特强钢芯软铝绞线在实际工程中应用的全寿命周期分析

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应力转移型特强钢芯软铝型线绞线 新版讲解

应力转移型特强钢芯软铝型线绞线 新版讲解
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增加输送电能的方法
1. 新建输电线路
增加新的输电线路就能输送更多的电能,但新建输电线路需 要新增加用地和投资。在输电线路用地十分紧缺的今天,该方法 一般只能在十分必要的线路才进行。
2.在原来线路的基础上,改造杆塔,架设新导线
在老线路上增加导线的截面积可增大输送电能,但需要改造 铁塔以提高塔头的高度和强度,甚至更换铁塔。虽然可以增加线 路的输送容量和利用原有线路路径(即不增加用地),但仍需较 大的投资。一般须经严格计算后,在其他方法难以解决时才使用 。
这种导线的热膨胀系数大,只能在新建线路中应用而 不适合于改建线路使用。
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提高输送容量的 方法和导线
增加线路输送容量的方法与使用的导线
提高导线运行温度 增加线路输送容量
耐热铝合金导体的导线 提高导体的导电率 软型铝导体的导线
特高强度钢芯 耐热铝合金导线
降低导线的弧垂量
特高强度钢芯 软(型)铝导线
高强度殷钢(铝包殷钢)芯 耐热铝合金导线
3.保持原有线路状态,只更换原有导线,采用新型导线
不改变原输电线路路径,也几乎不必改造增强铁塔,只需要更 换新型导线。这种新型导线与原线路所使用的导线有着相同或十分 相近的力学性能,在更换新的导线后,线路就能输送更多的电能, 达到线路扩容的目的。无疑,这是最具吸引力的。
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导线最重需要要解决的问题
光体
用耐热铝合金 用软铝作导体
作导体的导线
的导线
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增加导体的截面积 增加线路输送容量的导线
大截面导线:如900mm2,1000mm2的导线,用于超 高压、特高压输电线路,导线截面大,能输送更大的电流容 量。
目前,我国因铝的质量较优,导电率可达61.5%IACS;现 在只在新建线路中应用。

电网全寿命周期与铜铝电缆应用分析

电网全寿命周期与铜铝电缆应用分析

电网全寿命周期与铜铝电缆应用分析在当前经营环境日趋复杂和环境压力不断增加的背景下,输配电网络的全寿命周期运行成为重要的研究内容。

输配电网络设施包括输配电线、电缆、变压器、输配电站和其他电力设施与设备。

这些电力设施与设备不仅具有运行时间长的特点,同时还具有分布广泛,维护复杂的特点。

特别是在城市,区域用电负荷大,人口密度高,功能结构复杂,对输配电网络运行的安全性、可靠性有着更高的要求。

以往,在评价电网运行时,其指标标准主要围绕着满足用电负荷、电网安全、供电质量和可靠性,以及低运行损耗等内容。

对电网建设、运行维护、以及后期升级或报废处理等因素考虑不多。

在对运行进行环境评估方面也往往只考虑到了电磁辐射或特殊电力设备材质(如六氟化硫SF6)等对网络区域内部及周边的人员健康可能造成的损害,对于一些常见材质的使用对环境影响评估不足。

因此,对电网设施进行全寿命周期评估成为当前一个重点课题。

资产全寿命周期管理(Life Cycle AssetManagement, LCAM)来源于全成本周期管理(Life Cycle Cost, LCC)是LCC管理理念的发展和丰富。

全寿命周期管理是指对项目全寿命周期内各个阶段各项活动进行全面,全过程的管理。

全寿命周期管理是通过一定的组织形式,采取相应的措施与方法,对项目所有工作和系统的运行过程进行计划、协调、监督、控制和总结评价,以满足项目功能和使用要求,符合可持续发展、提高投资效益的目的[1]。

