文/刘斌 郑秋 曾伟
【国际标准化讲坛】
架空导线 国际标准化工作进展简述
文/刘斌 郑秋 曾伟
编者按:
近年来,上海市以国际标准化上海协作平台建设为抓手,积极服务国家战略,深入参与国际标准化活动,取得了初步成果。为进一步发挥好协作平台作用和在沪国际标准化技术组织的资源及人才优势,推动本市国际标准化工作的进一步深入,从今年起,本刊开辟了“国际标准化讲坛”专栏。
专栏将充分发挥本市国际标准化专家队伍的作用,从战略高度聚焦重点领域国际标准化发展趋势,展示本市国际标准化调研分析和研究成果,反映在沪国际标准化技术组织的工作动态,以期为标准化工作者提供参考和借鉴。
在电网系统中,架设于直立地面的杆塔上以传输电能的导线,称为架空导线。通常由导电良好的金属制成,有足够粗的截面以保持适当的通流密度和较大曲率半径以减小电晕放电。架空地线又称避雷线,设置于输电导线的上方,用于保护线路免遭雷击。超高压输电则多采用分裂导线。
架空导线属电工产品,其国际标准化工作由国际电工技术委员会第7技术委员会(IEC/TC7)负责。该委员会主要负责架空导线制造及应用的规范和导则的制定和维护,包括:各类架空地线、各种圆线及型线、为维持机电连续性与导体直接相连的金具、各类导体,如铝、钢、铜等,以及它们的组合体。IEC/TC7目前共有37个国家团体,16个P成员和21个O成员,共有四个项目组,一个维护工作组及一个联合工作组在开展工作。欧美各国及日本等都积极地参与IEC/TC7的各项活动,许多国际知名公司均积极参与标准的制修订,并派专家参加有关会议。
IEC/TC7在国内的技术对口单位是上海电缆研究所。同时,该单位也承担IEC/TC7的国际秘书处工作和SAC/TC422(全国裸电线标准化技术委员会)的秘书处工作。SAC/TC422主要负责裸电线产品、材料、包装和试验方法等领域的国家标准制修订工作。近年来,上海电缆研究所坚持标准化工作服务经济社会发展,标准化工作与科技发展相结合的工作方向,在推动行业自主创新、促进产业结构调整、提升架空导线领域产品和企业竞争力方面,特别是国际标准化工作方面取得了一定成效。
2003年,我国承担了IEC/TC7的秘书处。这是我国承担的第一个IEC秘书处。当年的3月7日,IEC中央办公室以行政通告7/544/AC通知,IEC中国国家委员会委派上海电缆研究所应启良先生任IEC/TC7秘书处秘书。同时,国家标准委委托上海电缆研究所具体承担国际IEC/TC7秘书处工作,实现了我国在IEC领域承担秘书处零的突破。这种突破不仅是形式上的,更是实质性的。
通过对TC7的工作项目开展认真地梳理,将长期停顿的项目进行分类,终止那些确实不能进行的项目,对能够启动的项目继续进行积极地推动,促进了IEC/TC7的工作进展,使得TC7变得逐渐活跃起来。
自中国承担秘书处以来,TC7正式公布出版了3项IEC标准,目前正在工作中的项目组有5个。除秘书外,黄崇祺院士及毛庆传、季世泽等一批专家代表我国参加了TC7所有工作项目。其中,有一个项目是我国正式提出并立项的国际标准项目。这些工作有力地促进了我国实质性参与国际标准化的活动。
通过参与国际标准化活动,我们越来越认识到标准的制定离不开技术基础的积累,只有具备了创新的基础研究,长期大量的试验数据积累,才能制定出引领行业发展的标准,才有机会争取国际标准制定的话语权。
2009年8月28日,IEC中央办公室以行政通告7/594/AC通知,由刘斌先生接替应启良先生担任IEC/TC7秘书,继续开展TC7秘书处工作。
IEC/TC7目前共发布标准、技术规范、技术报告20个。由维护工作组MT1(原MT4)组织进行定期复审,确定并重新确认、修订、修改或撤消,以保持标准不断更新。
目前,IEC/TC7制定的国际标准主要集中在下述方面:
1.电工用铝导体类标准,包括铝及铝合金;
2.加强芯类标准,主要是各类钢芯;
3.架空绞线类标准,主要是有间隙和无间隙型;
4.架空导线用附属产品标准,如防腐油脂等;
5.测试、实验方法类标准。
其中,近期制修订的国际标准项目:
①含有一个或多个间隙的同心绞架空导线
间隙导线包含铝线(拱形)层间有间隙的导线和钢芯与第1层铝线(拱型)间有间隙的导线。前者用作自阻尼导线,这是由于各层拱形铝线之间存在间隙,各层铝线的自然振动频率不同,铝线层间的撞击足以阻尼导线的微风振动。这种导线常用于平原地带、容易造成微风振动的地区,目前主要在加拿大、日本、欧洲和中东等国家和地区使用。后者主要用作高温导线,这是由于钢芯和铝层存在间隙,因此,架设施工时可张紧钢芯,充分利用钢丝的强度,以提高钢芯的承载力,这样,可增加线路的档距或减少弧垂。在导线截面不变的情况下,能适当提高线路运行温度,提高载流能力。该标准已发布实施。
