的铝合金导线及 关键技术，实现了质量、性能稳定性好的铝合金节能导线的批量生产，并在不同场景的多条输电线 路中实现了工程应用。主要科技创新如下： 1、基于不同场景的服役性能要求，设计了铝合金导线的关键微结构组织模式，发现并揭示了与 基体共格且具有 L12 结构的纳米复合粒子对力-电性能协同发展的有益作用及关联机理，提出了“多 元化、促复合、控总量”的微合金化准则，突破了导电率与强度、耐热性此消彼长的技术瓶颈，发 明了多种节能导线的成分配方。 2、针对满足不同场景需求的成分配方，开发了选择性调控的熔体处理技术，发明了诱导多元微 合金元素充分脱溶和抑制沉淀相粗化的组织调控技术，通过杂质元素的有效利用和关键微结构的精 细调控，实现了质量和性能稳定的多种铝合金节能导线的批量生产，在保证其它性能指标不降低的 前提下，使耐热铝合金、中强铝合金、硬铝合金的导电率有较大程度提高。 3、面向电网增容、节能的多场景需求，提出了绞线结构及导体用材的差异化原则，依托国内多 条典型服役环境地区的 66～1000kV 输电线路的工程示范应用，形成了新型节能导线的设计、制造、 应用标准，提出了特高压、远距离、大跨越、高海拔、覆冰、强风、腐蚀等多场景的应用技术规范， 实现了高导电率铝合金输电导线的多场景应用和可靠运行。 项目获得国家发明专利授权 30 项，申请 3 项 PCT 专利；发表论文 27 篇；制定国家标准 2 项。 “导电率为 61%IACS 的耐热铝合金导体材料研制及导线工程应用”获得 2016 年中国有色金属工业 科学技术一等奖、“高导电率中强全铝合金节能导线研制及应用研究”获得 2018 年中国有色金属工 业科学技术一等奖。
输电线路节能导线技术
输电线路节能导线技术摘要：节能导线因为本身的电阻比较小，导电能力比一般的钢芯绞线都要高，在输电线路中的应用可以降低线路损耗，提高电力传输的节能型。
目前使用较多的节能导线包括中强度铝合金绞线、铝合金芯铝绞线和钢芯硬铝绞线等。
本文将对新型节能导线及其生产制造进行介绍，探讨节能导线在输电线路中的应用及节能效果。
关键词：输电线路；节能技术；高压输电导言：导线选型是高压输电中的重要课题，合理选择导线对高压输电线路降低工程造价及运行损耗，确保工程安全可靠和满足环保要求都有着十分深远的意义。
普通钢芯铝绞线作为最常用的导线形式，在我国输电线路中应用极其广泛，生产厂家众多，但其导电性能一般，线路损耗较高，因此，电气、机械特性相当但电能损耗相对较低的节能导线便应运而生。
为推进电力工程建设“四新”应用，国家电网公司也积极倡导节能导线应用，并已在各地开展节能导线的应用试点。
1、输电线路节能导线类型当前，电力企业在建设电力工程项目时，应用较多的节能导线有钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线，这三种导线都是通过不断提升导电率来降低线路直流电阻的。
其中，钢芯高导电率硬铝绞线中，选用导电率和铝截面相同的铝单丝取代常规钢芯铝绞线，金属线导电率和退火铜的导电率比值从60%提高到了64%，从而降低了整个线路的直流电阻。
在铝合金芯铝绞线中，选用金属线导电率和退火铜的导电率比值为53%的高强度铝合金芯取代60%的铝线；中强度全铝合金绞线中，选用金属线导电率和退火铜的导电率比值为57%的中强度铝合金芯取代61%的铝线。
2、节能导线的机械特性2.1弧垂特性采用实证分析方法对节能导线的机械特性进行分析，并与普通导线进行对比。
在研究其弧垂特性时，选取33个交流输电工程作为研究样本，样本中共使用11种型号的普通钢芯铝绞线，3种新型节能导线均有应用，通过分析不同工况下相同截面积的普通导线和节能导线的弧垂特性可以发现，新型钢芯硬铝绞线的弧垂特性与普通导线完全一致，铝合金芯铝绞线的弧垂特性也与普通导线相近，只有铝合金绞线比普通导线的弧垂小，在400m档距高温条件下，铝合金绞线比普通导线的弧垂小0．4-1．7m。
全铝合金和钢芯铝绞线比较
