節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用分析

鄒毅

摘要：在輸電線路運(yùn)行過(guò)程中，其輸電功能實(shí)現(xiàn)的主要載體是導(dǎo)線。在電能輸送過(guò)程中，電力能源損耗不可避免，且隨著電壓等級(jí)的變化，其在相應(yīng)的電能輸送環(huán)節(jié)也會(huì)產(chǎn)生不同的能源損耗。而相較于普通鋼芯鋁絞線而言，節(jié)能導(dǎo)線具有直流電阻小、導(dǎo)線導(dǎo)電能量強(qiáng)的特點(diǎn)，可有效降低輸電線路能源損耗。本文根據(jù)節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：節(jié)能導(dǎo)線；輸電線路；應(yīng)用

前言：

在輸電線路實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，主要線路損耗為電阻損耗、電暈損耗。由于相同輸電線路電暈大體一致，因此導(dǎo)線直流電阻為輸電線路損耗主要影響因素。在交流輸電線路運(yùn)行過(guò)程中，導(dǎo)線直流電阻的大小直接決定了輸電線路損耗量，且導(dǎo)線直流電阻與輸電線路線路損耗成正相關(guān)。因此為了降低輸電線路電力資源損耗，對(duì)直流電阻小的導(dǎo)線，即節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)分析具有非常重要的意義。

一、節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用特點(diǎn)

1、機(jī)械特性

相較于普通鋼芯鋁材質(zhì)的絞線而言，在環(huán)境風(fēng)速一定的情況下，節(jié)能導(dǎo)線具有較為穩(wěn)定的風(fēng)荷載抵抗能力，且其覆冰過(guò)載能力也可在19mm以上。這種情況下，節(jié)能導(dǎo)線就可在輕、中等程度的冰區(qū)內(nèi)保持穩(wěn)定的運(yùn)行。

2、防腐特性

在現(xiàn)階段發(fā)展過(guò)程中，普通鋼芯鋁材質(zhì)的導(dǎo)線以往不能滿足輸電線路30年運(yùn)行的需求，且由于導(dǎo)線內(nèi)層鋼芯的設(shè)置，促使其在線路巡檢過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行有效的腐蝕檢測(cè)。而中強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)、鋁合金芯鋁材質(zhì)的絞線，由于其整體材質(zhì)為鋁基體，可以有效避免雙金屬電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的導(dǎo)線內(nèi)芯腐蝕。節(jié)能導(dǎo)線良好的抗腐蝕能力，不僅可以提高輸電線路運(yùn)行效率，而且可以有效延長(zhǎng)輸電線路的運(yùn)行時(shí)間。

3、損耗特性

在220KV輸電線路運(yùn)行過(guò)程中，不同的導(dǎo)線運(yùn)行方案產(chǎn)生的電能損耗也具有較大的區(qū)別。而相較于普通鋼芯鋁材質(zhì)的絞線而言，鋁合金芯鋁材質(zhì)絞線、中強(qiáng)度鋁合金絞線、高導(dǎo)線率鋼芯鋁絞線等節(jié)能導(dǎo)線載流量稍有提升，且在節(jié)能導(dǎo)線運(yùn)行過(guò)程中，其電能損耗更小，輸電線路能源節(jié)約效果更明顯。

二、節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用

1、節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用范圍

節(jié)能導(dǎo)線主要是在等外徑普通鋼芯鋁材質(zhì)絞線的前提下，對(duì)其直流電阻進(jìn)行適當(dāng)縮小處理，從而提高整體導(dǎo)線的導(dǎo)電效果。而由于不同節(jié)能導(dǎo)線性質(zhì)、參數(shù)、特性等方面的區(qū)別，其在實(shí)際應(yīng)用中也具有不同的應(yīng)用范圍。相較于普通鋼芯鋁材質(zhì)絞線而言，直流電阻縮小后的節(jié)能導(dǎo)線導(dǎo)電率更高，機(jī)械性能更加優(yōu)越。因此在具體的輸電線路建設(shè)過(guò)程中，可避免考慮其機(jī)械特性對(duì)輸電效果的影響力。而節(jié)能型鋼芯鋁材質(zhì)導(dǎo)線的直接應(yīng)用，可以在一定程度上提高設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)效率，從而為整體輸電線路工程的效益的提升提供依據(jù)；鋁合金芯鋁材質(zhì)導(dǎo)線具有高強(qiáng)度、中強(qiáng)度兩種類型。其中中強(qiáng)度鋁合金芯鋁材質(zhì)絞線具有更加優(yōu)良的導(dǎo)電效率，且其節(jié)能效果也更加突出。因此在功率較大的輸電線路布設(shè)、或者最大負(fù)荷利用時(shí)效長(zhǎng)的輸電線路設(shè)置中，可優(yōu)先選擇中強(qiáng)度鋁合金芯鋁材質(zhì)絞線。但是由于中強(qiáng)度鋁合金芯鋁材質(zhì)絞線整體張力遠(yuǎn)高于普通鋼芯鋁材質(zhì)絞線，因此在具體施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)耐張塔鋼材參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格管理，保證整體輸電線路施工工程的穩(wěn)定性；高強(qiáng)度鋁合金芯鋁材質(zhì)絞線具有優(yōu)越的防腐蝕性能，其較適用于對(duì)防腐蝕性能要求較高的輸電線路工程中。需要注意的是，在節(jié)能導(dǎo)線輸電線路工程建設(shè)環(huán)節(jié)，應(yīng)結(jié)合工程運(yùn)行效益對(duì)節(jié)能導(dǎo)線損耗小時(shí)數(shù)、輸送功率進(jìn)行定期分析，在確定節(jié)能導(dǎo)線增量投資回收年限的同時(shí)，也可以避免節(jié)能導(dǎo)線與輸電線路輸送功率不符導(dǎo)致的年損耗率增加。

