節(jié)能導(dǎo)線在高壓輸電線路設(shè)計中的應(yīng)用

劉濤

1導(dǎo)線的主要類型

在選擇適合工程建設(shè)所需要的導(dǎo)線中要注意以下幾點，首先導(dǎo)線是否安全以及它的性能是否可靠，其次，是成本是否在可接受的范圍內(nèi)，或是范圍內(nèi)的最高標準，最后一定要節(jié)能并且有較小的生活污染。而對市面上存在較多的如，中強度鋁合金，鋁合金芯高導(dǎo)電率，普通鋼芯鋁，金內(nèi)高導(dǎo)電率，鋼芯高導(dǎo)電率等不同電絞線，要進行慎重挑選。

2導(dǎo)線的電氣性能

電器性能對載流量的影響是電氣性能選擇的最大考驗。他不僅關(guān)乎電力是否能夠安全運送，還與不送電流量是否達到應(yīng)有標準緊密相連。我們將導(dǎo)電線路的耐熱性與抗寒性轉(zhuǎn)化為技術(shù)參數(shù)進行導(dǎo)線核算考慮，對溫度的波動是否給導(dǎo)線帶來負向反饋.由于周圍的環(huán)境和溫度變化會對導(dǎo)線線路的也能導(dǎo)流產(chǎn)生破壞性的后果，使得導(dǎo)線的使用壽命大大縮短。舉例說明鋼芯鋁絞線及其鋁合金類別一旦沒有將溫度控制在其能承受的80℃內(nèi)，安全隱患也就伴隨著由于其故障頻繁出現(xiàn)以及導(dǎo)電性紊亂而對傳輸功率以及在電流量產(chǎn)生影響。不同性質(zhì)的導(dǎo)線經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)總體效率差別并不大。反而更有較多的優(yōu)點，比傳統(tǒng)導(dǎo)線精準反映出電阻的耗損率并具體表現(xiàn)出來。由于計算過程也有較多需注意事項，不同類別的鋁合金導(dǎo)線也有不同電氣性質(zhì)，這就是在計算熱耗損中，要對比不同電流和額定電流通過率，還有總先分流根數(shù)、導(dǎo)線電阻性質(zhì)以及體積。通過具體公式將這幾種不同導(dǎo)電線路進行比較，判斷其節(jié)能效果是否能夠符合工廠日常電流保護。在試驗中也可以得到輸送功率與節(jié)能效果成正比的結(jié)論。通過不同的比較最終得到鋼芯鋁絞線最優(yōu)，全鋁合金，鋁合金心，高導(dǎo)電率鋼芯依次排列。

3導(dǎo)線的機械特性

導(dǎo)線弧垂與桿塔也會對導(dǎo)線的機械效能產(chǎn)生不同影響.胡垂性作為一個性能分析要點，及基本要求就是擁有良好的性能，并對導(dǎo)線影響因素進行充分實驗，將拉力不同，弧垂與桿塔的自重，鋁鋼芯橫截面的大小對其性能的影響做出分析表格。特別是在40攝氏度的日常環(huán)境下，將最小的弧垂放在計算桿塔重量的重點，特別需要注意導(dǎo)線的風(fēng)偏角也是影響的關(guān)鍵因素，舉例，27m每秒的平均風(fēng)速設(shè)定進行實驗分析，在風(fēng)偏角較大的情況下，得出鋁合金高導(dǎo)電率角和中強度鋁合金在垂直狀況下荷載最小，我們要選擇好塑性的指標來控制kv值，能夠固定塔形，并能夠?qū)崿F(xiàn)這兩種鋁絞線對搖擺系數(shù)大的需求，符合以上要求就是塔型設(shè)計模式。除此之外仍需要處理風(fēng)偏角過大的影響，所以通過對塔高進行疊加高度或特殊形狀規(guī)避搖擺腳出現(xiàn)的現(xiàn)象，并注意對其進行處理時一定要詢問相關(guān)導(dǎo)線和塔桿專家的意見。

