浅谈几种节能导线用铝杆的生产
用于资源节约型输电线路的导线之二——节能型系列导线的主要品种和特性
用于资源节约型输电线路的导线之二——节能型系列导线的主要品种和特性黄豪士【摘要】详细叙述资源节约型输电线路导线的工作原理、结构和它具有的节能、节材、节地、长寿命与优良性价比等特性,并与近几年国内外出现的新型导线,如钢芯耐热铝合金绞线、殷钢芯耐热合金绞线、间隙型导线、铝基陶瓷纤维芯耐热铝合金绞线、钢芯软铝绞线、钢芯软铝型绞线、碳纤维芯软铝绞线的性能作比较.指出资源节约型输电线路用节能型系列导线,不论在新线路的建设或老旧线路的改造中都能获得良好的经济效益和社会效益.因论文篇幅较长,论文分为两大部分:第一部分为导线特性和工作原理;第二部分为节能型系列导线的主要品种和特性,并先后分两篇论述.【期刊名称】《电线电缆》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】6页(P16-21)【关键词】资源节约型输电线路;节能型导线;耐热铝合金型导线;软铝型导线【作者】黄豪士【作者单位】上海电缆研究所,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TM244.2用于资源节约型输电线路导线，共分两大部分，第一部分导线特性和工作原理已在另一篇论文中论述(本刊2011年第1期)，本文论述第二部分节能型系列导线的品种和特性。
1 资源节约型输电线路用节能型系列导线的主要品种和特性资源节约型输电线路用节能型导线，最为突出的是运行时节能，所以往往又被称为“节能型导线”。
按其结构、铝导体经处理的技术参数和导线的应力转移的不同，本产品主要可以分成为三个系列:(1)节能型低蠕变导线;(2)节能型增容导线;(3)节能型扩容导线。
1.1 节能型低蠕变导线结构特点:导线的结构与传统常用钢芯铝绞线ACSR一样，区别在于钢芯铝绞线用硬铝线而节能型低蠕变导线用软铝线。
美国和加拿大于上世纪70年代开发了该产品，并称为SSAC(steel supported Aluminum conductor)，到80年代习惯上又称为ACSS(Aluminum conductorsteel supported)，但ACSS对钢线未作特殊处理。
浅析输电线路的节能导线选型
浅析输电线路的节能导线选型发表时间：2018-07-30T10:16:21.100Z 来源：《电力设备》2018年第10期作者：代长江宋沅泽[导读] 摘要：本文对常用的几类节能导线进行了性能和经济性等方面的对比，分析了不同情况下节能导线的选型，从而为输电线路合理选择节能导线提供借鉴和参考。
（国网遂宁供电公司四川省遂宁市 629000）摘要：本文对常用的几类节能导线进行了性能和经济性等方面的对比，分析了不同情况下节能导线的选型，从而为输电线路合理选择节能导线提供借鉴和参考。
关键词：节能导线；输电线路；选型 0 引言作为输电线路的基本构成，导线是输电线路建设中需要重点考虑的一个环节。
在输电线路的整个工程建设中，导线的架构与安装成本占到35%左右。
输电线路的杆塔、强度以及经济指标等都会受到导线的影响。
导线在输送电能时，产生的损耗是无法避免的，只能通过技术的革新与新材料的使用探索如何尽量降低损耗。
相比常规导线而言，节能导线不仅可以有效的降低损耗，而且在其他很多方面都具有较强的优势，不管是导线的制造、施工还是运营维护都比一般导线表现出色。
输电线路的节能导线选型涉及很多因素，包括导线可以承载的电流量、摇摆角、杆塔的荷载水平等诸多因素都要充分考虑到才能使导线的选型较为合理。
本文比较了常用的三种节能导线的性能，针对不同类型的输电线路指出了不同的选型要求，并在实际选型中提出了相应的建议。
1 节能原理输电线路发生的损耗90%以上是因为电阻的影响，所谓的节能类导线指的正是具有较小电阻的导线。
从图2中可以看出钢芯高导电率硬铝绞线所用的材料其导电率为63%，高于61%，比常规的导线具有更好的导电性能因而使导线电阻可以降低。
而铝合金芯铝绞线和中强度铝合金绞线两种节能导线则是对铝合金的内芯与铝线的股数进行了改造，使导线整体的导电率得以增强，以此来使电阻减少。
图1 不同类型节能导线的材料对比 2 节能导线的分类由于铝合金材料技术的不断发展，以及具有高的导电性能的材料硬铝的出现及优化，我国产生了一些新型节能导线，主要分为如下三类：2.1 铝合金芯铝绞线不同于钢芯铝绞线，选用的铝合金材料由于在常规的硬铝中加入了硅和镁等金属元素，从而使导线的塑形和延伸率大大增强，此外可以较大程度的提升导电率，不足之处是会稍微减小导线的机械强度。
