输电线路导线的应用特点

61.5~63
63 52.5 53 58.5 60 55 60 60
160~200
60~95 315~325 295 230~295 159~169 225~248 159~176 159~169
70~80
150 70~90 70~90 150 150 210 230
架空导线芯线的材料
架空导线用芯线材料主要有镀锌钢线、铝包钢（殷钢）线 和碳纤维芯棒等。 镀锌钢线采用热浸镀锌工艺生产，具有较强的耐腐蚀能力， 其导电率为9%IACS，抗拉强度为1290~1960 MPa，线膨胀系数为 11.5×10-6/℃。 铝包殷钢线是采用热挤压包覆工艺生产铝和殷钢复合材料， 铝均匀覆盖在殷钢丝表面，具有极强的耐腐蚀能力。铝包殷钢 线的导电率为10%~14%IACS，抗拉强度为950~1150 MPa，线膨 胀系数为3.7×10-6/℃。 碳纤维芯棒是用耐高温拉挤环氧树脂浸润高强度的碳纤维 和高延伸率、耐腐蚀、介电性能优异的玻璃纤维按照一定的分 纱方式拉挤固化而成。具有质量轻、强度大、架设弧垂小、高 温弧垂增加量小等优点。该种材料不导电，抗拉强度为 2100~2400 MPa，线膨胀系数为2.0×10-6/℃。
铝合金芯高导电率铝绞线
铝合金芯高导电率铝绞线采用53%IACS 高强度铝合金芯替代普通钢芯铝 绞线中的钢芯，其外同心绞合一层或多层高导电率铝线构成的绞线。 铝合金芯高导电率铝绞线与外径相同的普通钢芯铝绞线相比，将导电 率9%IACS的钢芯替换为导电率52.5%IACS或53%IACS的高强度铝合金芯， 铝单丝的导电率由61%IACS提高至61.5%~63%IACS，导电截面的增大有 效降低了绞线整体的直流电阻。
170600
2397.7 63700 0.0000209
152950
2145 55000 0.0000230
135560
1840.8 55000 0.0000230
150190
2078.4 63700 0.00002079
耐热导线的原理：加强芯与导体都能耐受150℃的高温。
殷钢芯超耐热铝合金绞线
钢芯软铝绞线
钢芯软铝绞线/梯形截面
钢芯超耐热铝合金绞线
殷钢芯特耐热铝合金绞线
增容 （耐热） 导线
铝基陶瓷纤维复合芯耐 热铝合金绞线
碳纤维复合芯软铝绞线
钢芯耐热铝合金绞线
间隙型钢芯超耐热铝合金绞线 钢芯高强耐热铝合金绞线
钢芯耐热铝合金绞线
钢芯耐热铝合金绞线的芯线为镀锌钢线，导体材料为普通耐热铝合金线。 其结构与普通钢芯铝绞线相同，允许连续运行温度为150℃。钢芯耐热铝 合金绞线与普通钢芯铝绞线主要技术参数对比如下表所示，其主要机械性 能与普通钢芯铝绞线基本相同，在直流电阻方面略有增大，弧垂特性与普 通钢芯铝绞线相同。
23.40 0.0958 0.1069 1075 90.71 8.44 11.5
弧垂与载流量
40℃ 70℃ 150℃
弧垂 (m)
13.015 14.231 -
载流量 (A)
415 568 -
弧垂 (m)
13.181 13.915 15.720
载流量 (A)
412 562 1142
间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线
普通钢芯铝绞线 JL/G1A-400/35 26.82 0.0739 0.0825 1349 103.9 7.70 20.5 弧垂 载流量(A) (m) 12.639 472 13.878 658 -
钢芯耐热铝合金绞线 JNRLH1/G1A-400/35 26.82 0.0752 0.0839 1349 103.7 7.70 20.5 弧垂 载流量 (m) (A) 12.647 469 13.876 652 16.821 1345
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
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
Q／GDW 1851-2012
碳纤维复合材料芯架空导线
金线。导体的导电率主要以国际退火铜为基准的百分数（IACS） 来表征，纯度为100%的纯铝导电率为64% IACS。
导体材料主要性能参数
材料 普通硬铝线 导电率 抗拉强度 （%IACS） （MPa） 61 160~200 允许连续运 行温度（℃） 70~80
高导电率硬铝线
软铝（全退火铝） 高强度铝合金（LHA1） 高强度铝合金（LHA2） 中强度铝合金 普通耐热铝合金 耐热铝合金 高强耐热铝合金 超耐热铝合金 特耐热铝合金
630系列导线 42/3.73(458.94) 19/3.73(207.62) / 666.56 33.57 0.04532 45/4.22(629.4) / 7/2.81(43.41) 672.81 33.75 0.04591
计算拉断力(N)
单位重量(kg/km) 弹性系数(MPa) 膨胀系数(1/℃)
钢芯高导电率铝绞线
钢芯高导电率硬铝绞线采用61.5%~63%IACS的硬铝线替代普通钢 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，电 能损耗减少，且其他机械电气性能与普通钢芯铝绞线完全相同。 普通钢芯铝绞线所用的连接金具和与导线配套的悬垂线夹、耐张 线夹、接续管对钢芯高导电率铝绞线均适用，无其它特殊要求。
项 类 系 型 列 铝(截面积) 结 构 铝合金(截面积) 钢(截面积) 总截面(mm2) 直径(mm) 直流电阻(Ω /km) 目 2×JL/G2A—720/50 2×JLX/LHA1Z—515/260 2×JL/LHA1-460/210 2×JL/G1A-630/45 钢芯铝绞线 铝合金芯Z型铝绞线 720系列导线 45/4.53(725.27) / 7/3.02(50.14) 775.41 36.23 0.03984 Z型(514.80) 19/4.2(263.20) / 778.0 33.9 0.03876 铝合金芯铝绞线 钢芯铝绞线