4導(dǎo)線選擇的注意事項

4.1按需求選擇導(dǎo)線

在市場中選擇各種線材時要有專業(yè)的指導(dǎo)切忌盲目選擇，不同種類復(fù)雜多樣，同的使用壽命和運營成本也會對電線電路工作產(chǎn)生影響，甚至對運行安全造成威脅。由此可見，線路選擇的重要性所以我們要在確保線路安全合理的情況下，去考慮導(dǎo)線的工程成本。除此之外將生活污染下降到最小我們還要把導(dǎo)線的噪音產(chǎn)生，能量消耗，增擴容量加入考慮。所以電路設(shè)計者要從導(dǎo)線的彈性、噪聲、搭載電荷、周圍電磁場以及產(chǎn)生的經(jīng)濟問題在應(yīng)用過程中進行考察。

4.2按電氣性能選擇導(dǎo)線

依照慣例來說，導(dǎo)線的載流量隨著輸電效率的提高而增長，所以電氣性能是在選型工作最終實際使用效果重要體現(xiàn)，體現(xiàn)結(jié)果作為參數(shù)會給電氣性能與電線實際材料選用。因此承載電流是我們優(yōu)先考察的標準，在實際電流工作中我們要在不同環(huán)境因素天氣因素以及路周邊情況下考慮輸電線能否高效安全運行。除此之外，溫度對各個線路材料的指標也會造成影響，以我們要統(tǒng)計線材指標計算，將高溫與低溫下性能變化的過程可視化.由此來針對極端環(huán)境下導(dǎo)線的運行情況，來規(guī)避環(huán)境極端性與性能材料的整體性能發(fā)生沖突，影響傳輸。采取多種手段來穩(wěn)定電網(wǎng)系統(tǒng)，通過以往普通鋼芯最大程度可以承受80℃的定值，并與鋁合金導(dǎo)線相結(jié)合。溫度的變化會導(dǎo)致各項性能參數(shù)出現(xiàn)較大的幅動，線路輸送受阻，電流不能通過。節(jié)能導(dǎo)線在基礎(chǔ)功能參數(shù)上與普通導(dǎo)線呈一致性，但卻優(yōu)于一般導(dǎo)線資源消耗率。

4.3導(dǎo)線機械特性

導(dǎo)線的選型除考慮電氣參數(shù)外，機械參數(shù)也是影響導(dǎo)線正常使用的重要參數(shù)之一。另外，不同材質(zhì)線材的弧垂質(zhì)量以及拉力存在差別，在實際架設(shè)過程中，需重仔細考慮線材自重與桿塔的極限承載力。在線材溫度達到40℃時，設(shè)計人員需重新計算桿塔與線材的弧垂質(zhì)量，注意線材的弧垂最低點位，同時對線材的風(fēng)偏角數(shù)值進行計算。當環(huán)境風(fēng)速達到30m/s時，經(jīng)計算證明導(dǎo)線的垂直載荷數(shù)值最低，設(shè)計人員需在架設(shè)線路時采用塔型構(gòu)造以消除導(dǎo)線風(fēng)偏角對線材穩(wěn)定的影響。另外，施工單位還需控制塑性指標的kV數(shù)值。為深入研究導(dǎo)線機械特性對線材使用的影響，設(shè)計人員需準確收集導(dǎo)線的載荷極值、過載能力極值、風(fēng)偏角以及弧垂極值等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。從現(xiàn)有資料看，弧垂數(shù)值最優(yōu)的導(dǎo)線型號為JLNA4—675型中強度鋁合金制絞線。在垂直載荷方面，質(zhì)量最優(yōu)的是鋁合金制的鋁絞線以及中強度絞線。在線材張力方面，數(shù)值最優(yōu)的為鋁合金芯鋁絞線。

