耐熱鋁合金導(dǎo)線在擴(kuò)容線路上的應(yīng)用研究

1、耐熱鋁合金導(dǎo)線在擴(kuò)容線路上的應(yīng)用研究(20031103)孫澤強(qiáng)武漢電纜集團(tuán)有限公司武漢430035[摘要]該文對型號NRLH58GJ耐熱鋁合金鋼芯絞線的線路應(yīng)用進(jìn)行了技術(shù)研究。圍繞老線路擴(kuò)容改造，在不改變原有線路鐵塔的基礎(chǔ)上，采用與老線路相同結(jié)構(gòu)的NRLH58GJ導(dǎo)線可提高載流量50％，文章從導(dǎo)線結(jié)構(gòu)、性能和工程實(shí)際應(yīng)用多方面進(jìn)行了論述，給出了一種線路擴(kuò)容新型導(dǎo)線——NRLH58GJ。[關(guān)鍵詞]耐熱鋁合金工作溫度載流量擴(kuò)容輸電線1概述美

2、國早在60年代對耐熱鋁合金的材料進(jìn)行了研究，日本在70年代即進(jìn)行了系統(tǒng)的研究試驗(yàn)，并開發(fā)出工作溫度為150℃，導(dǎo)電率為國際標(biāo)準(zhǔn)韌煉銅的58％（IACS）耐熱鋁合金導(dǎo)體。武漢電纜（集團(tuán)）有限公司（武漢電線廠）于八十年代初開始與上海電纜研究所聯(lián)合開發(fā)耐熱鋁合金。我公司生產(chǎn)的兩種型號：NRLH58GJ和NRLH60GJ鋼芯耐熱鋁合金絞線，于一九八九年通過能源部、機(jī)電部聯(lián)合鑒定，其產(chǎn)品技術(shù)性能達(dá)到日本等國同類產(chǎn)品技術(shù)性能要求，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。從

3、八十年代開始，我公司生產(chǎn)的1440120大截面的耐熱鋁合金鋼芯絞線在220萬伏以上許多變電站的母線上得到采用（繁昌、瓶窯、鄭州、上海南橋、沈陽、北京安定、南京、黃渡等三十多個變電所母線）。用一根此導(dǎo)線可代替兩根同截面的鋼芯鋁絞線，安裝維護(hù)方便，二十年來證明運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)效果顯著。隨著我國電力需求的急劇增長，輸電線路容量已日益向大電流、超高壓方向發(fā)展，加之城網(wǎng)老線路增容改造的實(shí)際需要，這就要求增大導(dǎo)線的輸電容量（允許的載流量）。除在新建的

4、線路上架設(shè)新的輸電導(dǎo)線外，往往在原架設(shè)的老線路上進(jìn)行改造，調(diào)換成大容量導(dǎo)線，且桿塔不須全部更換。九十年代開始，我公司大力推廣耐熱鋁合金導(dǎo)線在高壓輸電線路上使用，在武漢、西安城網(wǎng)增容改造、深圳月亮灣、南山熱電廠擴(kuò)容輸電線路中都得到很好的應(yīng)用。并在1999年出口41070耐熱鋁合金鋼芯絞線200多噸到古巴。2技術(shù)研究分析在架空輸電線路上使用耐熱鋁合金導(dǎo)線從技術(shù)上分析是完善可行的，特別是在老線路的增容改造方面，具有明顯的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)越性。大于2

5、00℃，比硬鋁線的軟化起始溫度高出100℃，但隨著導(dǎo)體工作溫度升高，電流容量的增加，必須控制導(dǎo)線的弧垂。圖22.2抑制導(dǎo)線弧垂的研究架空導(dǎo)線因溫度變化而伸縮，與這種伸縮相適應(yīng)的是導(dǎo)線弧垂的增加。對原已架設(shè)的導(dǎo)線，其溫度的上升將超過以前最高的使用溫度時，導(dǎo)線的弧垂將比更換前更大而造成困難，因此必須盡力減少整體導(dǎo)線的伸長量?；〈乖黾又担c導(dǎo)線的鋼線膨脹系數(shù)有直接的關(guān)系；二與導(dǎo)線結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝有關(guān)；三與電力線路設(shè)計時的導(dǎo)線最大應(yīng)力確定和架

6、線工藝有關(guān)。根據(jù)以上方面的技術(shù)問題，從導(dǎo)線產(chǎn)品設(shè)計和制造的角度來分析，要尋找導(dǎo)線的鋼芯線膨脹系數(shù)小的材料，如日本在耐熱鋁合金線路用Fe－Ni高強(qiáng)度殷鋼芯（InVar），其線膨脹系數(shù)為3.5～4106℃。結(jié)合原有線路和桿塔情況，目前國內(nèi)還沒有高強(qiáng)度殷鋼芯材料，要達(dá)到更換的導(dǎo)線在既能滿足導(dǎo)線的對地距離又不增加原有桿塔高度和強(qiáng)度的情況，設(shè)計比原40035導(dǎo)線更高綜合拉斷力耐熱鋁合金導(dǎo)線就顯得尤為重要。從線路設(shè)計角度來看，最大應(yīng)力δm確定大了，

7、導(dǎo)線弧垂f相應(yīng)減小，但桿塔受力加大，反之δm確定小了，f相應(yīng)加大，對地距離不易滿足，即δm與f成反比，與塔的荷載成正比。而工程上δm取決于導(dǎo)線最大拉斷力的確定。在保證原有導(dǎo)線外徑不變的情況，設(shè)計加大導(dǎo)線的綜合拉斷力是切實(shí)可行的。根據(jù)深圳熱線原有鐵塔狀況增加導(dǎo)線設(shè)計拉斷力5％，在小檔距的情況下、較好地解決了弧垂問題。2.3增強(qiáng)鋼芯耐腐蝕的研究提高鋼芯耐腐蝕性能，從導(dǎo)線制造和選用鋼芯材料方面來看，目前世界各國有三種解決方式：一是鋼芯涂防腐油