淺析110kV到500kV架空輸電線路中新型導(dǎo)線的應(yīng)用

顧燕波

摘要：近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，社會(huì)的不斷進(jìn)步，對(duì)電力資源的需求逐漸的增加。而在電力資源中最關(guān)鍵的就是能夠安全的運(yùn)輸電力資源。架空輸電線路的作用就是輸送電力，將發(fā)電廠，變電站以及用戶三者之間聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)建成相應(yīng)的輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。同時(shí)，在架空輸電線的作用是將電流進(jìn)行對(duì)應(yīng)的傳導(dǎo)，因而就使得架空輸電線路中的導(dǎo)線非常的重要。又因?yàn)閭鹘y(tǒng)的導(dǎo)線在一些方面不能很好的發(fā)揮作用，重量較重，輕度不高等，而新型的導(dǎo)線具有更多的優(yōu)點(diǎn)，重量較輕，強(qiáng)度較高，使用壽命長(zhǎng)等。為了進(jìn)一步的探究出新型導(dǎo)線在架空輸電線路中的應(yīng)用，本文對(duì)新型導(dǎo)線碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線（ACCC）進(jìn)行全面的分析與研究，并對(duì)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線在110kV到500kV架空輸電線路中的具體應(yīng)用進(jìn)行了仔細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：110kV到500kV架空輸電線路，新型導(dǎo)線，應(yīng)用

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線（ACCC）

1.1碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的定義

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線屬于世界電力輸變系統(tǒng)中最佳的新型導(dǎo)線，是借助多種復(fù)合的碳纖維導(dǎo)線進(jìn)行相互的結(jié)合而成，碳纖維作為中心層外界是由玻璃纖維進(jìn)行對(duì)應(yīng)的包裝而組成芯棒而周?chē)鷦t是由階梯界面的軟鋁線進(jìn)行纏繞而組成，比起傳統(tǒng)架空輸電線的導(dǎo)線具有更多的優(yōu)點(diǎn)，能夠適應(yīng)多種環(huán)境，耐腐蝕，強(qiáng)度高，重量較輕，不容易受到破壞等。

1.2碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的特點(diǎn)

1.2.1強(qiáng)度大

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線屬于混合固化芯棒，對(duì)于抗拉性能較強(qiáng)，而傳統(tǒng)的導(dǎo)線的抗拉性能較差，大致在1240--1410MPa左右，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的強(qiáng)度是傳統(tǒng)普通導(dǎo)線的二倍，也就是抗拉強(qiáng)度在2480--2820MPa左右。而且較高的強(qiáng)度能夠增加桿與塔之間的間距，從而降低了塔和桿的成本消耗。

1.2.2導(dǎo)電性能高

在碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線中，不存在鋼芯等鋼絲材料因而就避免了鋼絲材料引起的磁損失和磁感應(yīng)而產(chǎn)生的熱效應(yīng)，從而在運(yùn)送相同量的負(fù)荷情況下，產(chǎn)生的運(yùn)行溫度較低，與傳統(tǒng)普通的導(dǎo)線相比較，降低了在輸送電能過(guò)程中的損失，大致在6%附近。關(guān)鍵的是梯形的軟鋁材料使得碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的橫截面積達(dá)到普通導(dǎo)線橫截面積的1.3倍，進(jìn)而能夠提高導(dǎo)線對(duì)電流的運(yùn)載量，提高碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的工作效率。

1.2.3低弧垂

與傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線相比較，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線具有較高的低馳度的性質(zhì)，也就是指隨著問(wèn)的上升，傳統(tǒng)鋼芯絞線馳度上升的較快，而新型的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的馳度增加的緩慢，僅僅是傳統(tǒng)鋼芯絞線的0.6倍左右，從而降低了架空線之間的絕緣空間縫隙，使得導(dǎo)線的運(yùn)行更加安全和可靠。

1.2.4重量較輕

與傳統(tǒng)的鋼芯絞線相比較，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的比重較小，使得在同等外徑下，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的橫截面積增大，而且碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線在單位長(zhǎng)度的重量比傳統(tǒng)的鋼芯材料輕9%--18%左右。

1.2.5耐腐蝕性強(qiáng)

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線與周邊的環(huán)境較為親和，進(jìn)而使得導(dǎo)線在通電的過(guò)程中，避免了鋁線與鍍鋅線之間的電化學(xué)反應(yīng)，從而減緩了導(dǎo)線的老化作用，提高了碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的使用壽命，而新型的ACCC導(dǎo)線比傳統(tǒng)的導(dǎo)線的使用壽命高了2倍左右。

1.2.6成本低

因?yàn)樾滦偷奶祭w維復(fù)合芯導(dǎo)線具有比傳統(tǒng)導(dǎo)線更多的優(yōu)點(diǎn)和特性，進(jìn)而降低了架空輸電線路的運(yùn)營(yíng)成本。

1.3碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前的碳纖維復(fù)合材料憑借高強(qiáng)度，高模量，耐高溫以及重量輕等特點(diǎn)已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域之中，不僅在軍事領(lǐng)域得到了應(yīng)用，在一些輸送電等行業(yè)也在快速的發(fā)展。但是我國(guó)對(duì)于碳纖維的研究較遲，掌握的技術(shù)較少，因而需要加強(qiáng)我國(guó)對(duì)碳纖維技術(shù)的研究力度，進(jìn)一步的提高我國(guó)對(duì)碳纖維技術(shù)的應(yīng)用力度。