ACSR 钢芯铝绞线
TACSR 钢芯耐热铝合金绞线
XTACIR
GZTACSR
AACSR/EST
殷钢芯特耐热铝合金 绞线
间隙型钢芯超耐热铝 合金绞线
特强钢芯高强铝合金 绞线（大跨越导线）
KTACSR/EST
特强钢芯高强耐热铝 合金绞线（大跨越导 线）
ACCC 碳纤维复合芯软铝绞 线
ACCR 铝基陶瓷纤维复合芯 耐热铝合金绞线
间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线
间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线采用特高强度钢芯和耐热 铝合金线通过特殊间隙结构同心绞合而成，也简称为间隙 型导线。芯线采用特高强度钢芯，外层导体为梯形或圆形 耐热铝合金绞线，与芯线紧邻的铝合金采用梯形结构，以 稳定间隙，典型结构如下图所示。
• 间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线参数对比
按照应用功能的导线分类
普通导线 节能导线 （包括钢芯铝绞线、 钢芯高导电率铝绞 线、铝合金芯高导 电率铝绞线和中强 度铝合金绞线等）
增容导线 （包括碳纤维复合 材料芯导线、铝包 钢芯耐热铝合金导 线等）
扩径导线 （包括疏绞型扩径 导线、高密度聚乙 烯支撑型扩径导线 和铝管支撑型扩径 导线） 低风压导线 低噪声导线 . . .
由于外层采用型线结构，导线直径可以缩小 到与下一规格的普通导线相近，同时重量、 拉断力也与下一规格的普通导线相近。例如 总截面为775的铝合金芯型线绞线与普通的 630/45导线性能相近，可以使用相同的铁塔。
在某电厂一期工程建设的一台660MW机组的220kV送出中成功应用。采用515/260的 铝合金芯Z型铝绞线正好满足送出能力的要求，同时可以采用通用设计中630/45导线 的铁塔，既降低了初期投资（每公里节约10万元左右），又降低了运行损耗（每公里 减少1万元左右）。
铝合金芯型线绞线：
铝合金芯型线绞线技术性能与钢芯铝绞线相当，与常规 导线相比将钢芯更换为铝合金芯，减少了涡流和磁滞损 耗，并且电阻损耗小，表面光滑，电晕小。导体结构采 用S、Z型线绞合而成，其单线线股间接触面比圆线间的 接触面大得多，具有更好的自阻尼特性。在相同直径下， 具有更大的截面积。
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℃交流来自百度文库阻（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℃
输电线路导线的应用特点
架空导线的结构型式
导电基体
承力基体
架空导线是由主要承担机械强度的芯线和承担电流输送的导体组成，按其导体形 状可分为圆线同心绞线和型线同心绞线两大类。
架空导线导体的材料
架空导线常用的导体材料主要有硬铝线、软铝线和铝合金 线。其中，硬铝线主要包括普通硬铝线和高导电率硬铝线，铝
合金线主要包括高强度铝合金线、中强度铝合金线和耐热铝合
间隙型导线的钢芯与内层铝合金线能各自独立移动， 在间隙中填充有润滑油，以便减少钢芯与内层铝合金线 之间的摩擦。导线在安装时采用特殊紧线方法使导线的 所有张力均由钢芯承担，因此，导线的弧垂变化仅取决 于钢芯。钢芯的线膨胀系数为11.5×10-6/℃，约为一般钢 芯铝绞线线膨胀系数（约为19～21×10-6/℃）的1/2。 间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线在高温下的弧垂变化 不大，与普通导线相比表现出良好的弧垂特性。根据传 输容量需要，导体可采用耐热铝合金或超耐热铝合金， 可增容1.6~2倍以上。
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/℃） 运行温度
普通 钢芯铝绞线JL/G1A300/25
23.76 0.0943 0.1053 1058 79.24 7.49 20.5
间隙型特强钢芯耐热铝合 金绞线 JNRLH1/EST-300/25
铝包殷钢芯耐热铝合金绞线
铝包殷钢芯耐热铝合金绞线由耐热铝合金线与殷钢芯组成。 铝包殷钢芯由7根、19根或更多根钢丝同心绞合而成，外面绞 合2层、3层或4层耐热铝合金线，结构如图所示。
铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线与普通钢芯铝绞线对比
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） 普通 钢芯铝绞线 JL/G1A-400/35 26.82 0.0739 0.0825 1349 铝包殷钢芯超耐热铝合金 绞线 JNRLH1/LBY-345/55 26.04 0.0828 0.0924 1370.4
ZTACSR 钢芯超耐热铝合金绞 线
ZTACIR（STACIR） 殷钢芯超耐热铝合金 绞线
ACAR 高强铝合金芯铝绞线
AAAC 高强度全铝合金
AAAC 中强度全铝合金
ACSS/TW 扩径导线 钢芯软铝绞线/梯形截 面
架空导线的类型很多，对我国已应用过的主要导线种类进行了调 查和统计，并将其分成了15类。其中我国具备生产能力的有14类。 其中高强铝合金芯铝绞线、高强度全铝合金、中强度全铝合金三种 导线的芯线也采用承担导电功能的铝合金材料。
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