5IEC及国标架空输电导线标准工作动态

1、IEC以及全国电线电缆标委会架空输电导线标准工作动态季世泽(上海电缆研究所)摘要：2007年10月，第71届IEC大会在法国巴黎召开，来自世界各地的技术专家代表参加了IEC/TC7（第七技术委员会，即架空输电导线技术委员会）的标准制修订和维护工作研讨会，本文介绍本次会议中TC7对架空输电导线标准工作的最新动态，同时结合我国架空输电导线标准的现状、以及今后标准的工作动向进行分析，以便为我国架空导线制造行业的新产品开发提供指导作用，便于电力设计和使用部门了解更多的新型导线。关键词：IEC/TC7 标准 国家标准 架空输电导线 工作动态1 前言IEC/TC7是IEC第7技术委员会，主要负责制修订架空

2、输电导线的技术委员会，目前共有36个国家委员会参加，由20个P成员和16个O成员组成，其中包含了绝大多数发达国家和技术强国。目前拥有15个标准（或技术规范），主要由TC7唯一的一个维护工作组（MT1）进行维护，标准内容涉及导线、导线用单线以及性能测试方法等，涉及的产品量大面广，对于规范市场，促进贸易，打破各种壁垒有着直接的社会经济意义，对整个产品以至产业均有重大影响，且架空导线主要应用于电网建设，产品量大面广、市场广阔，尤其发展中国家正处于电网建设的高速发展时期，新技术、新产品不断涌现，通过国际标准化工作开拓市场、促进市场贸易的交流、产品统一应用的要求不断高涨，故也有越来越多的发展中国家对TC

3、7的工作感兴趣，特别是有多个来自非洲的国家代表也参加了2007年TC7巴黎年会。全国电线电缆标准化技术委员会（SAC/TC213）是负责我国包括架空导线在内的电线电缆及其附件标准管理，秘书处挂靠在上海电缆研究所。目前拥有69席委员会单位，负责国内250多项电线电缆国家标准和200多项电线电缆行业标准的起草、修订等维护工作。根据国标委综合2007104号文要求，于2008年成立全国裸电线标准化技术委员会，该标委会在级别上与全国电线电缆标准化技术委员会相同，主要负责裸电线产品、材料、包装和试验方法等标准的制修订等维护工作，目前已完善了“委员会章程”、“体系框架”以及“秘书处工作细则”等文件，并召开

4、了标委会的筹备工作会，共有30多名委员。因此，今后由全国电线电缆标准化技术委员会负责的裸电线标准将由该委员会单独负责。2 IEC/TC7标准情况2.1 现有标准情况到目前为止，IEC/TC7拥有15个标准（包括技术规范），主要由TC7唯一的一个维护工作组MT1（原MT4，本次大会修改为MT1）进行维护，标准内容涉及导线、导线用单线、附属产品以及性能测试方法等，最早的标准是1925年颁布而至今没有修改。表1列出15个标准，以及对这些标准的维护状况和我国（国家或行业）标准制订的情况，“重新评审日期”是指维护组对该标准进行重新评审的日期，“维护日期”是指在该日期前对该标准采取不修改、修改或废除等行动

5、，“TR”为技术报告，“TS”为技术规范。从表1可以看出，我国导线标准基本与IEC标准保持一致，国际化程度较高。表1 IEC/TC7拥有的现行标准序号IEC标准号标准名称版本年份重新评审日期维护日期对应我国标准GB160028Resistance of copper19252006-0620113953-832601046000 series wire19872003-062008JB8134-97360105Aluminium bus bar material19582006-0620115585-85460114Heat-treated aluminium alloy bus bar ma

6、terial19592006-0620115585-85560121Recommendation for 1350-0 wire19602003-0620083955-83660468Measurement of resistivity19742006-0620113048.2-94760888Zinc-coated steel wires19872003-0620083428-20028608891350-H19 wires19872003-06200817048-97961089Round wire stranded conductors19912006-0620111179-991061

7、232Aluminium-clad steel wires19932004-06200917937-9911TS 61394Characteristics of greases19972005-122006正在制订1261395Creep test procedures19982003-032008正在制订13TR 61597Calculation methods for bare conductors19952003-052008未制订1462219Formed wire conductors20022006200720141-061562004Thermal resistant alumi

8、nium alloy wire for overhead line conductor20072011正在制订2.2 项目开展情况2.2.1 新项目开展情况目前TC7有两个新项目工作组（即PT2和PT3）正在起草两个新标准，PT1起草的架空导线用耐热铝合金线标准刚于2007年完成，PT2起草的含有一个或多个间隙的同心绞架空导线标准已完成FDIS（即最终国际标准草案稿，也就是报批稿），预计今年颁布，PT3项目组刚成立，将起草的导线自阻尼测试方法，项目组的首次起草会议将于四月底在奥地利召开。（1）PT1：架空导线用耐热铝合金线-新标准IEC62004介绍该标准覆盖了四种耐热铝合金线，具体型号如表2