全铝合金导线和钢芯铝导线耗能机理的比较分析(图)[摘要]通过对钢芯铝导线耗能机理的分析﹐对全铝合金导线和钢芯铝导线在同等条件下的能耗测试﹐叙述全铝合金导线具有比钢芯铝导线能耗低﹑重量轻等优点﹐而且它的弧垂特性好﹐在线路敷设时可降低铁塔高度﹐加大架设间隔﹐节省和降低工程投资﹐同时也降低了线路的雷击跳闸率。
因此﹐输电线路中采用全铝合金导线﹐有利于电网安全﹑可靠﹑经济执行﹐值得在城乡电网改造中大力推广应用。
[关键词]钢芯铝导线全铝合金导线耗能节能自从美国1921年开始采用铝合金材料作为导体以来﹐全铝合金架空导线的研究和应用已有数十年的历史。
1956年和1959年法国﹑德国分别开始采用钢芯铝合金导线作大跨越输电线路﹐随后﹐日本于1959年和1962年分别将全铝合金架空导线用于110kV和220kV大跨越输电线路。
而我国则一直使用钢芯铝导线﹐对全铝合金导线的认识与应用尚处于起步阶段﹐因而在大电网建设与改造的今天﹐探讨两者之间的能耗对比﹐具有十分重要的意义。
1、能耗的理论分析在同等的使用条件下﹐全铝合金导线的最大直流电阻为0.11181Ω/km，钢芯铝导线则由于其截面稍大﹐其最大直流电阻为0.09433Ω/km，两者之间相差0.01748Ω/km。
钢芯铝导线中间的钢芯材料为铁磁物质﹐而铁磁物质是由许多叫做磁畴的天然磁化区域群群组成。
磁畴的体积很小﹐大约为10-9cm3。
磁畴中的分子电流排列整齐﹐因此每个磁畴就是一个永磁体﹐具有很强的磁性。
在未被磁化的铁磁物质中﹐磁畴的排列是紊乱的﹐各个磁畴的磁场互相抵消﹐对外不显磁性。
当有外磁场存在时﹐各磁畴要沿着外磁场方向转动而趋向一致﹐产生极强的附加磁场﹐从而使铁磁性物质中的磁场大大增强﹐比没有铁磁物质存在时大成百上千倍。
此外﹐铁磁物质的磁化状态和外磁场的状态有关。
为了叙述铁磁物质的磁化状态﹐一般由磁化曲线即B-H曲线表示。
磁场强度H决定于产生外磁场的电流﹐磁感应强度B 相当于电流在真空中产生的磁场和物质磁化后产生的附加磁场迭加。
科技成果——新型节能导线应用技术
科技成果——新型节能导线应用技术适用范围电力行业110kV及以上架空输电线路行业现状目前架空导线的导体材料都采用电工铝。
因铝线材料的基本特性，我国架空导线铝导电率为61%IACS（以电工退火铜的体积电阻率ρ＝0.017241Ω•mm2/m为100%IACS）。
根据中国电力企业联合会统计数据，2010年我国输配电线损电量达1710亿kWh，全国输配电线损率为5.98%，折合5985万tce。
目前该技术可实现节能量5万tce/a，减排约13万tCO2/a。
成果简介1、技术原理节能导线是指在等外径（等总截面）条件下，直流电阻比普通钢芯铝绞线更小的导线。
目前适合进行大规模推广应用的节能导线主要包括钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯高导电率铝绞线和中强度铝合金绞线。
钢芯高导电率铝绞线以多根镀锌钢线为芯，外部同心螺旋绞多层高导电率硬铝圆线。
与普通钢芯铝绞线相比，钢芯不变，有效降低了绞线整体的直流电阻。
铝合金芯高导电率铝绞线是以多根同心绞铝合金线为芯，外层同心绞合一层或多层高导电率铝线构成。
与普通钢芯铝绞线相比，具有损耗小、耐腐蚀、年费用低等优点。
中强度铝合金绞线全部采用58.5%IACS中强度铝合金线，与普通钢芯铝绞线相比，导线整体直流电阻降低，降低了输电线路的损耗。
2、关键技术（1）钢芯高导电率铝绞线：考虑导线材料中各元素对导电率的影响，控制各元素的比例，运用TiC等专用细化剂对晶粒进行细化及强化，合理设计模具和压缩率，减少拉拔工艺增加的残余应力，同时采用型线的拉拔及绞制工艺的控制，确保生产过程中型线不翻转、不翘边；（2）铝合金芯高导电率铝绞线和中强度铝合金绞线：通过铝基体的合金化的配方组合，及加工工艺及热处理的控制，使其导电率、强度、延伸率上得到明显提高。
