鋁合金導(dǎo)線的特性,世界上先進(jìn)工業(yè)國的應(yīng)用面及發(fā)展趨勢(shì),鋁合金導(dǎo)線與鋼芯鋁絞線相比,由于其強(qiáng)度高、重量輕,并有較好的導(dǎo)電性能(53% IACS)等優(yōu)點(diǎn)。早在1921年就開始用于架空線。隨著輸變電技術(shù)的提高和輸變電線路的發(fā)展,鋁合金導(dǎo)線愈來愈顯示其優(yōu)越性,國際上五十年代開始采用至今,西歐、北歐、美國、加拿大、日本等國已廣泛采用,法國的輸電線路幾乎90%以上使用鋁合金導(dǎo)線,日本也已達(dá)50%以上,東南亞各國的使用量在逐年激增(我國目前的應(yīng)用量還不到1%)。這是由于鋁合金導(dǎo)線與鋼芯鋁絞線相比,有其不可比擬的優(yōu)點(diǎn)決定的,在長(zhǎng)距離、大跨越、超高壓輸電中,獨(dú)占優(yōu)勢(shì);在農(nóng)網(wǎng)改造中,是既先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)的好產(chǎn)品,它是普通鋼芯鋁絞線的更新?lián)Q代產(chǎn)品,也是節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地(節(jié)約輸電走廊)的產(chǎn)品。
目前,我國電網(wǎng)輸電能力不足的問題十分突出,而在輸電線路擴(kuò)容改造中,尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)人口稠密地區(qū),由于走廊資源的缺乏,遇到了種種阻力。
最近,國家電網(wǎng)公司已經(jīng)明確各省電力部門,必須充分利用現(xiàn)有的電力走廊資源,制定提高送電線路耐受溫度的技術(shù),要采用耐熱導(dǎo)線,增強(qiáng)熱穩(wěn)定水平提高線路的輸電能力。將提高輸電線路導(dǎo)線的運(yùn)行溫度,作為電網(wǎng)改造的重要手段。國家決定啟動(dòng)特高壓工程,其中一個(gè)重要理由:就是一條特高壓線路走廊相當(dāng)于五條超高壓線路走廊的輸送容量,以單回路計(jì),單位走廊面積的輸送電力可提高到三倍以上。
在線路狹窄地區(qū),只需要更換相近截面規(guī)格的鋁線耐熱鋁合金導(dǎo)線,基本上不需要征用土地更換鐵塔,就能滿足增加輸電容量的要求,使原有線路提高了輸電容量40%至60%,不僅節(jié)約了大量的工程投資、架塔所需的寶貴的土地資源,而且施工快速,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
專家分析指出,由于長(zhǎng)期以來電網(wǎng)建設(shè)投入不足,電網(wǎng)建設(shè)欠帳較多,跨區(qū)跨省聯(lián)絡(luò)線路,大電源送出線路和負(fù)荷中心輸入線路"卡脖子"現(xiàn)象比較普遍,配網(wǎng)供電能力也相對(duì)不足,在一定程度上存在"送不出,落不下,用不上"的問題,制約作用明顯,難以滿足日益增長(zhǎng)的人民生產(chǎn)生活的實(shí)際需要。以60%IACS耐熱鋁合金輸電導(dǎo)線改造城鄉(xiāng)電網(wǎng),既節(jié)約又環(huán)保還能增加輸電能力,是一項(xiàng)"綠色制造"的示范項(xiàng)目,具有重大推廣應(yīng)用價(jià)值。
目前,我國架空輸電線路所使用的導(dǎo)線基本上仍舊是傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線(LGJ),由于其耐熱性能相對(duì)較差,輸電容量受到一定限制而且輸電損失較大。而高強(qiáng)度耐熱鋁合金是具有較高的抗拉強(qiáng)度又有很好耐熱性能的鋁合金導(dǎo)體材料,做成導(dǎo)線后使用溫度高、耐熱性好、載流量大、抗拉力大等突出優(yōu)點(diǎn),在國外已普遍使用,效果良好。特高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)線用于舊線路改造,增容效果突出,并可節(jié)約大量的金屬材料和基建投資,尤其適用于需要高強(qiáng)度、容量大的線路,在長(zhǎng)距離、大跨越、超高壓輸電中,獨(dú)占優(yōu)勢(shì),在電網(wǎng)改造中,是既先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)的好產(chǎn)品,它是普通鋼芯鋁絞線的更新?lián)Q代產(chǎn)品,也是節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地(節(jié)約輸電走廊)的產(chǎn)品,如大跨越線路,可顯著地提高輸送容量和線路安全性。特高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)線的使用將帶來顯著地社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。將成為我國在大跨越輸電線路中一種非常重要的新型架空導(dǎo)線。
專家指出,在我國電力線路建設(shè)中,特別是在西部地區(qū),遇到越來越多的大跨越或者大落差的區(qū)域,需要使用既能輸送大電流,又能承受大張力的導(dǎo)線。使用耐熱鋁合金導(dǎo)線的單價(jià)雖然是普通導(dǎo)線的1.58倍,但它比使用普通導(dǎo)線的線路綜合造價(jià)要低許多。因?yàn)樗纱嫫胀芸諏?dǎo)線,節(jié)約土地資源,而且使線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,省去許多零部件,在相同導(dǎo)電截面的輸電線路上不需要大的投入,尤其在線路走廊狹窄地區(qū),只需要更換相近導(dǎo)電截面的導(dǎo)線,基本上不需要更換鐵塔既能滿足強(qiáng)度和導(dǎo)線對(duì)地尺度安全的要求,可在150℃高溫下正常輸電(普通導(dǎo)線最高工作溫度只有90℃),同時(shí)增加了40%~60%的輸電容量。由于導(dǎo)電率的提高,可使線路工程節(jié)省大量投資。據(jù)測(cè)算,導(dǎo)電率相差1個(gè)百分點(diǎn),在220KV電壓條件下,經(jīng)濟(jì)電流密度輸送,按現(xiàn)行電價(jià)計(jì)算,每公里減少電力損耗將達(dá)20萬元左右。
資料顯示,日本已大量使用60%導(dǎo)電率耐熱鋁合金導(dǎo)線代替普通鋼芯鋁絞線,使用量已占全國輸電線路總長(zhǎng)的70%。目前日本的高強(qiáng)度耐熱鋁合金線技術(shù)指標(biāo)中,其抗拉強(qiáng)度為225Mpa(直徑4.0mm),比58%IACS、60%IACS耐熱鋁合金線高41.5~46.7%,以接近高強(qiáng)度鋁-鎂-硅合金(A2型)線??稍?50℃下長(zhǎng)期使用,載流量比鋼芯鋁絞線提高80~100%,顯著地增大線路容量,載流量高于鋁-鎂-硅合金線,達(dá)93.2%,在150℃使用溫度下,高達(dá)127%,即載流量可提高1.27倍,是高壓及超高壓大跨越線路不可缺少的新線種。美國、加拿大、法國在輸電線路上使用耐熱鋁合金導(dǎo)線也有相當(dāng)數(shù)量,東南亞地區(qū)的使用量也正以較大幅度上升。
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