9、。我国目前拥有耐温等级为150、导电率为60%IACS的AT1耐热铝合金线，而目前国内尚在使用的耐温等级为150、导电率为58%IACS的耐热铝合金线已不在标准中出现；耐温等级为150、导电率为55%IACS的AT2高强耐热铝合金线（225248 MPa），我国有用于大跨越的强度等级更高(265MPa)，但导电率为52.5%IACS的耐热铝合金与之相近；但到目前为止，尚未开发耐温等级为210的AT3超耐热铝合金和230的特耐热铝合金AT4。因此，我国今后耐热铝合金的发展方向是围绕本标准的技术条件，开发耐热等级更高的耐热铝合金导线，进一步完善我国耐热铝合金体系的系列化，当然，要开发AT3和AT4

10、两种耐热铝合金导线，还要解决加强芯的材料问题，才能确保工程的应用。表2 四种耐热铝合金线序号型号耐温等级导电率%IACS强度范围MPa备注1AT115060159169耐热铝合金2AT215055225248高强度耐热铝合金3AT321060159176超耐热铝合金4AT423058159169特耐热铝合金（2）PT2：含有一个或多个间隙的同心绞架空导线（IEC62420）该标准是指含有间隙的导线，如图1所示。本标准最初是以Self-damping conductors (SDC)，即自阻尼导线来提出的，在制定过程中，我们认为用间隙型导线来命名更合理，因为该导线除了自阻尼特性外，还具有低弧垂、

11、扩容等特性。图1 典型间隙型导线的截面示意图由于钢芯和拱形铝线以及各层拱形铝线之间存在间隙，钢芯和铝线的自然振动频率不同，使钢芯与铝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，目前主要在日本、欧洲和中东等地区使用。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。（3）PT3：导线自阻尼测试方法（IEC 62587）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

12、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，而他们的自阻尼特性与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。该标准草案已由德国专家提出并获得通过，由加拿大、中国、意大利、西班牙及瑞士委派专家组成工作组。2.2.2 正在或即将进行的项目开展情况（1）IEC 61089（圆线同心绞架空导线）的修改该标准等同于我国的GB/T 1179标准（圆线同心绞架空导线），但随着ACSS（钢芯软铝绞线）在北美的广泛使用以及其性能具有的明显优势，IEC/TC7维护组MT1将把该导线纳入

13、到IEC 61089中，这样，IEC 61089将包含了圆形和非圆形、以及硬态和软态的铝线，该标准的名称也将改为“无间隙同心绞架空导线”。 ACSS导线是一种以软态型材铝单线绞合作为导体的架空导线。由于铝线已经退火处理，不再有高温运行时铝线强度损失的现象，导线也完全由钢芯承力，因此，该导线的运行温度比普通导线更高。经退火后的铝线，其导电率可达到63%IACS，可大大降低线路的电损，节约能源。从弧垂特性来看，由于铝线不受力，导线的热膨胀系数就是钢丝的热膨胀系数，因此，导线的弧垂特性明显减少。普通钢芯铝绞线中由于受硬铝线的伸长率的限制，钢芯的强度只用到1%伸长时的应力，而退火软铝线的伸长率可达到2

14、0%，因此，可以充分利用钢芯的强度，使导线的蠕变性能和弧垂特性取得一个非常理想的性能。而且，这种导线的生产工艺容易实现、成本较低、连接金具和施工也与传统的比较接近。因此，这种导线在改造线路中的优势非常明显。目前，ACSS导线在北美被广泛用于高温输电线路中。（2）TS 61394（导线用防腐油脂的特性）的进展情况 该标准是在IEC 61394 TS：Overhead lines-Characteristics of greases for aluminium,aluminium alloy and steel bare conductor的基础上修订的，原技术规范主要规定了架空导线铝和铝合金线、

15、镀锌钢线和锌铝合金线及铝包钢线用防腐油的一般要求、分类 、质量控制、试验方法及鉴定等，但没有对具体试验项目的考核指标，不能对防腐油产品做出定量的判断，故各国均同意对该技术规范进行修订，并制定成国际标准。目前该标准是由特别工作组进行比较CENELEC（欧洲标准） EN 50362的基础上，提出IEC 61394的CD稿，并由大会通过修改后进入CDV阶段。（3）IEC 60794-4（架空电力光缆）标准体系 IEC已由TC7和SC 86A组成联合工作组JWG4，负责对架空电力光缆标准的制定，这是一个系列标准，主要包括：OPGW、ADSS、Attached Cables、OPPC、MASS，如图所示