3、工艺流程钢芯高导电率铝绞线主要工艺流程图铝合金芯高导电率铝绞线主要工艺流程图中强度铝合金绞线主要工艺流程图主要技术指标在等外径条件下，与普通钢芯铝绞线相比，三种节能导线的弧垂特性、电磁环境、表面电场强度、可听噪声和无线电干扰水平基本相同，但在电能损耗方面有降低幅度较大。
输电线路导线的应用特点
中强度全铝合金绞线
中强度铝合金绞线全部采用58.5%IACS中强度铝合金材料， 与等总截面的普通钢芯铝绞线相比，由于铝合金材料替代 了钢芯，相当于增大了导线的导电截面，单位长度导线整 体直流电阻降低，提高了导电能力，因而有效降低输电线 路的电阻损耗。
三种节能导线性能的一般定性评价
• 三种导线都可以替代钢芯铝绞线在一般工程中应 用，但又有其各自的特点和优势。按照目前的价 格水平，经过经济比较，总结如下： • 中强度全铝合金导线替代400mm2以下导线 • 铝合金芯铝绞线替代500-630mm2导线 • 钢芯高导电率铝绞线替代720mm2及以上导线和对 机械强度有一定要求的线路
芯线材料主要性能参数
导电率 （%IACS） 抗拉强度 （MPa） 密度 （g/cm3） 线膨胀系数 （10-6/℃）
材料
镀锌钢线 铝包殷钢线 碳纤维芯棒
9 10~14 0
1290~1960 950~1150 2100~2400
7.78 7.10~7.39 2.0
11.5 3.7 2.0
按照材料的导线分类
钢芯耐热铝合金绞线生产工艺成熟，成本较低；施工工艺与钢芯铝绞线完 全相同，安装方便，适用于新建的输电线路。
参数 外径（mm） 20℃直流电阻（Ω/km） 40℃交流电阻（Ω/km） 单位长度重量（kg/km） 额定拉断力（kN） 拉重比 线膨胀系数（10-6/℃） 弧垂与载流量 运行温度 40℃ 70℃ 150℃
国家电网公司关于导线的企业标准
Q／GDW_632-2011 Q／GDW 1815-2012 Q／GDW 1816-2012 Q／GDW XXXX-2013 钢芯高导铝绞线 铝合金芯高导电率铝绞线 中强度铝合金绞线 同心绞铝包殷钢芯耐热铝合金绞线
浅谈铝合金导线的优点及应用前景
浅谈铝合金导线的优点及应用前景发布时间：2023-02-07T02:33:46.974Z 来源：《中国电业与能源》2022年9月17期作者：蒋欣民，李一荣[导读] 在“碳中和”、“碳达峰”背景下，光伏电站进入了平价时代蒋欣民，李一荣广东电网有限责任公司茂名供电局，广东茂名 525000摘要：在“碳中和”、“碳达峰”背景下，光伏电站进入了平价时代，如何降本增效成为各个投资企业面临的的问题。
通过对铝合金导线的性能分析并对比传统的铜导线，结合目前光伏项目建设现状以及国家相关规定，分析铝合金导线在项目中运用的可能性及性价比分析。
关键词：光伏发电；铝合金导线；平价时代；成本控制引言：我国进入十四五发展之年，随着“碳达峰”、“碳中和”任务的到来，新能源行业进入了高速发展之年，同时新能源光伏项目进入平价时代，降本增效成为了新能源投资企业面临的一个共同话题。
在光伏项目中，投资比重较大的是组件、支架、导线几项支出，具备优化降本可能的只有支架和导线，所以使用价格优势明显的铝合金导线逐渐进入投资商的视野。
本文将以铝合金导线和铜导线在机械性能、电气性能、安全可靠、经济实用几个方面做一个综合对比。
1铝合金导线技术特点铝合金芯铝绞线应用于电力系统输电领域，是一种架空导线用的新型导线，是将高强度铝镁硅合金芯和铝线同心绞合而成。
用以替代普通钢芯铝绞线，适用于新建输电线路。
JL/LHA1-745/335-42/37铝合金芯铝绞线主要技术特点如下∶（1）导电能力提高、重量轻、拉重比大该项目产品的导电基体采用导电率≥61.5%IACS的硬铝线，加强芯部分采用高强度铝合金芯，高强度铝镁硅合金导电率达到52.5%IACS 以上，内控要求53.5%IACS以上，使得导线的整体输电能力提高更多。
同等截面的条件下，铝合金芯铝绞线相对于钢芯铝绞线重量较轻、拉重比相当、弧垂小，对杆塔的荷载设计有优势。
（2）特高压工程用大截面导线，导线绞合一次成型铝合金芯铝绞线JL/LHA1-745/335-42/37生产需要用90盘及以上630框式绞线机一次绞合成型。