全球众多输配电企业先后引入全寿命周期管理的理念去实现经济、安全和稳定的电网资产运行,并满足多方利益相关者要求,促成企业的可持续健康发展。

如英国国家电网(NG)公司、法国EDF Energy公司、新加坡电力公司等多家国际知名电力公司再次领域均开展了大量研究工作。

电力输配电网络中的线缆、变压器和其他电力设备需要用到大量的金属和非金属材料。

其全寿命周期过程通常包括原材料的获取、提炼、供应、加工制造、建设、运行、废料的循环与处理等多个环节。

全寿命周期管理在电网建设项目中的应用研究

全寿命周期管理在电网建设项目中的应用研究

全寿命周期管理在电网建设项目中的应用研究随着我国城市的不断发展,电网建设项目成为了基础设施建设中的重要组成部分。

当前,我国电网建设项目的投资和管理模式都存在着一定的问题,各部门之间的协调合作都只重视了局部最优。

如何加强全寿命周期管理在电网建设项目中的应用,是一个值得引起注意和研究的重点问题。

标签:电网建设;全寿命周期;应用研究0 引言电网建设项目的完成往往涉及到多阶段、各部门之间的合作。

在实际的生产中,各部门在管理方法和措施上可能存在一些不同,容易导致项目以局部为中心,而忽视了整体工程的最优化。

因此,必须采取全寿命周期的管理模式来改变当前的现状。

1 全寿命周期管理的概况1.1 全寿命周期管理的概念全寿命周期管理是针对传统电网管理分阶段、局部化的管理方式的一种改革,指对项目各个方面、各个阶段的过程进行统筹管理。

它更强调以电网管理的整体效益为根本,组织协调各部分之间的沟通合作,力求实现全寿命周期之内电网管理效率的最大化,同时有效控制总成本。

全寿命周期的着眼点不在只是项目施工的周期,而是包含了后期的运营周期,因此是一条时间长线。

管理的内容也十分复杂,包含了时间、资金、质量、风险、人力资源等等。

对于现代企业的管理来说,全寿命周期管理是一种高效而创新的管理方式,能够综合调控生产和运行中各时间段、各方面的活动,达到整体效益的最优化,从而促进企业收益最大化[1]。

1.2 全壽命周期管理的必要性将全寿命周期管理运用到电网建设的实际中,有很大的必要性。

一方面是因为全寿命周期管理有切实的优势,是符合可持续发展,符合项目建设需要的管理方式;另一方面也是出于电网管理现状的改革需要。

就全寿命周期管理本身的优越性来说,最显著的特征是项目整体利益的最优化。

具体来说,全寿命周期管理重视项目进行中每一个步骤,以全局观掌控工程的质量,这就从整体上保证了建设项目的安全性和可靠性。

同时,全寿命周期并不只是着眼于设计阶段的经济效益,而是将设备折旧率、故障等相关的因素都考虑到总成本中,从而得到一个比较真实准确的总成本。

架空输电线路特强钢芯软铝绞线在实际工程中的应用研究

架空输电线路特强钢芯软铝绞线在实际工程中的应用研究

80℃进行比较。特强钢芯软铝导线由于特殊的结构型式使其具 有较低的应力转移点温度,导线运行的工作温度不会由于铝线 股的软化特性而受到限制。运行工作温度完全由钢芯的软化特 性所决定,而钢芯的再结晶温度较高,可以在较高的温度下保持 正常的机械强度,因此特强钢芯软铝绞线的允许运行工作温度 较普通的钢芯铝绞线高许多,以使用软铝导线最早的美国为例, 其最高允许温度定为 150℃,国内各研究机构和厂家也建议最高 运行温度取该温度,并通过试验验证是安全的,但考虑到高温电 阻损耗的增加及国内较少的高温运行经验,本工程特强钢芯软 铝导线最高运行温度不超过 120℃为宜。
大气过电压
15
10
0
操作过g/mm3
年雷电日数
<40 日
2 特强钢芯软铝绞线和普通钢芯铝绞线比较 本工程对与普通钢芯铝绞线,选择了较常用的 JL/G1A-630/ 45 导线,特强钢芯软铝绞线选择了可以满足本工程需要的 1 种 规格进行比较,各导线参数如表 2。
表 2 各导线参数
导线
JL/G1A-630/65 773 986 — — —
JLRX/EST-630/65 797 1009 1179 1325 1571
从上表可以看出,各导线在 70℃及 80℃时载流量 JLRX/ EST-630/65 导线最大,特强钢芯软铝导线因可以运行在较高温 度,所以其运行在高温时具有更大的载流量,当导线温度 120℃ 时,载流量为同等型号普通钢芯铝绞线 70℃时的 2 倍,因此在极 端条件下,可认为特强钢芯软铝导线将具有 2 倍的输送容量。
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全生命周期电线电缆在建筑工程的应用