16、。如Attached Cables（附挂光缆）包括缠绕式、捆绑式、悬挂式等来细分。图2 架空电力光缆体系（4）标准草案Draft IEC 61989（架空导线弧垂和张力计算导则）的进展情况TC7第四工作组（WG4）起草的标准草案IEC 61989收到来自IEC/TC11（架空线路）和CIGRE/B2（原国际大电网会议第22研究委员会）的意见，由于各国存在大量的技术分歧，最后决定取消本项目，保持为预备的工作项目（PWI），该项目暂时搁置。（5）新项目7(sec)451/NP: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

17、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。该标准尚未成立工作组，需要进一步推动该标准的制订工作。2.2.3 将要开展的项目情况 近年来，随着新材料、新技术的快速发展，架空输电线也涌现出许多新材料和新结构，为了进一步推广经济型、节能新和环保型的新产品，以及完善标准体系，IEC/TC7将不断制订新的国际标准。目前，主要有以下几个新产品将要开展工作：（1）ACSS（钢芯软铝绞线） 该标准将直接加入IEC 61089中。（2）IEC 60121软铝线标准（Recommendation

18、for 1350-0 wire）的修改目前该标准的有效版本是1960年颁布的，而随着碳纤维复合芯导线以及ACSS导线的广泛应用，该标准的许多技术指标都无法满足现代技术的发展，因此，在今年年初，我所向IEC提交了该标准修订的CD草案，主要技术条件修改如下：表3 修改的草案与原IEC标准和美国标准的主要参数比较标准抗拉强度MPa导电率 %IACS20时直流电阻 m/mm2美标ASTM B 6096061.80.原IEC 601219861.60.0280GB 3955-839861.60.0280修改后IEC 60121609562.50.（3）IEC 61232铝包钢标准的修改 2007年IEC

19、巴黎年会时，日本提出对IEC 61232铝包钢线标准进行修改，随后向IEC提交了修改CD稿，在修改稿中，增加了导电率为14%IACS的铝包殷钢线，由于该线种在除日本外，很少国家使用，因此也遭到不少国家的反对。本次日本提案中，缺少我国使用越来越多的14%IACS的铝包钢线。日本提出的铝包钢线的品种如下：表4 修改后铝包钢的品种等级型号备注20 SAA强度从10701340MPaB1320MPa强度27 SA1080 MPa强度30 SA880MPa强度40 SA680MPa强度14 IRA线径从3.05.0mm；强度从9321030MPa B线径从3.03.8mm；1080MPa强度（4）非金属

20、加强芯如碳纤维或Kevlar纤维等制成的导线加强芯，这种材料的特点是强度高、重量轻、热膨胀系数小和耐腐蚀等优点，这种非金属加强芯的应用是架空导线的一次革命，尤其在扩容高温导线上的应用具有非常明显的优势。（5）“架空绝缘导线”新项目的提出架空绝缘导线被世界各地广泛使用，包括法国、德国、芬兰、日本、中国在内的许多国家都分别制定了各自的国家标准，但是IEC目前还没有这方面的标准，这造成了许多不便，甚至该产品的名称都无法统一，导致架空绝缘导线在生产、制造、使用、贸易过程中出现了许多的麻烦，因此，我所于2007年向IEC提出制订该标准的新项目，并得到TC7的认可，认为有义务和责任尽快推进该国际标准的制定

21、，为了方便管理和便于更好的完成该任务，TC7建议由TC7和TC20组成联合工作组，目前正在协商中，我所的项目组成员在完成国内外调研的基础上，正积极完成新项目草案。2.3 IEC/TC7标准发展趋势 这是IEC/TC7标准体系的一个长远发展规划，主要是在完善产品标准的基础上，尽量合并同类标准，使标准更加简洁明了，使用方便。在架空导线产品体系中，将标准分为四种，即导电部分的铝单线、承力部分的加强芯线、无间隙的导线和有间隙型的导线。（1）铝单线（圆线和型线）标准该标准将包括铝和铝合金，形状有圆线和型线，强度有硬态和软态。在导线中主要起导电作用。这种线有些已有标准，有些正在制订或等待制订，具体种类见表