浅谈全铝合金导线、耐热铝合金导线、倍容量导线等新型
浅谈全铝合金导线、耐热铝合金导线、倍容量导线等新型随着电源容量、用电需求的迅速增长以及资源能源的日益紧张和环境保护的限制不断加大，需要新建线路或改造已有线路，进一步提高电网的输电能力，尤其在经济发达地区，这个问题就更加突出。
低损耗、环保型、节约型、大容量的新型材料输电技术随着科学技术、材料技术、制造水平以及工艺水平的不断提高，将发挥越来越重要的作用。
一、新型导线技术：1．全铝合金导线目前在西欧、北欧、北美、日本、南亚等国家，铝合金导线作为架空输电线路已广泛应用，但我国目前应用量还不到1％。
全铝合金导线与目前普通采用的钢芯铝绞线（ACSR）相比，具有弧垂特性高、耐腐蚀、表面耐损伤、伸长率大、线损小以及抗蠕变性能好等优点。
2．耐热铝合金导线上世纪60年代日本研制了耐热铝合金导线，其连续运行温度及短时允许温度比常规ACSR要提高60℃，分别为150℃和180℃，从而大大提高了输电能力。
耐热铝合金是由EC 级铝、少量锆和其他元素组成，具有较高的重结晶温度，所以耐热铝合金连续工作温度可达150℃，载流量可提高1.4～1.6倍。
同时加锆对改善导线的耐软化性和耐蠕变性有显著的效果。
为减少电腐蚀，钢芯采用铝包钢。
3．倍容量导线倍容量导线也叫超耐热铝合金导线。
该导线除具有耐热铝合金导线的优点外，最大的特点为导线允许温度可达230℃，载流量提高约2倍；导线钢芯采用铝包INV AR线，显著地限制了导线弧垂。
倍容量导线的线径、质量、张力、弧垂等特性与常用的ACSR基本相同，所以线路改造时，原有杆塔、基础可完全利用。
4．新型复合材料合成芯导线随着材料技术的不断进步，20世纪末人们尝试用有机复合材料代替金属材料制作导线的芯材，开发出了新型复合材料合成芯导线。
这种导线充分发挥了有机复合材料的特点，与目前各种架空导线相比，具有重量轻、强度高、热稳定性好、驰度低、载流量大、耐腐蚀的特点，从节能、节地、节材、环保、提高输电能力等方面看，具有很好的应用前景，特别适用于老线路的改造。
铝代替铜做导线的原因
铝代替铜做导线的原因导线作为电力传输的重要组成部分，其导电性能直接影响着电力传输的效率和质量。
在过去的几十年间，铜一直被广泛用于导线制造，然而，近年来，人们开始探索以铝代替铜做导线的可能性。
这是因为铝具有一些优点，使其成为铜的替代品。
本文将从经济性、重量、导电性能和环保性等方面，详细介绍以铝代替铜做导线的原因。
以铝代替铜做导线的最主要原因之一是其经济性。
铝是一种常见的金属资源，其价格相对较低，而铜的价格相对较高。
因此，使用铝导线可以降低制造成本，从而在一定程度上降低电力传输的成本。
特别是在大规模电力工程中，使用铝导线可以节约大量的成本，为社会经济发展提供有力支持。
以铝代替铜做导线的另一个原因是其重量轻。
相比于铜导线，同样长度的铝导线重量要轻得多。
这使得铝导线在长距离输电线路中具有一定的优势。
铝导线的轻量化不仅降低了线路的自重，减轻了对支架和杆塔的负荷，还降低了线路的风荷载，减少了对线路结构的要求。
因此，使用铝导线可以降低输电线路的投资和维护成本，并提高线路的可靠性和稳定性。
尽管铜是一种良好的导电材料，但铝导线的导电性能并不逊色。
事实上，铝导线的电导率约为铜导线的61%，这意味着铝导线的导电性能仍然相当不错。
在正常情况下，铝导线完全可以满足电力传输的要求。
当然，由于铝导线的电阻值会稍大于铜导线，因此在长距离和大功率输电时，需要适当增加导线截面积，以保证电力传输的有效性。
以铝代替铜做导线还有助于环境保护。
相比于铜的开采和加工过程，铝的生产对环境的影响较小。
铝是一种可回收利用的金属，其再生利用率较高，有利于减少资源消耗和环境污染。
此外，由于铝导线的重量轻，运输过程中所产生的二氧化碳排放也相对较低。
因此，以铝代替铜做导线有助于减少对自然资源的消耗，减缓环境压力，推动可持续发展。
以铝代替铜做导线具有经济性、重量轻、导电性能良好和环保性的优势。
尽管铝导线在一些方面略逊于铜导线，但在大部分情况下，铝导线完全可以胜任电力传输的任务。
浅谈新型节能导线在高压输电线路设计中的选型
浅谈新型节能导线在高压输电线路设计中的选型摘要：近年来，我国对电能的需求越来越大，高压输电线路建设也越来越多。
导线作为架空输电线路组成中不可缺少的一部分，是输电线路进行设计过程中的核心内容。