全生命周期电线电缆在建筑工程的应用

一、引言随着装配式建筑和大型公益性建筑的增多,电线电缆应用于建筑工程时,其防火、清洁无毒及使用寿命等各方面的指标,应逐渐得到重视。

二、电气火灾的严重形势近年来,我国电气火灾多发,从2011年至2016年,我国共发生电气火灾52.4万起,占火灾总量的30%以上,其中电气火灾所占比重连续多年“夺魁”。

在诸多电气火灾调查中,电线电缆老化、过载是罪魁祸首。

这些事故暴露出电线电缆行业和建筑工程行业,在生产质量、流通销售、电气设计和施工,乃至线路维护管理等方面存在突出问题。

为有效遏制电气火灾高发势头,国务院安委会决定在全国范围内组织开展为期三年的电气火灾综合治理工作。

2017年4月26日,国务院颁布《国务院安全生产委员会关于开展电气火灾综合治理工作的通知》。

《通知》列出了具体治理内容,有以下几个方面需要建设工程的各方参与者引起重视,包括:严查电线电缆、开关插座等生产企业在绝缘材料、阻燃原料、线芯材质、线径等方面不按标准或降低标准生产;落实电气工程设计质量终身负责制,严查设计单位不按工程建设强制性标准设计的行为;严查施工单位不按设计图纸施工、偷工减料、使用劣质电线及质量不合格电器产品等问题和隐患等。

三、电线电缆应用现状目前,建筑工程大量使用的PVC绝缘电线,其理论使用寿命一般为20年左右,虽然实际使用会长一些,但其寿命受敷设环境、老化速度等诸多因素影响。

自1992年起,我国兴建的大量商品房开始把布线方式从明线改为暗线,当时国产电线由于技术、工艺、材料等因素,国标产品使用寿命只有25年。

由于线缆绝缘层即使在正常运行中也是逐步老化,超规定年限使用将可能引发漏电、火灾等安全事故,因电缆“超期服役”“超限服役”或劣质电缆引起的火灾事故已不在少数。

九十年代后的建设项目,出于美观考虑,导线敷设多采用穿管暗敷于结构楼板、建筑墙体内,做装修的公共建筑敷设于吊顶内,早期的砖混建筑还有直接敷设于预制楼板孔的情况,几十年代后期的建筑电线电缆在2020年左右集中进入老化期,应引起重视。

应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的特性及应用

应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的特性及应用
1 应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的特点
1������ 1 主要特点 应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的优势表
收稿日期:2018⁃07⁃10 作者简介:黄豪士(1938-) ,男,教授级高级工程师. 作者地址:上海市军工路 1000 号[200093] .
现在: (1)输电时节能。 该导线的导体为软铝型线,
中图分类号:TM244������ 2
文献标识码:A
文章编号:1672⁃6901( 2019) 01⁃0005⁃06
Characteristics and Applications of an Overhead Transmission Line Composed of a Stress Shift Ultra⁃High Strength Steel Core and Soft Aluminium Formed Wires HUANG Haoshi1, LU Guoqin2, SHI Haifeng2, GU Yan2
(1.Shanghai Electric Cable Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200093, China; 2.Jiangsu Tongguang Transmission Line Technology Co., Ltd., Haimen 226100, China) Abstract: The overhead transmission line composed of a stress shift ultra⁃high strength steel core and soft aluminium formed wires is a new type of conductor with excellent performance and high cost performance. Through the analysis of the conductor performance, especially compared with the invar steel core heat⁃resistant aluminum alloy stranded wire, it is concluded that the conductor has better economy and higher safety.Based on the analysis of the construction char⁃ acteristics of the wire, the application of the wire to the reconstruction of the new line and old line is given, which can provide reference for the design and construction of the transmission engineering. Key words: a stress shift ultra⁃high strength steel core and soft aluminium formed wires; ultra⁃high strength steel core and soft aluminum formed wires; energy saving; increase the transport capacity; material saving; land saving; long life; high cost performance