2、節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用效益

節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用效益主要包括經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益兩個(gè)方面。其中經(jīng)濟(jì)效益主要是指在節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用過(guò)程中，可有效延長(zhǎng)輸電線路運(yùn)行年限，從而避免輸電線路頻繁維修對(duì)整體經(jīng)營(yíng)效益的不利影響。一般來(lái)說(shuō)。普通的鋼芯鋁材質(zhì)絞線最大使用年限為50年，在50年間相應(yīng)電力企業(yè)還需要負(fù)擔(dān)大量的因鋼芯鋁材質(zhì)絞線腐蝕而導(dǎo)致的維修資金。而在節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用過(guò)程中，不僅可以避免導(dǎo)線內(nèi)部腐蝕為電網(wǎng)企業(yè)帶來(lái)的大量資金損失，而且可以延長(zhǎng)整體輸電線路的使用年限，從而提供整體輸電線路的運(yùn)行效益。同時(shí)在輸電線路工程建設(shè)過(guò)程中，若我國(guó)輸電線路的一半選擇節(jié)能導(dǎo)線，則可以平均每年節(jié)省6億千瓦電能，折算為人民幣大致為24000萬(wàn)元。由上述數(shù)據(jù)可知，節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用，不僅可以節(jié)省輸電網(wǎng)絡(luò)維護(hù)資源，而且可以降低電力能源的損耗，從而提高整體電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)營(yíng)效益[1]。而在社會(huì)效益方面，主要是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升，我國(guó)環(huán)境污染、能源危機(jī)不斷加劇，特別是我國(guó)溫室效應(yīng)的不斷加劇，對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行二氧化碳排放量提出了更加嚴(yán)格的要求。而在輸電線路中使用鋁合金芯材質(zhì)的節(jié)能導(dǎo)線，較普通鋼芯鋁材質(zhì)絞線節(jié)省大量的二氧化碳排放量。由研究數(shù)據(jù)可知，1KW電能消耗大致產(chǎn)生0.997kg二氧化碳，若我國(guó)50%輸電線路使用節(jié)能導(dǎo)線的情況下，平均每年將降低59.8t的二氧化碳排放量[2]。

3、節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)GB/T1179《圓線同心絞架空導(dǎo)線》的相關(guān)規(guī)定，鋼芯鋁材質(zhì)的絞線硬鋁導(dǎo)電率為61.1%IACS，依據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)硬鋁材質(zhì)導(dǎo)線率在61.6%-62.9%IACS硬鋁材料，可進(jìn)行《高導(dǎo)電率鋼芯鋁材質(zhì)絞線》。通過(guò)相關(guān)規(guī)范的制定，可將高導(dǎo)電率硬鋁絞線依照導(dǎo)電率區(qū)別進(jìn)行相應(yīng)等級(jí)的劃分。我國(guó)現(xiàn)行的節(jié)能導(dǎo)線安裝應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)主要有《中強(qiáng)度全鋁合金絞線》、《高強(qiáng)度鋁合金芯鋁絞線》等文件。在相應(yīng)文件中對(duì)中高強(qiáng)度的鋁合金芯鋁材質(zhì)的絞線使用外徑、規(guī)格等參數(shù)進(jìn)行了合理規(guī)定。同時(shí)依據(jù)其他國(guó)家技術(shù)水平及現(xiàn)階段我國(guó)節(jié)能導(dǎo)線加工效果，針對(duì)非熱處理、熱處理型加工工藝特點(diǎn)，提出了適當(dāng)?shù)募夹g(shù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。

總結(jié)：

綜上所述，節(jié)能導(dǎo)線在我國(guó)輸電線路施工中的應(yīng)用具有極大的發(fā)展前景。通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段各類節(jié)能導(dǎo)線與普通鋼芯鋁材質(zhì)導(dǎo)線應(yīng)用特點(diǎn)對(duì)比可知，鋁合金芯材質(zhì)的節(jié)能導(dǎo)線具有較為優(yōu)良的抗腐蝕及能源負(fù)載能力。而通過(guò)對(duì)鋁合金芯鋁材質(zhì)的節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用效益、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用范圍的進(jìn)一步分析，可為鋁合金芯鋁材質(zhì)節(jié)能導(dǎo)線的推廣應(yīng)用提供有效的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李釗，李春燕，馮硯廳.節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的節(jié)能效果分析[J].電力科學(xué)與工程，2016，32（10）：28-33.

[2]李宇.節(jié)能導(dǎo)線在輸電線路中的應(yīng)用探討[J].科技風(fēng)，2017（19）：179-179.