在架空输电线路的设计过程中，杆塔结构高度、绝缘子型式、导线等都是必须考虑计算的，为了获得更多的经济效益，符合现代建设的发展需求在输电线路设计的过程中，需要在导线技术的创新过程中投入一定的资金和精力。
目前，我国研制出各种类型的导线，节能导线也成为了重要选择之一。
导线的材料与传输过程中的损耗等有很大的关系，所以，在导线的选择过程中要比较各种导线的技术参数，并且考虑各个方面的因素来使导线在电线输入输出中有更好的效率。
关键词：架空输电线路；节能导线；年费用；输送容量引言传统输电线路导线多采用普通钢芯铝绞线，钢芯铝绞线的应用历史已上百年。
但是随着资源节约型、环境友好型理念的不断深入，节能减排是环境友好的现代社会需要，减少电能损失已被提到了首要位置。
因此，通过对导线电气性能、物理机械性、工程造价、节能减排效果等不同方面对于不同导线进行分析，从而选择最为适合并且安全的架空输电线路的导线。
1新型节能导线在高压输电线路设计中的选型随着导线技术等各方面的创新和改革，市面上出现了各种类型的导线，如果在选择的过程中出现问题，则起不到相应的综合效益。
因此在输电线路的导线选择要区分导线材料，功能是否适用线路，而避免造成经济效益不高，同时尽可能达到增容，节能，噪音低的效果。
在导线的方案比选过程中主要从可听噪声、无线电干扰、弧垂驰度、冰（风）过载能力、铁塔荷载、工程投资和年费用等多个方面对多种导线方案进行了综合的技术经济比较，选择最优的导线方案。
本文结合宁田500kV架空交流输电线路实例，进行详细论证。
500kV宁田输电线路工程设计条件：基本风速27m/s，覆冰10mm，高温40℃，导线截面为4×630mm2。
根据工程情况，框选了四种630mm2截面的导线:JL/LHA1-465/210铝合金芯铝绞线、JL/G1A-630/45钢芯铝绞线、JL(GD)/G1A-630/45高导电率钢芯铝绞线和JLHA3-675中强度全铝合金绞线,导线的主要技术参数见下表 1。
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。
工业用电工级铝合金导体节能电缆
工业用电工级铝合金导体节能电缆随着工业化进程的不断发展，电力需求量也越来越大。
为了满足工业领域对电力的需求，提高电力传输效率，节约能源，工业用电工级铝合金导体节能电缆应运而生。
本文将从以下几个方面对工业用电工级铝合金导体节能电缆进行介绍和分析。
1. 什么是工业用电工级铝合金导体节能电缆工业用电工级铝合金导体节能电缆是一种专门用于工业领域的电力传输电缆，它采用了铝合金导体，其导体的材质优势使其具有良好的导电性能和较低的电阻，能够有效地降低电力传输过程中产生的热量和能量损耗，从而实现节能的效果。
2. 工业用电工级铝合金导体节能电缆的优势工业用电工级铝合金导体节能电缆相比传统的铜导体电缆具有以下优势：(1) 优良的导电性能：铝合金导体具有优异的导电性能，能够满足工业领域对电力传输的大电流要求。
(2) 轻质化：相比同等截面的铜导体，铝合金导体的比重更轻，能够减轻电缆的重量，降低安装成本。
(3) 良好的耐腐蚀性能：铝合金导体具有较好的耐腐蚀性能，能够适应工业环境的复杂腐蚀条件。
(4) 节能降耗：铝合金导体的电阻相对较低，能够减少电力传输中的能量损耗，达到节能的效果。
(5) 环保节能：铝合金导体是一种环保型材料，具有循环再生利用的特点，符合现代工业的环保要求。
3. 工业用电工级铝合金导体节能电缆的应用范围工业用电工级铝合金导体节能电缆适用于各类工业用电场合，包括但不限于工矿企业、城市供电、大型机械设备、石油化工、冶金冶炼等领域。
在这些领域中，电力需求量大、输电距离长，对电缆的高效节能传输要求较高，工业用电工级铝合金导体节能电缆能够很好地满足这些应用需求。
4. 工业用电工级铝合金导体节能电缆的市场前景随着工业领域的不断发展，工业用电工级铝合金导体节能电缆具有巨大的市场需求。
其具有优良的技术性能和环保节能的特点，受到了工业用户的青睐。
未来随着工业用电领域的需求不断增长，工业用电工级铝合金导体节能电缆有望成为电力传输领域的主流产品。
用于资源节约型输电线路的导线之二——节能型系列导线的主要品种和特性
（ 海 电缆 研 究 所 ， 海 ２ ０ ９ ） 上 上 ０ ０ ３