②架空导线用防腐油标准
该标准是在IEC技术规范IEC 61394 TS《架空铝、铝合金和钢导线用防腐油脂》基础上修订的。
③架空电力光缆
这是一个系列标准,主要包括:光缆复合架空导线(OPGW已批准出版)、全介质自承式光缆(ADSS)、附着式光缆(Attached Cables)、光缆复合架空相导线(OPPC)、有金属的架空自承式光缆(MASS)。
④导线自阻尼特性试验方法
自阻尼容量是架空导线的重要特性之一,该参数是决定风对导线影响的主要因素(微风振动),导线的自阻尼通常不能由制造者给出而必须经过测量才能得到。尽管很多时候可以用外推法判断通常的传统导线可以用在线路上,但目前新型导线使用越来越多,而它们的自阻尼特性和机械性能与传统导线并不相同,对于这些新型导线,就必须做自阻尼试验以判断安装何种减震装置以确保安全。
⑤导线疲劳试验方法
导线的疲劳断线主要是由于在导线上某个位置的运动受限导致的“疲劳磨损”造成的,导线的疲劳行为不能靠简单的计算材料及所受到的应力的疲劳特性来衡量,它只能依靠特定的导线/线夹系统尽可能地再现负载条件下的导线行为来进行试验判断,因此,制定导线疲劳试验方法的国际标准意义重大。
⑥铝线标准的合并
这是IEC/TC7标准体系的一个发展规划,主要是在完善产品标准的基础上,尽量合并同类标准,使标准易于修订,使用方便。
⑦加强芯线标准合并
包含IEC 60888《镀锌钢线》、IEC 61232《铝包钢线等加强芯线》。
⑧由我国提出并立项的国际标准项目
IEC 62818“Conductors for overhead lines Non-metallic supporting member material for use in conductors”,该项目组正式成立。碳纤维复合芯架空导线国际标准化研究项目获得国家质检总局国际标准化公益性项目并获得上海市科委技术标准专项支撑。这是由我国提出的电线电缆领域第一项IEC项目。标准的实施将有利于统一复合芯导线技术指标、产品规格、试验方法、验收规则,节约复合芯导线产品在制造、设计、施工、运行维护过程中由于非标产品造成的不必要的资源浪费,推荐规格产品的使用可以大大节约生产模具、配套金具的成本。将进一步推动复合芯导线产品的技术进步和推广应用的步伐,如果复合芯导线的采购量占到导线总采购量的10%,导线长度约20万公里,产值接近20亿元,每年可以节约近6万吨电解铝和1万吨钢材,线路走廊占地也大大减少,资源和环境压力也会大大缓解。
裸电线标委会归口的标准有47项,其中国家标准38项,机械行业标准9项;制修订中或预研的标准项目20项。2012年初,确立了裸电线标准体系。标准体系为两层结构,包含架空导线、其他电工导体和裸电线基础试验方法等三个方面。
通过门户网站http://www.sactc422.org/,裸电线标委会建立了标准化信息平台,开拓了服务渠道,定期更新“标准化新闻”、“行业新闻”、“工作动态”等网站专栏,及时通报行业内最新资讯和标委会的工作情况,适时更新国内外裸电线导体领域及其标准化的相关信息,增进行业内会员间的交流。
裸电线标委会秉承服务市场、服务企业的理念,积极开展标准宣贯工作。相继开展了国家标准GB/T 1179-2008《圆线同心绞架空导线》、GB/T 4909-2009《裸电线试验方法》等的宣贯培训;开展了“新型架空输电线技术与应用研讨会”、“推进铝合金在输电线路应用研讨会”等一系列技术论坛活动,为行业内的相关企业提供指导性意见。这些工作的开展提高了裸电线标委会归口标准在行业内的影响力,更对指导企业、规范市场具有重要意义。
在标准制修订过程中,特别重视节能减排标准、涉及安全的标准及战略性新兴产业相关标准的制修订工作。裸电线行业标准化发展的重点任务之一是完善我国特高电压、远距离输变电工程建设需要的线缆标准,为打造以特高压为输电主干的坚强智能电网提供标准化支撑。为此,标委会组织开展了对长距离输电用碳纤维复合型架空导线、扩径导线、架空绞线用镀锌钢线、含有一个或多个间隙的架空导线、架空导线用耐热铝合金线、钢芯软铝架空导线等产品及标准的深入研究。在标准制修订过程中,特别重视节能减排标准、涉及安全的标准及战略性新兴产业相关标准的制修订工作。
(作者单位:全国裸电线标准化技术委员会上海电缆研究所)