5導(dǎo)線在設(shè)計過程中的應(yīng)用要點

5.1線材價格

經(jīng)實際考察來說，各類電氣設(shè)備和線路材料的購買占據(jù)了電網(wǎng)建設(shè)成本的半數(shù)，所以如何控制電網(wǎng)價格成為了解決項目成本問題的關(guān)鍵，線路設(shè)計師在選擇型號過程中要在滿足基本需求和質(zhì)量上對于線路材料成本上進行一定范圍縮減，使項目預(yù)算成本可以包含實際成本。每單位導(dǎo)線所出的價格，線材密度的性價比都是設(shè)計人員要納入首要考慮條件。具體表現(xiàn)線材價格，鋼芯類導(dǎo)線，體現(xiàn)在型號為JP4/G2A-620/35高導(dǎo)電率鋁絞線市場價值高，JP3/G2A-620/35型高導(dǎo)電率鋁絞線是中等價位大多數(shù)人的選擇，同樣的鋁合金芯導(dǎo)線型號JP3/LNA1-475/220以及JANA3-645型中強度鋁絞線也會是大多數(shù)人的選擇。

5.2項目建材損耗

塔型和耗鋼量決定著在杠桿塔鋼材耗損，線路材料負荷，橫向承擔(dān)規(guī)格以及材料線路弧度垂度等都是影響參數(shù)因素。通過對11mm冰區(qū)導(dǎo)線數(shù)據(jù)項目考察結(jié)果得知，鋼芯鋁絞線與普通型的高導(dǎo)電不同，與其他導(dǎo)線耗損率處于劣勢，即使他們在線材張力和垂直負荷以及角度風(fēng)向影響和高精尖機械指標處于相似，但二者的耗損率相同。

5.3線材造價及項目成本

在縮短周期項目成本上.鋁合金高檔線材以2.5～3年為準，中等強度的線材比如鋁合金制以四年作為周期。較高程度的七年鋼芯導(dǎo)線高導(dǎo)型鋁絞線回收周期，而最高的普通類型回收周期竟達到八年之久。但結(jié)合經(jīng)濟性與實際投入而言，投資項目的合理性與收益性推算可在成本中加入年費用法來推行。收集不同電線通路首成本消耗，維修運行消耗，線路耗損消耗以及既得利益，來進行分析規(guī)劃統(tǒng)籌。方法及為將贏得的利潤轉(zhuǎn)換為比率，加入首年費用總和。采用均攤投入各周年周期運行，由此就可以清楚明了地知道具有經(jīng)濟優(yōu)勢所消耗費用較低的項目。按設(shè)計人員在進行線路材料規(guī)劃統(tǒng)籌時，將預(yù)算需要額度納入前提，并注意以下方面：（1）項目資金需要分批進行發(fā)放，根據(jù)兩年的電網(wǎng)一般壽命周期，五年需要播放總階段規(guī)劃的60%，這下的40%在第二年規(guī)律性的分撥。（2）3100小時作為年耗損數(shù)量的最高限額。（3）設(shè)備維護耗損率以13%為準。（4）10%作為回收率占總投資的標準。（5）根據(jù)當即實際計費電價來規(guī)劃整年所消耗費用，設(shè)計人員以實際和經(jīng)驗相結(jié)合進行考察，做出具體的排列次序：高導(dǎo)型、中導(dǎo)型、低導(dǎo)型和一般型鋁絞線在進行分類。年費用最高JP3/LNA1-475/220型高導(dǎo)鋁絞線，中強度絞線其次，JL3/LNA1-475/220型高導(dǎo)鋁絞線最差。

6結(jié)語

在電路運輸過程和建設(shè)性能中發(fā)揮關(guān)鍵作用的設(shè)備導(dǎo)線高壓網(wǎng)路運輸探討，通過對材料和實際的不同分析，從機械、經(jīng)濟、電氣等不同導(dǎo)線，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的鋼芯角鋁線性價比最低，投資成本與其表現(xiàn)的節(jié)能效果不成正比，所以我們在今后挑選過程中，要注意兼顧節(jié)能效果和成本投入，不僅將耗能效果發(fā)揮到最小，要將造價成本預(yù)算降低，做到青山綠水和金山銀山兼顧齊驅(qū)。