摘 要 ： 细 叙 述 资 源 节 约 型输 电 线路 导线 的 工 作 原 理 、 构 和 它 具 有 的 节 能 、 材 、 详 结 节 节地 、 寿命 与 优 良性 价 比 长 等 特 性 ， 与 近 几 年 国 内 外 出现 的新 型 导 线 ， 钢 芯 耐 热 铝 合金 绞 线 、 钢 芯 耐 热 合金 绞 线 、 并 如 殷 间隙 型 导 线 、 基 铝 陶 瓷 纤 维芯 耐 热 铝 合金 绞 线 、 芯 软 铝 绞 线 、 芯 软 铝 型 绞 线 、 纤 维 芯 软 铝 绞 线 的性 能作 比较 。指 出资 源 节 钢 钢 碳 约 型输 电线路 用 节 能 型 系列 导 线 ， 论 在 新 线 路 的 建 设 或 老 旧线 路 的 改 造 中都 能获 得 良好 的 经 济 效 益 和 社 不 会 效 益 。 因论 文篇 幅较 长 ， 文 分 为 两 大部 分 ： 一 部 分 为 导线 特 性 和 工作 原 理 ； 论 第 第二 部 分 为 节 能 型 系列 导 线 的 主要 品 种 和 特 性 ， 先 后 分 两 篇论 述 。 并
２ １ 年 第 ２期 ０１
Ｎｏ ２ ． ２ ｒｃ Ｗ ｉｅ ＆ Ｃａ ｅ ｅｔ ｒ ｉ ｂｌ
０ １ ２ １ 年 ４月
Ａｐ ．， ０１ ｒ ２ １
用 于 资 源节 约 型输 电线 路 的导 线 之 二 节 能 型 系 列 导 线 的 主 要 品种 和 特 性
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（ ｈ ｎ ｈ ｉ ｌ ｔ ｃＣ ｂｅＲ ｓａ ｈ Ｉｓ ｔｔ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ３ ｈｎ ） Ｓ ａ ｇ ａ Ｅ ｅ ｒ ａ ｌ ｅｅｒ ｎｔ ｕ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ９ ，Ｃ ｉａ ｃｉ ｃ ｉ ｅ
适用于高导电率硬铝芯架空导线的铝杆制备工艺研究
适用于高导电率硬铝芯架空导线的铝杆制备工艺研究发布时间：2022-09-26T05:52:57.910Z 来源：《中国电业与能源》2022年10期作者：陈涛蔡宏强王金淼[导读] 2020年中国正式提出“2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”战略目标”陈涛蔡宏强王金淼绍兴电力设备有限公司，浙江绍兴 312025摘要：2020年中国正式提出“2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”战略目标”，面对这一战略提出的背景、挑战、机遇，国家电网公司于2021年3月份提出了国家电网发布“碳达峰、碳中和”行动方案，方案着力打造清洁能源优化配置平台，在输电通道的利用效率上，提升跨省跨区输电能力，也意味着在输电工程用节能导线的研制与应用上，提出了更高要求和市场展望。
高导电率铝线是展望中市场前景最好的品种，其通过对电工铝导体与稀土优化铝的不断深入研究，将硬铝导电率提高了3%。
通过合理控制合金元素的种类、含量及配比，采用合理的加工手段及热处理工艺，实现了合金的细晶强化、加工硬化以及净化晶界的显著效果，从而得到导电率有较大程度提高的高导电率铝杆，其导电率从61.5%上升到63%IACS，高于普通铝杆；高导电率铝杆加工后的铝线力学性能与普通铝线基本相同，完全可以代替普通铝绞线及组合绞线在新建输电线路中使用。
二、关键词：高导电率铝杆；工艺；设计；一、高导电率铝杆制备主要工艺流程高导电率铝杆制备的主要工艺流程为：三、高导电率铝杆配方的优化设计钢芯高导电率铝绞线不同于普通钢芯铝绞线的最主要因素，就是在电气性能上的直流电阻需要大幅降低，相应的铝单丝导电率要提高5‰~15‰，在抗拉强度方面，目前为止国家电网公司招标要求虽然与普铝等同，但在实际研制时我们也要求参照特高压大截面导线的要求，提高3%~9%。
一般说来，铝线的导电率与抗拉强度呈负相关的关系，所以往往大幅提升铝线的导电率的同时就需要牺牲一定的抗拉强度，如果同时优化两者，在线缆同行中普遍认为有较大的技术难度。
一种高强度导电率铝杆材料及生产方法[发明专利]
![一种高强度导电率铝杆材料及生产方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/726478f1227916888586d7a0.png)
专利名称：一种高强度导电率铝杆材料及生产方法
专利类型：发明专利
发明人：臧德峰,王淑娟,王洪祥,张宗军,陈建孟,李启,肖成龙,史会平,张青
申请号：CN201810874675.7
申请日：20180803
公开号：CN109234580A
公开日：
20190118