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線（ACCC）在具體實(shí)際架空輸電線路中的應(yīng)用

為了進(jìn)一步的了解碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線在具體實(shí)際中的作用，本文對(duì)南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的分析與研究。

在南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線的改造中，考慮到周邊資源的緊張，還要結(jié)合周邊地形地勢(shì)的具體情況，提高導(dǎo)線的載流量以及考慮工程所需要的成本等影響，從而選擇了新型的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線進(jìn)行對(duì)應(yīng)的改造工程。但是在具體的改造過(guò)程中，因?yàn)樾滦偷奶祭w維復(fù)合芯導(dǎo)線的外層屬于退火的導(dǎo)線，材料本身質(zhì)軟，容易受到外界的影響，而且導(dǎo)線的中部屬于高強(qiáng)度的復(fù)合芯，因而更容易受到損壞，這些問(wèn)題制約著新型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的使用。因而相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了對(duì)應(yīng)各分析與研究，并最終提出了解決該問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施，第一，借助尼龍滑車(chē)并且在滑車(chē)的槽底加入橡膠墊，來(lái)進(jìn)一步的減少施工過(guò)程中對(duì)導(dǎo)線造成的損傷以及減少導(dǎo)線與地面直接接觸而引起損傷。第二，又因?yàn)樘祭w維復(fù)合芯導(dǎo)線本身不容易折疊與彎曲，為了避免對(duì) ACCC導(dǎo)線造成的彎曲，在一些張角較大的塔和直線塔等使用雙向的滑車(chē)，同時(shí)在進(jìn)行雙向滑車(chē)之前，將新型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線與鋼絲進(jìn)行對(duì)應(yīng)的捆扎，從而能夠有效的避免在后期進(jìn)行滑車(chē)的過(guò)程中對(duì)導(dǎo)線的尾線處的開(kāi)角過(guò)大。第三，在進(jìn)行緊線的過(guò)程中時(shí)，要嚴(yán)格控制導(dǎo)線的速度，避免導(dǎo)線的速度過(guò)快，使得導(dǎo)線與地面發(fā)生接觸，從而對(duì)導(dǎo)線造成一定程度的損傷。第四，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，施工的技術(shù)人員要有一定的專業(yè)技術(shù)，最關(guān)鍵的是對(duì)導(dǎo)線中間的連接器具以及各種導(dǎo)線的連接方式充分的掌握，并且能夠應(yīng)對(duì)各種突發(fā)情況的發(fā)生，進(jìn)而完成對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的連接工作任務(wù)。

對(duì)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線（ACCC）在具體實(shí)際架空輸電線路中應(yīng)用的分析與研究

在對(duì)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線（ACCC）在具體實(shí)際架空輸電線路中應(yīng)用中分析出，當(dāng)今的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線比起傳統(tǒng)的鋼芯導(dǎo)線，雖然重量輕，強(qiáng)度較高，導(dǎo)電性能較高以及低弧垂和耐腐蝕性強(qiáng)，并且新型的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線復(fù)合時(shí)代發(fā)展的需求，復(fù)合綠色發(fā)展的要求，但是在具體的施工和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)存在一些不足影響著新型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的應(yīng)用效果。

3.1施工過(guò)程較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤差

應(yīng)對(duì)措施：加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的控制力度，其中最關(guān)鍵的是壓接金具，各種金具之間的壓接方式錯(cuò)綜復(fù)雜，需要相關(guān)的技術(shù)人員掌握好對(duì)應(yīng)的施工方法，并且加強(qiáng)對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急搶救方法的訓(xùn)練，避免對(duì)導(dǎo)線扎還曾損傷，從而影響導(dǎo)線發(fā)揮作用。

3.2碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的應(yīng)用力度較弱，一些問(wèn)題沒(méi)有具體的解決方法

當(dāng)前的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線在架空輸電線路中的應(yīng)用較少，在一些運(yùn)行方面的知識(shí)較少，對(duì)于一些碳纖維的老化程度以及對(duì)導(dǎo)線的振動(dòng)的防治方面掌握的經(jīng)驗(yàn)較少，關(guān)鍵的是沒(méi)有較多的事例能夠進(jìn)行相關(guān)的分析與研究，因而需要進(jìn)行一步的探索與研究。

3.3碳纖維的使用壽命時(shí)間沒(méi)有明確的規(guī)定

在應(yīng)用碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的過(guò)程中，導(dǎo)線自身的使用壽命不僅會(huì)受到自身的影響，還會(huì)受到化學(xué)腐蝕，日常的暴曬，風(fēng)吹雨打等環(huán)境的影響以及在發(fā)生故障時(shí)沒(méi)有及時(shí)的進(jìn)行維護(hù)和一些其他的損壞的影響。

結(jié)語(yǔ)

在本文中，介紹了新型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的定義，具有的特點(diǎn)以及發(fā)展的現(xiàn)狀，并且重點(diǎn)分析了在南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線的應(yīng)用，在分析與研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的新型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線在架空輸電線中的應(yīng)用程度較小，處于初期的階段，從而在應(yīng)用中發(fā)生突發(fā)的事件時(shí)，很難及時(shí)做出對(duì)應(yīng)的解決措施，并且對(duì)于該新型復(fù)合芯導(dǎo)線的使用壽命以及具體的過(guò)程沒(méi)有明確的規(guī)定，因而就需要相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行探索與研究，進(jìn)一步的掌握新型復(fù)合芯導(dǎo)線的更多知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，從而提高在后期的應(yīng)用程度。

參考文獻(xiàn)

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