环境友好型输电线路用导线之二 ——导线的应用

黄豪士

(上海电缆研究所，上海 200093)

环境友好型输电线路用导线之二
——导线的应用

黄豪士

(上海电缆研究所，上海 200093)

叙述一种被称为“环境友好型输电线路用导线”的导线，能满足在恶劣环境条件下仍然使线路正常供电、安全运行。这种导线是一种钢芯SZ铝型线同心绞的架空导线，具有更大的导体截面利用率，能降低风载，良好的自阻尼性能和耐腐蚀、低覆冰、低电晕能力，单线不易受损，结构紧密牢靠。文中按导线的不同用途，详实的举例加以说明。它将成为未来输电线路使用中的一种重要线种。因论文篇幅较长，故分为两篇分别撰写，第一篇为导线特性，第二篇为导线的应用。

环境友好型；输电线路用导线；种类；特性；使用范围；应用；配套金具；施工

0 引 言

钢芯SZ型线同心绞架空导线的特性已在另一篇“环境友好型输电线路用导线之一——导线特性”论文中论述(见《电线电缆》2010年第2期)，并提出了因其具有种种优点，所以特别适合于特殊或恶劣的环境中使用，因此，也被称为“环境友好型输电线路用导线”。

本文为第二部分，主要以举列方式介绍该产品应用时的综合性能的分析，并与同规格圆线同心绞架空导线进行比较，供有关人员参考。

1 SZ型线同心绞架空导线与圆线同心绞架空导线在应用时的综合性能的分析和比较

1.1SZ型线同心绞导线具有较大的导体截面利用率(见表1、表2)

由于导线采用SZ型线同心绞的结构代替圆线同心绞时，能获得较大的导体截面利用率，也可以说，在相同的直径时，SZ型线同心绞能有更大的导体截面。由表1可知，SZ型线同心绞与同规格的圆线同心绞相比，同截面时，SZ型线绞直径约小10.7%；同直径时，SZ型线绞截面约增加25%。

如果把导线的一部分视为承力件看待，采用高强度铝合金线代替铝线，这时铝、铝合金SZ型线同心绞导线将获得更为良好的综合性能。

表1 圆线与SZ型线同心绞的导体截面利用率比较

表2 圆线与铝、铝合金SZ型线同心绞导线性能比较

注：导线载流量计算条件是风速0.5 m/s、环境温度40 ℃、日照强度1000 W/m3、表面吸收系数0.9、辐射系数0.9、工作温度70～90 ℃，以下各表均相同。

以表2中截面400 mm2、直径约26 mm的铝绞线为例。这种同规格的铝、铝合金SZ型线绞导线，具有较好的导线性能、拉力单重比大等优点，在线路中使用会有更好的效果。

1.2型线同心绞与常用的圆线同心绞的钢芯铝绞线架空导线的综合性能比较(见表3)

1.3采用铝包钢芯SZ型线同心绞线代替常用的钢芯铝绞线的综合性能比较(见表4)

表3 型线同心绞与圆线同心绞导线的综合性能比较

① 圆线同心绞导线LGJ的参数，按GB1179—83标准，以下各表相同。

表4 铝包钢芯SZ型线同心绞线与相应的钢芯铝绞线综合性能比较

铝包钢芯SZ型线同心绞导线与其相应的圆线同心绞相比，除直径较小、结构紧密外，具有直流电阻较小，运行时节能，并有较大的载流量；SZ型线绞，自阻尼能力优；抗化学、电化学、缝隙腐蚀等性能极好；全寿命周期成本最低等优点，能用于田野、丘陵、山区、森林、城市等，特别是在沿海、海岛上使用更显示出它独特的优点。它将是未来输电线路中使用的重要线种。

1.4冰雪区应用的SZ型铝线同心绞的综合性能(见表5)

表5 用于冰雪地区的钢芯铝合金绞线的综合性能的比较

注：钢芯的普通强度、高强度和特高强度镀锌钢线，A级镀锌时，按IEC 61089—1991标准，写为：S1A,S2A，S3A，它相对于GB/T 1179—1999标准的G1A,G2A，G3A。

钢芯SZ型铝合金绞线替代钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线时，它的结构紧密，使直径较小；光滑的表面延缓了冰雪在导线表面冻结的时间，使表面覆冰较少，又易于溶化脱落；兼之强度较大，因此，有较大的抗覆冰过载能力，其次，当冰雪脱落时，因导线自阻尼能力强，较难引起舞动，保证了线路的安全运行。

由于该产品提高导线的过载能力，降低导线表面的覆冰，在覆冰脱落时导线能自阻尼而不断裂，所以它是抗覆冰用导线的一个重要选项。

1.5在台风地区用的钢芯SZ型线铝绞线综合性能(见表6)

SZ型铝绞线在型铝和钢芯间形成一个间隙，或又在铝与铝层间形成另一间隙，这种绞线便具有一个或二个间隙的导线，在台风地区具有优良的抗振性能。

表6 具有一个或二个间隙的钢芯SZ型铝同心绞线的综合性能比较

注：型线同心绞的型号中G表示导线中有一个间隙，2G表示有二个间隙。

导线中存在一个或二个间隙，便使导线被分成二或三个部分，相互之间是各自独立的，其固有频率各不相同。当导线受风激振动时，导线的各部分不会同时引起共振而相互碰撞，并吸收了风激振动的能量，良好的自阻尼性能，保证导线安全运行。这种具有间隙的导线特别适合用于南方台风地区、北方大风和沙尘暴地区等。