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种高强度导电率铝杆材料及生产方法，该铝杆材料按重量百分比进行合金组分配比，铁0.16%～0.19%，硅0.03%～0.45%，铁硅比例控制在3.5～6，硼0.02～0.05%，镧0.02～0.2%，锰钛铬钒小于0.01%，其余为铝。
本申请中生产出的高强度导电率铝杆材料，其主要性能指标均满足GB/T3954的要求，即抗拉强度在140MPa以上、导电率62.5%IACS、单盘铝杆强度偏差4MPa的高强度高导电率铝杆，用这种铝杆生产的大截面导线铝线抗拉强度≥180MPa，抗拉强度极差≤20MPa，导电率62.5%IACS，在特高压输电过程中减少不必要的能耗。
申请人：特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司
地址：271200 山东省泰安市新泰市翟良路6号
国籍：CN
代理机构：泰安市诚岳专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：姚艳梅
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铝合金节能导线
节能导线1、节能导线基本概念所谓节能，是一种间接节能的概念，即在相同工况及运行环境下，使用节能导线的输电线路比使用传统型导线的输电线路技术线损小。
在架空输电线路传输电力的过程中，导线电阻消耗一定的功率，并转换为热量散发，即线路所传输的部分电能转换成热能，导线电阻越大，这部分电能损耗越多，也就是线损越大。
因此，凡是符合如下条件的导线即为节能导线：符合与架空导线产品相关的质量、安全和环境标准要求，在20℃时的导电率为62.5%IACS（以电工退火铜的体积电阻率ρ=0.017241Ω.mm2/m 为100%IACS）及以上，且具有良好的综合性能的架空导线。
（良好的综合性能是指其电气性能、机械性能、理化性能等各类主要技术指标均不低于相应的传统型架空导线。
）图1 普通钢芯铝绞线结构图2、节能导线分类：①钢芯高导电率铝绞线采用导电率为63%IACS的硬铝型线做导体层，高强度钢线作为承力构件的型线同心绞线架空导线，导体单线采用“Z\S”型线结构代替圆线，可以获得较大的导体截面利用率。
也就是说，在相同直径时，型线绞导线可以获得更大的导线截面，提高电能输送能力，在相同总截面时，型线绞导线具有较小的导体截面，可以在满足系统输送要求的情况下降低荷载，节省杆塔和基础工程量，从而降低工程造价。
图2 钢芯高导电率硬铝绞线②铝合金芯铝绞线采用导电率为52.5%IACS或53%IACS的高强度铝合金线同心绞合作为芯，使得“承力构件”具有导电能力，外部同心绞合多层导电率在61.5%IACS—63%IACS 之间的硬铝线，这种绞线直流电阻比普通绞线小，也能提高线路输送能力。
图3 铝合金芯铝绞线结构③中强度铝合金绞线由多根导电率不低于58.5%IACS，最小抗拉力强度在230MPa—295MPa之间的中强度铝合金线同心绞合而成的绞线。
图4 中强度全铝合金绞线结构3、性能优势3.1 高导电率钢芯铝绞线的优点：1）节能：相对于常规导线导电率，高导电率硬铝导线的导电率提高了约3％，降低电阻损耗。
浅谈新型节能导线在高压输电线路设计中的选型
TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2021年2月上 105浅谈新型节能导线在高压输电线路设计中的选型边建峰青海省西宁市 青海 西宁 810000摘 要 导线是组成电网中的重要构件，基于电网规模庞大的特点，在整个电网的电力输送过程中，由于导线造成的电能损耗是非常可观的。
据有关资料数据显示，我国仅导线造成的线损相当于一个中等城市一年的用电量，所以采用节能导线，实现对节能导线在高压输电电路设计中的优化，以此降低电网输配导线的电能损耗是促进绿色电网高效实行的重要途径。
随着新型节能材料的不断涌现，合金化及碳纤维技术的逐步成熟,在实现导线的进一步节能方面发挥了重要作用，保障了高压输电线路综合性能的提升。
关键词 高压输电线路；新型节能导线；线路设计；选型引言为积极响应国家节能减排的号召，电力企业加大了对节能、降耗、环保等新设备、新材料在电力系统中的应用，以期能够降低电力系统的资源能耗，促进电能生产效率和利用效率。