钢芯铝绞导线的微动疲劳及其寿命预测

钢芯铝绞导线的微动疲劳及其寿命预测

2 mm 和 1 . 4 mm, 循 环 振 动 周次 依 次 为 1 . 6 ×1 O 、
2 . 0 X1 0 和 2 . 6 ×1 0 。采用 Z e i s s E VO MA1 5型扫
描 电子 显微 镜 ( S E M) 对 Al 股线 疲 劳断 口及 微 动磨 损 区进 行观 测 。同时 , 在微 动 AI 股线 的磨损 区域取
1 . 1 试 验 内 容
选用 L G 儿5 0 / 2 O型 钢 芯 铝 绞线 ( A C S R) , 该 导 线是 由 2 4股 直 径 为 2 . 7 8 mm 的 L Y9硬 铝 线 和 7 股直径为 1 . 8 mm 的 A 级 强 度镀 锌 钢 绞 线 绞 制 而
用 上将发 挥更 大 的作 用 。
参 考 文献 :
r 3 ] 晏敏 , 彭楚 武, 颜永红 . 等. 红外 测温原理及误差分析 [ J ] .
湖南 大 学 学 报 : 自然科 学 版 , 2 0 0 4 : 3 1 ( 5 ) : 1 1 0 - 1 1 2
I - 4 ] 郎成 , 金光熙. 电气设备 相对 温差判 断法 的影 响因 素分 析I - J ] . 红外与激光 工程 , 2 0 1 1 , 4 0 ( 1 ) : 2 7 — 3 0
1 0 Hz , 偏 心轮 的 偏 心距 分别 为 0 . 8 mm、 1 . 0 am、 r 1 .
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 2 — 2 O
1 . 2 AC S R 导线微 动 疲 劳断裂状 态
导 线微 动疲 劳试验 结果 可知 : 仅微 动振 幅为1 . 0
样, 其截 面 经磨 制 、 抛光后用 1 O Na OH 水 溶 液腐

应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的特性和应用

应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的特性和应用

应力转移型特强钢芯软铝型线绞线的特性和应用黄豪士上海电缆研究所上海 200093摘要应力转移型特强钢芯软铝型线绞线是我国自行开发,具有自主知识产权的一种节能型增容导线,它既不是一般所指的软铝型线导线,也有别于间隙型导线,它比(铝包)殷钢芯耐热铝合金导线的性能更优越。

在输电时节能;用于新建线路建设,隐藏着输送150%~200%的能力,可节省建设新建线路时的投资和节约用地;用于老旧增容改造时节约材料费用,可用原有杆塔,简化线路改造;其特殊的结构使导线寿命更长,全周期寿命性能优良;它在线路建设,不管是老旧线路改造或新线路建设中都具有优良的性价比,是未来输电线路建设时的一个重要新线种。

本文对应力转移型导线的主要性能做分析比较,并对用于新建线路或老旧线路改造用导线举例说明。

这种导线已在500kV,220 kV,110 kV等各级线路中的10余条线路中试用,均取得良好效果,值得积极推广应用。

关键词应力转移型导线;特强钢芯软铝型线绞线;节能;增容;特性;应用1. 概述电力是能源的最主要的形式。

电能通过输电线路从发电端送往受电端,因此输电线路便是电能输送过程中最主要的部分,输电线是输电线路最最重要的器材。

自解放以来,我国输电线路的建设与日俱增,特别是改革开放后,这种增长更加迅猛。

随着用电量的激增,以前建设的输电线路也已进入更新期,近年来每年我国生产的输电线达百万吨以上,成为世界上输电线生产和应用第一大国。

为了增加线路的输送容量,在新建的线路上可以采用大截面的导线,对于老旧线路的增容,在不更换杆塔的条件下,最有效,最方便的办法就是只更换导线来达到,这类导线是以提高导线的运行温度来增加线路输送容量的。