输电线路组成(导线)
导线简介
导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行， 经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响，以及空气中所 含化学杂质的侵蚀。因此，导线的材料除了应有良好的导电率外，还须 具有足够的机械强度和防腐性能。目前在输电线路设计中，架空导线和 避雷线通常用铝、铝合金、铜和钢材料做成，它们具有导电率高，耐热 性能好，机械强度高，耐振、耐腐蚀性能强，重量轻等特点。 现在的输电线路多采用中心为机械强度高的钢线，周围是电导率较高的 硬铝绞线的钢芯铝绞线。钢芯铝绞线比铜线电导率略小，但是具有机械 强度高、重量轻、价格便宜等特点，特别适用于高压输电线。钢芯铝绞 线由于其抗拉强度大，弧垂小，所以可以使档距放大。
61.5~62.5%
• 导电率调整
性能范围（IACS） 61.0% ～ 61.5% 61.5% ～ 62.0% 62.0% ～ 62.5% 62.5%IACS以上 平均值
比例（%） 4.6% 36.9% 55.5% 3.0%
62.06%IACS
➢ 提高铝的导电率是导线生产厂家的责任和方向，行业制造水平为62.0%IACS左右； ➢ 选用高纯度铝锭，可达到导电率（62.5%-63%），但成本上升； ➢ 导电率上升导致强度下降，会吃掉了安全余量，导线强度下降不利于线路安全。
分裂导线用于两种工况
1 大电流回路。用一根导线已经不能满足载流量的要求，需要几根导 体才能满足电流量要求，为了使各导线的电抗基本一样，将几根导线 用线路金具组成笼型的分裂导线形状；
2 高电压。电压超出220KV后，导线对空气的电晕现象很严重，尤其是 大雾天，对设备性能产生影响的同时形成客观的电能损耗。为了减少 电晕，就得加大导体等效直径，均匀导线周围的电场分布，分裂导线 的等效直径就是分裂导线组成的几何圆直径，虽然中间是空的，但是 已经能够很好地遏制电晕的产生了。如果用如此大直径的实心导线， 不仅重量大，且由于趋肤效应，导线中间也不能有效地利用。
浅析高压输电线路增容导线的应用
浅析高压输电线路增容导线的应用摘要：在我国城市化发展进程不断加快的背景下，我国高压输电线路的数量和规模也随之与日俱增，而电力行业在新时代发展形势下必须充分考虑保证供电稳定性的同时减少能源损耗的重要举措，同时针对新型导线在高压输电线路中的增容改造进行创新性研究与分析。
本文从增容导线概述着手，分析了高压输电线路增容导线的具体应用，简要概述了增容导线的性能及选择要点，旨在充分满足电力行业对高压输电线路提出的新要求，切实推动电力行业实现可持续发展。
关键词：高压输电线路；增容导线；应用引言导线在高压输电线路中发挥着至关重要的作用，其主要功能在于输送电能，但安装在电线杆中的导线架极容易受到外界因素的影响，特别是恶劣的雨雪天气还会直接影响输电线路的正常运行。
与此同时，不同价格下的导线质量与线损也各不相同，因此必须在保证导线性能的前提下充分考虑各种可能影响输电线路正常运转的外界因素，以此为导线的正常供电提供基本保障。
在我国科技水平不断提升的背景下，充分利用先进的技术手段研究高压输电线路增容导线的具体应用也成为当前电力行业必须予以高度重视的研究课题。
1增容导线概述1.1.增容导线的含义增容导线指用于架空输电线路中的一种耐热导线，这也是我国在高压输电线路增容领域中大力研发的一种新型导线。
实际上这种增容导线相比于传统导线具有输送电力强、距离远、容量大的优势。
从增容导线的性质着手，可将其分为节能型导线与增容型导线两种。
其中节能型导线有着较高的导电率，即便是载流和温度不断升高，这类导线也能够保持安全稳定的运行状态。
而增容型导线不会随着温度的变化而改变材料拉断力，因此整体有着较为优越的性能。