导线是输电线路设计中的重要环节，导线的电气性能、机械特性及线路造价等关系到整个输电线路的运行效率和电能的利用效率，所以在进行高压输电线路设计时，应结合新型节能导线的自身特性和运行成本进行综合分析，以期选出最佳的导线类型，促进高压输电线路全面发展[1]。
1 导线选型研究经过长期的实践研究和发展，导线的类型和制造技术也变得更加多样化，因此在高压输电线路设计导线选型时，要结合电力系统规划设计要求，在满足系统使用标准的基础上，综合考虑导线的材料、物理特性、技术指标以及功能特性等是否满足输电线路技术及使用要求，以此确定可使用的导线类型。
然后对可用的导线类型进行比较分析，尽可能的选用增容、降耗且噪音低的导线，以此来不断提升输电线路运行效率，确保电力企业最大化的收益。
如果所选择的导线类型不合理或与高压输电线路技术性能不匹配，势必会降低整个电路的输送效率和输送质量。
在对导线方案进行比较分析时，可从导线运行时的噪声大小、无线电干扰、弧垂驰度、冰（风）过载能力、工程投资和年费用等多个方面对不同的导线方案进行综合比较，从而选择出性能最优、经济最佳的导线方案。
输电节能导线的型号、性能及使用效果分析
输电节能导线的型号、性能及使用效果分析1、节能导线型号及特点在电力工程项目施工的过程中，为了确保导线的强度，传统的导线都是以钢芯铝绞线为主的，其内部的铝制导线主要是用来传输电能，钢材是为了提高导线的强度。
传统的导线具有强度高、结构简单、设计方便以及成本低等一系列优点，但是随着时代的发展与进步，其已经无法满足现代电力传输的需求了，因此各种节能导线被不断的研制开发出来。
目前，我国常用的高导率节能导线型号主要有以下三种：1.1、钢芯高导电率铝绞线铝是一种导电率极好的金属，但是因为其强度过低因此无法直接作为导线材料。
在电力导线制作的过程中，铝通常会以合金的形式来作为导线中的一种材料。
通常情况下，铝合金中铝的纯度越高其导电率就会越高，但是随着铝含量的增加，会导致合金的强度以及机械性能下降，从而影响导线的整体性能。
再加上钢芯高导电率铝绞线的制作成本较高，在一定程度上限制钢芯高导电率铝绞线的推广应用。
在进行钢芯高导电率铝绞线制作的过程中，在现代工业技术下，通过对合金的有效控制以及拨拉工艺的操作，可以有效的提高导线的导电率，同时还能够确保导线的强度，在提高导线整体性能的同时也能够降低导线的荷载，有效的而降低了导线的制作成本与工程的整体造价。
1.2、铝合金芯高导电率铝绞线铝合金芯高导电率铝绞线通常是将53%的铝合金芯取代传统的电缆芯而形成的一种新型节能导线，在这种导线内，内部的承载部分也具备了一定的导电能力，改进后的导线具有较好的导电性，能够有效的降低电能传输过程中的线损，实现能源的节约。
铝合金芯高导电率铝绞线相对于传统的导线而言要轻得多，在同等载流情况下，铝合金芯高导电率铝绞线的整体张力以及垂直荷载要远远小于普通的带线，并且其整体强度并不会因为导线质量的降低而有所下降，因此在施工过程中不需要进行任何特殊的防护施工，在实际的应用中能够有效的降低线路的整体投资。
1.3、中强度铝合金绞线中强度铝合金绞线是通过非热处理工艺制作而成的，其具有较好的导电率，并且因为成本低、质量轻以及强度高等一系列优点得到了十分广泛的应用。
浅谈架空输电线路新型节能导线应用
浅谈架空输电线路新型节能导线应用近年来，随着国民经济和工业技术快速发展，电力的需求量越来越大，如何在架空输电线路中减少电能损耗，始终是电力行业关注的焦点。
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情况下，输电损耗主要由导线的直流电阻决定，另外还有少量的肌肤效应和铁芯引起的损耗，但该部分损耗只占输电线路损耗的2%～5%，影响相对较小。
由此可见减少导线的直流电阻是降低电能损耗的重要因素，其中采用新型节能导线更是一大重要的技术关键。
1、节能导线简介目前，我国线缆行业发展较快，出现了各式各样的新型节能导线。
新型导线主要通过导线材料性能提升（如导电率为61.5%IACS、62%IACS、62.5%IACS和63%IACS的高导硬铝，63%IACS软铝），导线材料类型优化（如采用铝合金芯、铝包钢芯、复合芯），导线结构优化调整（如“T”、“SZ”型线）等方式实现。
其中很多导线都能达到节能的效果。
宽泛地说，只要在同等截面水平下，单位长度电阻低于常规钢芯铝绞线的导线，都可以称为节能导线。
节能导线主要通过三类技术原理达到节能降耗目的：（1）保持钢芯铝绞线的结构形式不变，通过材料和工艺手段提高硬铝的导电率，实现61.5%～63%IACS的高导电硬铝，降低线路的电阻损耗，主要产品为钢芯高导电率铝绞线：（2）采用具有一定强度和导电率的合金代替钢芯和部分乃至全部电工硬铝。