对于采用提高导线运行温度,增加线路输送容量所用的导线,必须具备当导线在高温下使用时,其中导体强度的降低较小,不得大于10%,并应有较优的导电能力;而且当导线在高温下运行时,弧垂的增量应尽量小,需控制在允许的范围内,这就要求作为导线的加强承力件的热膨胀系数应较小,或者采用导线结构的改进,或者利用人为的办法降低导线的综合热膨胀系数等方法来获得。

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特强钢芯软铝绞线在实际工程中应用的全寿命周期分析
摘要随着近些年来各电压等级电网的迅速发展,高压架空线路走廊作为一种不可再生资源越来越稀缺,线路走廊占地和地方经济发展用地之间的矛盾也越来越突出,为了最大限度的使用来之不易的走廊资源,提高送电线路的输送容量,各种的新型导线随之应用而生。

本文以濮阳南乐变至顿丘变220kV线路工程参数为参照分析特强钢芯软铝导线的全寿命周期。

关键词特强钢芯软铝导线;节能;增容;应用
1 南乐变至顿丘变220kV线路工程概况
南乐变至顿丘变220kV线路工程,起于濮阳南乐220kV变电站,终于顿丘220kV变电站,线路全长14km,本期出线两回,同塔双回路架设。

根据系统要求,采用2×630mm2截面导线。

2 导线选型主要原则
近年来,国家电网公司提出了“工程建设全寿命周期管理”的先进理念,并提出了“资源节约型、环境友好型”和“新技术、新材料、新工艺”的“两型三新”指导原则。

强调以较低的全寿命费用实现最终功能,创造最大的经济效益、环境效益和社会效益。

近年来根据不同需求出现了诸如高强度铝合金导线、耐热铝合金导线、有机复合材料芯导线,及钢芯软铝导线等。

其中高强度铝合金导线具有较好的弧垂特性,比普通铝更耐腐蚀,但其导电率较低,仅为52.5%~53.0%IACS,因此在截面相同时导致其线路损耗增加;耐热铝合金导线最高运行温度可以达到150℃,输送容量可以增加50%以上,甚至100%,但其导电率也只达到58%IACS,同样会增加线路损耗,这种能源损失是无法弥补的。

为提高导线的导电率,其后出现了包括钢芯软铝导线、有机复合芯导线等以软铝为导体的新型导线,软铝具有63%IACS的导电率,在相同截面时具有更小的电阻,可以减少导线损耗,另外该导线张力主要由芯线承担,因此具有较小的线膨胀系数,在高温时具有较好的弧垂特性,但其中的有机复合芯软铝导线目前价格较高,性价比较低,而钢芯软铝导线在美国和加拿大等国家已有近二十年应用历史,国内也有多个厂家可以生产,并已在多个工程上应用,价格相对较低;根据以上分析,高强度铝合金导线、耐热铝合金导线和钢芯铝合金导线等新型导线不再参与导线选型的详细对比,本文选择工程中常用的普通钢芯铝绞线与特强钢芯软铝导线进行比较。

3特强钢芯软铝绞线和普通钢芯铝绞线比较
3.1.3基于全寿命周期的导线多方案经济分析和评价
近年来,国内外部分线路对导线的评价采用“总拥有费用法”(Total Owning
Cost简称TOC方法)和“导线年费用(AC)法”,实质上即是全寿命周期费用分析方法。

也就是在设计阶段确定送电线路从建成到服役终结时的总费用。

在进行导线多方案比选时所涉及的寿命周期费用包括:初始投资费用、运行期间设备维护费用、电能损耗费用和补充千瓦投资等各种费用。

最后将所有费用折现成净现值,用于对各个参与比选的导线方案的评估。

参考文献
[1]于刚,等.110kV~750kV架空送电线路设计规范(GB 50545-2010)[S].北京:中国计划出版社,2010.
[2]郭峰,等.输电线路全寿命周期成本设计.北京:中国计划出版社,2010.
[3]新型高压架空电缆导线:中天科技股份有限公司技术资料.
[4]江建华.钢芯铝型线绞线与钢芯铝绞线的主要性能对比.电线电缆,2012,2.。

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