1.2 增容导线的特性增容导线的特性主要包括传统特性与施工特性两个方面的内容，其中传统特性指增容导线中的材料有着良好的导电性能，极大地降低了其在输电过程中产生的电能损耗。
经实验研究表明，增容导线每增加1%的导电性就可以减少1.5%左右的线损。
节能导线在输电线路中的节能效果分析
调查研究168产 城节能导线在输电线路中的节能效果分析张松摘要：与一般钢芯铝绞线相比较，节能导线电阻小、导电能力强，将其应用到输电线路中，能够有效降低线路损耗，进而提升电力传输性能。
从当前市面应用的节能导线看，主要有钢芯铝绞线、中强度铝合金绞线以及铝合金芯铝绞线等。
本文具体介绍这三种节能导线，并分析在输电线路中的应用及节能效果。
关键词：输电线路；节能导线；应用方法；节能效果1 节能导线特点1.1 新型钢芯铝绞线铝金属，其本身具备良好的导电性能，但强度较低，并不能直接将其作为导线材料使用，因此，如果选用电力导线原材料进行制作时，主要以合金方式使用。
一般情况下，如果铝合金中铝纯度越高，则其表现的导电率越高，但如果铝的含量不断增加，反而造成合金强度减弱，同时影响到其机械性能，不利于导线整体性能发挥。
此外，钢芯高导电率铝绞线在制作方面需要花费较高成本，导致其难以广泛应用到市场中。
随着现代工业技术不断发展与提升，经过控制合金、拨拉工艺等操作，能够保证导线的强度，同时，可以提高导线的导电率，进而降低导线制作成本。
1.2 中强度铝合金绞线中强度铝合金绞线，主要采用的是非热处理工艺，导电率较好，更重要的是，制作成本低、强度高，同时，其质量非常轻，在电力行业中得到广泛推广和应用。
现阶段，我国电力行业使用的主要是以58.50IcIACS铝合金为主的中强度铝合金绞线材料，改变了以往钢芯铝绞线，借助合金材料降低导线电阻、线损，有效提高了其节能性。
与传统导线相比较，中强度铝合金绞线整体质量较轻、导电率高、强度大，将其应用到实际中，可以明显看到电量损失降低，也大大降低无线电的干扰。
根据实践数据统计，中强度铝合金绞线的强度高出传统导线1.5倍，这一特点有助于防止导线鼓包情况，能够将其使用到普通的塔杆上，具有较广的适应性。
1.3 铝合金芯铝绞线铝合金芯铝绞线作为一种新型节能导线，主要是利用53%的铝合金芯，改变以往电缆芯结构。
QGDW1816_中强度铝合金绞线标准
下列符号、代号和缩略语适用于本文件。 J LHA3 -□ - □ 中强度铝合金线根数 中强度铝合金绞线截面积（单位：㎜ 2） 中强度铝合金线 同心绞合
示例: 由 61 根中强度铝合金线绞合而成的中强度铝合金绞线，其截面积为 673.73mm2，表示
1
Q/GDW ****-2012
6 试验
6.1 试验分类
6.1.1 型式试验
型式试验用于检验绞线的主要性能，其性能主要取决于绞线的设计。对于新设计的绞线或用新的生
产工艺生产的绞线，试验只做一次，并且仅当其结构、材料或生产工艺改变之后试验才重做。
型式试验只在符合所有有关抽样试验要求的绞线上进行。
6.1.2 抽样试验
抽样试验用于保证绞线质量及符合本标准的要求。
ICS29.240 备案号：
Q/GDW
国家电网公司企业标准
Q/GDW XXXX — 2012
中强度铝合金绞线
Medium Strength All Aluminium Alloy Conductor
2012-XX-XX 发布
国家电网公司 发 布
2012-XX-XX 实施
目次
前言.................................................................................................................................................................... Ⅰ 1 范围................................................................................................