在等总截面应用条件下，由于基本无导电能力的9%IACS钢芯被导电率高合金芯替代，总的直流电阻可降低3%左右，从而达到了节能的目的。
主要代表产品有铝合金芯铝绞线，中强度全铝合金绞线等；（3）采用退火工艺处理的软铝代替电工硬铝，导电率可由61%IACS提高到63%IACS，比普通的硬铝线高出约2%IACS，降低绞线的直流电阻，减少电能损耗。
2、技术经济比较根据220kV输电线路常用的JL/G1A-500/45为基准导线，从导线生产力，施工工艺等方面考虑，选择目前国内外4种等截面主流节能导线进行比较。
铝合金导线漫谈
铝合金导线漫谈铝作为一种导电材料在电工行业得到广泛的应用，其突出的优点是具有优异的导电性能且重量轻、资源丰富。
但铝也存在机械性能较差的缺点，为此，人们在纯铝中加入其他元素来改善其性能，就产生了铝合金。
铝合金种类繁多，在电缆行业中使用较多的有两种，高强度铝合金导线和耐热铝合金导线。
本文重点介绍这两类产品的特点、性能和应用。
一、高强度铝合金导线高强度铝合金导线也称为铝镁硅合金导线，它是在电工铝中加入镁和硅两种元素（加入总量约1％）得到的铝合金产品。
架空导线中使用的铝合金导线按其机械性能和电性能不同分为两种型号，分别为LHA1型和LHA2型，前者比后者强度更高一些，同时电阻率也大一些。
铝镁硅合金的特点是抗拉强度高，其抗拉强度约为电工硬铝线的1.8～2倍。
电阻率则略高于电工铝。
表1是电工铝线与铝镁硅合金线主要性能的比较用铝镁硅合金制制成的铝合金绞线抗拉强度高、拉力单重比大、弧垂特性好，有较好的耐磨性能和耐腐蚀性能。
与钢芯铝绞线相比，在相同的重量下，铝镁硅合金绞线有更大的截面，电性能好，强度高，电阻小，因此载流量更大，而且单一的材料不会出现电化腐蚀，寿命更长。
典型规格的性能比较如表2：从表2可看出，相同重量下, 铝镁硅合金绞线强度更高，载流量更大，拉力单重比也更大，而直流电阻更小。
在重量限定情况下，采用铝合金绞线可以提高输电效益，降低输电线路建设费用。
在导线具有相同载流量的条件下，铝镁硅合金绞线重量轻、强度高、拉力单重比大。
典型规格的性能比较如表3：表3 同样载流量钢芯铝绞线与铝合金绞线性能比较表由表3可知,相同载流量下，铝镁硅合金绞线强度更高，重量更轻，拉力单重比更大，在不改变对地距离的情况下，可以加大档距，减少铁塔数量，降低线路工程的综合造价。
铝镁硅合金导线也可以加入镀锌钢芯或铝包钢芯增强，制成钢芯铝合金绞线或铝包钢芯铝合金绞线；还可以作为电工铝线的增强芯，制成铝合金芯铝绞线。
铝镁硅合金绞线具有如此优越的综合性能，使其能适应各种复杂气候，各种跨度的复杂地形地貌和架设工作条件的需求，特别适合于以下场合：1)高山峡谷、大江湖泊等大跨越段；2)线路需经过天气复杂恶劣的冰雪及重冰区。
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浅谈几种节能导线用铝杆的生产
摘要：通过对节能导线制作流程的介绍，分析了各个工序对产品性能的影响，提出了相关解决办法及预防措施，并结合生产实践提出了相关工艺参数。
关键词：节能导线；铝合金；高导电；中强度铝合金；
1 引言
目前我国高压输电线路通常采用钢芯铝绞线。
国家电网公司高度关注“从输送环节减少电能损耗”，提出了新型节能技术路线，推出了高导电率钢芯铝绞线、高强度铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线三种节能产品，以替代传统钢芯铝绞线。
2 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，导线直流电阻的大小决定了输电线路损耗的多少。
钢芯高导电率硬铝绞线采用63%IACS 高导电率铝线替代普通钢芯铝绞线中的61%IACS 铝线，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；高强度铝合金芯铝绞线采用52.5%或53%IACS的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，在等总截面应用条件下，铝合金芯铝绞线的直流电阻比普通钢芯铝绞线更小，且没有钢芯的磁滞涡流损耗，达到了节能的目的；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，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。