1.6用作大跨越导线的特高强度钢芯SZ型高强度铝合金绞线综合性能(见表7)

作为大跨越导线，应具有在输送相同容量时，导线的直径较小；相当大的拉力重量比；优良的抗振能力，即自阻尼性能优良；耐腐蚀，以及能降低或阻止导线产生舞动的性能。特高强度钢芯、SZ型高强度铝合金绞线就具有上述的各种需求的优良特性，比现有的大跨越导线综合性能优，是未来大跨越导线的主要线种。

1.7SZ型线同心绞的扩径导线综合性能(见表8)

用S型铝单线制作的导线外层铝导体，结构紧密，各单线间相互嵌联，十分牢靠且表面光滑，圆单线作为支撑件，使承力钢线处于中心，在高原地区使用能降低电晕损耗。这种导线充分利用材料的性能和截面，没有任何多余的材料。导体材料均为铝，中心承力件为钢芯，因此金具的联接与一般导线相似，没有特殊要求。紧密牢固的导线外层结构，使导线施工能顺利进行。

2 结束语

(1) 迄今为止，在我国输电线路用导线几乎都是圆线同心绞的架空导线，近年来才有极少量的线路采用型线同心绞线作为导线被使用。如上所述，型线(特别是有SZ绞的型线)具有十分良好的综合性能，在恶劣的环境下使用效果更优，被视为是一种“环境友好型输电线路用导线”，应给予充分重视，并给予推广应用。

表7 大跨越导线用特高强度钢芯SZ型高强度铝合金绞线综合性能的比较

(2) 作为型线同心绞的架空导线，其铝线的型断面，可以是S、Z，也可以是T形或其它形状。为什么本文着意推荐S、Z型线呢?从导线的横截面可见，由于导线要求相邻层间的单线绞线相反，因此当一层为S形时，相邻层就为Z形了，SZ型线结构紧密，单线间相互紧扣在一起不会形成单线跳出;T形线虽然更易加工成形，导线也填充紧密，但绞合后的导线却不十分服贴，常有产生翘角现象，特别是铝合金型线更易产生此现象，单线断裂时也会弹出。另外，SZ型线间的接触面最大，这样导线的自阻尼性能将表现最优。

(3) 从制造的角度而言，为使型单线能获得足够的强度，最可靠地生产工艺流程仍是拉制。为保证型线的形状和外观质量，应有专门拉制型线的专用设备，目前已研制成这种专门设备，使用情况良好，特别是能保证SZ型线的质量。对拉制T形线，工艺简单些，甚至采用滑动式拉线机稍作改动后，也能拉制。

(4) 型线同心绞架空导线由于有诸多的优点，未来的使用将会与日俱增，线路设计时就应予以考虑。设计时可以给出导线的截面积、额定抗拉力、直径、直流电阻等重要参数即可，无需给出单线的具体形状、公差等要求，因为目前型线生产既无统一的生产设备又没有成熟的工艺流程，单凭计算难以获得最佳的理想效果；其次，截止目前为止，IEC的型线同心绞架空导线标准，也允许采用T或SZ的结构，也没有详细标明单线的详细形状。

(5) SZ型线同心绞架空导线作为“环境友好型输电线路用导线”的形状出现，将在常规线路、在恶劣环境下的线路被使用。它改变了原来圆线同心绞的一些观念，以它特有的形状，提升了输电线路用导线的水平，使导线全寿命使用周期更长、更合理。正因为型线同心绞导线是一个全新的结构，更需要我们共同努力去保护和推广，并在实际工程的应用中总结经验，加以发扬光大。

表8 钢芯S型铝和圆铝线扩径导线综合性能的比较

注：1.导线型号为LJG，采用GB1179—83的参数；JL/G2A,为GB/T1179—1999的参数。导线型号为A1FK+S2A,为型线同心绞架空导线，经计算得出的参数。

2.表中两种绞线比较条件：(1)以300 mm2的铝截面扩径至400 mm2铝截面，钢比均为13%条件下，计算其外径，例如LGJ—300/40外径为23.94 mm，扩径至LGJ—400/50，其外径为27.63 mm；(2) 以630 mm2的铝截面扩径为900 mm2铝截面，钢比均为7%时，前者外径为33.60 mm,后者为39.9 mm。

通光集团公司江苏通光强能输电线科技有限公司从2007年度起已积极研制型线同心绞架空导线，其产品已在国内使用。

致谢：本文编写时获得江苏通光强能输电线科技有限公司的陆国钦高级工程师提供的资料和帮助，在此一并致谢。

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Environmental-FriendlyConductorforTransmissionLines,PartII:Conductorapplications

HUANG Hao-shi

(Shanghai Electrical Cable Research Institute, Shanghai 200093, China)

In this paper, a so-called environmental-friendly conductor for transmission lines is presented, which ensures normal power transmission and safe operation even in severe environmental conditions. This is a concentric-lay-stranded SZ aluminium profile conductor steel reinforced. It has greater utilization ratio of conductor cross-sectional area and can reduce the wind load. Besides, this kind of conductor features excellent self-damping characteristics, corrosion resistance, small ice covering, low corona, difficulty to damage the strands and compact construction. In this paper, the conductors, which will become an important conductor category in the future transmission line, are presented in detail and by examples according to their applications. This long paper is divided in two parts. Part I describes conductor characteristics. Part II describes conductor applications.

Environmental-friendly; conductor for transmission line; category; characteristics; field of application; application; necessary fittings; construction work

TM244.2

A

1672-6901(2010)03-0005-07

2009-09-20

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].