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ............................................................................................................................................ 1 3 术语和定义.................................................................................................................................................... 1 4 符号、代号和缩略语 .................................................................................................................................... 1 5 技术要求........................................................................................................................................................ 2 6 试验................................................................................................................................................................ 3 7 包装、标识、运输和贮运 ............................................................................................................................ 6 附录 A（规范性附录）中强度铝合金线的性能参数 ...................................................................................... 7 附录 B（资料性附录）中强度铝合金绞线的性能参数................................................................................... 8 附录 C（规范性附录）线膨胀系数试验方法 .................................................................................................. 9 附录 D（规范性附录）绞线过滑轮试验方法 ................................................................................................ 10 编制说明............................................................................................................................................................ 11
电力系统中铝合金导线与钢芯铝导线的物理性能对比及能耗分析
电力系统中铝合金导线与钢芯铝导线的物理性能对比及能耗分析摘要：钢芯铝导线和铝合金导线是当今电力系统中应用最为广泛的两种线材。
本文通过对两种材质导线的耗能分析以及对二者在同等条件下的性能测试，探寻出两种导线材料所各自存在的优缺点及使用环境。
关键词：钢芯铝导线；全铝合金导线；耗能在世界各国的电力系统中，大量使用着由各种金属材料制做成型的导线，其主要作用就是将各种单一个体的发电、供电、用电设备连接起来，组成完整的供用电系统。
导线材质的选择可谓种类繁多，各种类间的参数性能又各不相同，其中以铜、铝、铁及其相关的合金材料应用最为广泛。
如何降低电能在导线传输过程中所产生的损耗已成为电能质量管理的一个重要环节，探讨不同线材之间的能耗具有十分重要的意义。
一、目前各种导线材料的应用概况。
金属导线是目前使用率最高的，材质以银、铜、铝、铁的等金属及其相关的合金材料为主。
金属导线因具有电阻率低、可塑性强、机械强度高、加工工艺简单、成本较低等特点而广泛应用在国内各电力生产、用电单位的不同用途中。
我国高压输电线路最为常见的金属导线包括全铝合金导线(AAAC)、钢芯铝合金绞线(AACSR) 、铝合金芯铝绞线(ACAR)等品种。
二、导线材料能耗的理论分析。
1、电磁场环境中全铝合金导线与钢芯铝导线的反应。
钢芯铝导线是将的线芯部分为钢制的铁磁物质，而铁磁物质则是由许多被称为磁畴的天然磁化区域组成。
磁畴的体积很小，其分子电流排列整齐，因此每个磁畴就是一个永磁体，具有很强的磁性。
在未被磁化的铁磁物质中，磁畴的排列是不规则的，磁畴间的磁场在抵消的作用下对外并不显现出磁性。
而当外界存在磁场环境时，铁磁物质中各磁畴将会沿着外磁场方向的转动而趋于一致，产生更为强大的附加磁场。
铁磁物质普遍具有磁滞现象，是因为外磁场减弱或消失后磁畴不会完全恢复到原来的位置，铁磁物质在反复磁化过程中，磁畴反复转向，将会损耗一定的能量克服磁畴间的摩擦并转变为热能而耗散，产生磁滞损耗。
铝芯电缆使用范围及年限
铝芯电缆使用范围及年限全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铝芯电缆是一种用途广泛的电力线缆，主要由导体、绝缘层、护套和填充物等组成。
铝芯电缆具有较高的导电性能和良好的机械性能，因此在电力输送和配电系统中得到广泛应用。
下面我们来了解一下铝芯电缆的使用范围及年限。
铝芯电缆的使用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 电力输送：铝芯电缆在输送大电流和长距离电力时具有较好的性能，因此常被用于电力输送线路中，如高压输电线路、变电站母线等。
2. 配电系统：铝芯电缆可用于低压配电系统中的主干线路和支路线路，能够满足各类建筑物和工业场所对电力的需求。
3. 建筑电气：铝芯电缆适用于建筑物的内部导线，用于供电和接地等用途，常见于住宅、商业建筑和工业厂房等。
4. 特殊场所：铝芯电缆还广泛应用于一些特殊场所，如地下矿井、船舶和航空器等，其耐腐蚀性和抗干扰性能能够满足这些场所对电力线缆的特殊要求。
铝芯电缆还常用于移动电源设备、太阳能光伏发电系统、风力发电系统等领域。
铝芯电缆的使用年限是有限的，一般来说，铝芯电缆的寿命取决于多个因素，包括材料、工艺、使用环境等。
以下是几个影响铝芯电缆寿命的因素：1. 材料质量：铝芯电缆的导体、绝缘层、护套等材料质量直接影响着其使用寿命，优质的材料能够延长电缆的寿命。
2. 工艺水平：生产工艺对于铝芯电缆的质量同样至关重要，良好的生产工艺可以减少电缆内部的缺陷，延长电缆的使用寿命。
3. 使用环境：铝芯电缆在不同的使用环境下，其受到的外部热、湿、化学腐蚀等因素也会不同，不良的使用环境会缩短电缆的寿命。
4. 运行条件：电缆在运行过程中可能受到较大的电流、电压冲击，如果超过电缆的额定载流能力，可能会缩短电缆的寿命。
综合以上因素，一般而言，铝芯电缆的使用年限在10-30年之间，不同型号和品牌的铝芯电缆寿命会有所差异。
为了延长铝芯电缆的使用寿命，我们可以采取以下几点措施：1. 定期检测：定期对铝芯电缆进行绝缘测试、导通测试等，及时发现电缆内部的问题并做好维护。