3 铝杆的生产
三种节能绞线的制作与普通钢芯铝绞线的制作流程相同，高品质的电工圆铝杆是保证最终产品性能的基础和前提。
3.1 成分控制
3.1.1高导电率铝杆
原铝中主要的杂质元素为铁和硅，为防止热裂纹产生，应控制铁含量大于硅。
对电阻率影响更大的是V、Ti、Cr、Mn四种元素，通过铝硼合金可以去除四种元素，提高电工杆的导电性能。
3.1.2高强度铝合金铝杆
高强度铝合金芯绞线中的铝合金芯为6系铝-镁-硅合金，Mg和Si生成Mg
2Si是该合金中的主要强化相。
Mg 2Si在合金中的含量多少以及在固溶体中的溶解度大小及分布形态是产生热处理强化的决定因素，应保证Mg：Si<1.73，防止Mg元素降低Mg 2Si的固溶量，添加少量的Fe元素以消除过剩Si对合金杆塑性的影响，在线加入铝钛硼丝以细化晶粒。
3.1.3中强度铝合金杆
中强度铝合金杆根据导线加工工艺有热处理型和非热处理型两种。
常见的热处理型导线强化相也为Mg 2Si，因此生产工艺和高强度铝合金导线的基本相同。
非热处理型合金有铝-镁-铁系和铝-镁-铁-铜系，它的生产工艺和普通铝线的相同。
两者相比热处理型增加了成本，但各项性能都有所提高，后者一般塑性较差。
3.2熔体处理
用电解原铝直接生产电工圆铝杆，降低了生产成本，但电解铝液氢含量较高，且含有大量的金属和非金属夹杂物，对线杆的性能尤其是电阻率影响较大。
使用惰性气体，将精炼剂喷入熔炼炉中铝液内部的精炼法，是目前广泛采用的去除原铝杂质的方法。
3.2.2在线处理
在线处理主要有晶粒细化、在线除气和在线过滤，可在炉内处理的基础上获得更加纯净的铝液，为提高产品质量提供保证。
AlTi5B丝是常用的晶粒细化剂。
在线除气的主要原理是在铝液中通入高纯惰性气体，利用分压差使游离的氢扩散到惰性气体的气泡中进而上升带出铝液。
在线过滤目前多采用的是操作简单、成本较低的陶瓷过滤板过滤方法。
3.3铸轧控制
影响电工圆铝杆性能的主要参数为铸造速度、铸造温度、冷却强度、轧制速度、轧制温度等，它们互相制约，相互影响，必须保证各项参数匹配。
3.3.1铸造温度
在轮带式浇注过程中，铸造温度通常是指铝液在浇包处的温度。
铸造温度过高会造成晶粒粗大；温度过低则铝液流动性能差，易形成疏松或缩孔，均会降低铝杆的力学性能。
3.3.2铸造速度
铸造速度同时决定了整条生产线的轧制速度，直接影响铸坯的结晶速度、液穴深度以及过渡带的宽度，是决定铸坯质量的重要因素。
铸造速度过低使轧制温度降低，轧制难度，同时对钢带和铸轮寿命造成影响；过快时，使液穴加深，铝液补充条件困难，容易造成铸坯疏松和缩孔，同时铸坯冷却强度降低，热裂纹的
倾向增大。
3.3.3轧制温度
轧制温度由锭坯进轧温度、轧制速度以及乳化液温度所决定。
由于圆铝杆是经多道次轧制，各道次变形量不同，前后道次的轧制温度不一样，导致各道次轧制变形硬化和再结晶软化各有差异。
轧制温度高，则铝杆延伸率和塑性升高，反之强度则会降低。
最后道次的终轧温度对电阻率影响更大，适当提高会降低电阻率。
4 导线的制作
电工圆铝杆还需经过多道次拉拔，以及热处理才能最终制成导线。
电工圆铝杆经过拉拔后强度上升，同时电阻率上升，这是由于冷加工导致晶体点阵发生畸变并产生更多缺陷，增加了电子散射的几率。
要想进一步降低铝线拉拔过程中的导电率损失，必须对模具的角度进行精确、有效的控制与修整，减少铝线内部的缺陷，将冷加工缺陷对导电率的影响降至最小。
拉制成的导线再进行退火，则可使电阻降低，尤其当温度接近再结晶温度时，电阻可恢复到接近冷加工前的水平。
高强度铝合金导线及部分中强度导线在绞合前还要进行时效处理，使强度和导电率提高，延伸率上升。
5 结论
节能导线技术得到了国家电网的大力推广，并入选了2012年1月4日国家发改委发布的《国家重点节能技术推广目录（第四批）》，但由于相关国家标准还需完善，制作工序多而复杂，最终性能指标难以控制等缺点，其在我国的推广应用较为缓慢。
参考国外类似产品的使用情况，结合“节能减排”基本国策，节能导线产品必将在我国有一个较大的发展。
参考文献
【1】国家重点节能技术推广目录（第四批），国家发改委，2012
【2】关于开展输电线路节能导线试点应用工作的通知，国家电网公司，2012
【3】刘斌，郑秋，党朋等.铝合金在架空导线领域的应用及发展[J].电线电缆，2012，4
【4】方浩，铝包钢绞线、铝合金导线的性能介绍.华东电力[J].2003第9期。