22、5。表5 铝单线种类序号类别说明1硬拉铝线已存在，IEC 601042铝镁硅合金线已存在，IEC 608893退火AA1350线已存在，IEC 601214耐热铝合金（4种）已存在，IEC 620045其它铝合金（3种）待制订（2）加强芯用单线标准该标准将包括镀锌钢丝、铝包钢线、锌5%铝（Mishmetal）镀层钢丝、殷钢（INVAR）和非金属加强芯等材料，具体种类见表6。表6 加强芯单线种类序号类别说明1镀锌钢线已存在，IEC 608882铝包钢线已存在，IEC 612323殷钢（INVAR）（2种）待制订4锌5%铝（Mishmetal）镀层钢丝（6种）待制订5非金属加强芯（2种）待制订（3

23、）绞合导线（无间隙）合主要是没有间隙的同心绞架空导线，合并且完善目前的IEC 61089（圆线同心绞架空导线）和IEC 62219（型线同心绞架空导线）。（4）绞合导线（有间隙）主要是指有间隙的架空导线，其间隙数量有1个或2个甚至更多，目前该标准正由第二工作组（PT2）起草中。3 国家标准制修订情况3.1 GB/T 1179-1999圆线同心绞架空导线标准的修订 本标准是第一次等同采用IEC 61089，尽管已实施将近十年，但由于该标准与GB 1179-83相比，在导线设计理念及规格表示上变化太大，该标准几乎无法执行，给设计和制造带来了诸多不便，因此，国标委于2006年下文对该标准进行修改，项

24、目组已完成报批稿，预计今年将颁布新标准。3.1.1 GB/T 1179-1999与GB 1179-83标准的区别（1）导线设计理念的变化IEC 61089第一次引入“规格号（Code number）”的概念，即规格号是导线相当于硬铝线的导电截面。相同规格号的导线，其直流电阻相等。铝合金或铝包钢都要根据其导电率按实际截面折算到硬铝线（61%IACS）的导电截面。其实这是一种先进的设计理念，只要确定导线输送电流容量，就很方便选择不同机械性能的导线品种。由于要先确定导线的规格号，然后计算导线的结构和单线的尺寸，因此，标准上推荐的规格跟原83版标准完全不一样，而我国电力设计标准和金具标准都是按照83版

25、标准的老规格，从而导致新标准的规格无法被采用的一个主要原因。另一方面，在导线型号规格表示中，标出的是规格号，而非导线实际的铝截面或钢截面，甚至看不出实际截面的大小，与老标准的型号规格表示相差甚远，这是导致该标准无法被采用的另一个主要原因。（2）导线型号表示方法的不同 83版标准的型号是LGJ，因为以前加强芯的钢丝的品种单一、抗拉强度只有普通强度、镀锌层厚度也单一，但随着铝包钢的品种的增加、以及强度等级发展到高强度和特高强度、镀锌层也发展到普通和加厚镀层，因此，原来的表示方法几乎无法满足。3.1.2 标准修改情况介绍既要解决制约该标准被采用的两大原因，又要满足IEC采标的原则，使该标准适应我国的

26、实际情况，主要从以下方面对该标准作了修改：（1）导线型号表示方法：本次修改后的标准的型号规格采用保留1999版的命名方法（与IEC61089一致），但取消了规格号而用导线的标称截面来代替（同83版），保留铝线和钢线根数，使导线型号表示更加清晰。修改后的标准与83版和99版以及IEC61089的型号表示对比情况如下表：表7 修改后的标准与83版和99版以及IEC61089的型号表示对比标准号导线型号表示方法备注修改后的标准型号-铝/加强芯标称截面-铝/加强芯根数如：JL/G1A-630/45-45/7实际铝截面为： 623.45mm2GB/T 1179-1999型号-规格号-铝/加强芯根数如：

27、JL/G1A -630-45/7实际铝截面为： 630mm2GB 1179-1983型号-铝/普通强度钢芯标称截面如：LGJ-630/45实际铝截面为： 623.45mm2IEC61089-91规格号-型号-铝/加强芯根数如：630-JL/G1A-45/7实际铝截面为： 630mm2（2）增加了83版的导线规格为了保留83版的导线规格，又不违反IEC采标的要求，将83版标准的规格增加到标准的附录D（资料性附录），以便我国电力设计、使用部门方便采用。3.2 主干线路用架空导线标准的制订随着我国电力工业的迅猛发展，尤其是通过三峡工程等重大工程建设的带动，全国形成西电东送、南北互联等主干网线，使主干

28、线路成为我国确保国民经济稳步发展具有非常重要的作用。通过三峡工程用导线的研制、制造和应用，使我国在生产主干线路用导线上积累了丰富的经验，确保了线路的可靠性。这种从原材料的选材到制造工艺的严格要求以及最终产品性能高于IEC和ASTM等国际标准的要求产品，现在已被电力部门广泛采用，具有我国自主的知识产权，需要制定国内相关标准，以便进一步发展我国架空导线的制造水平。该标准将于2008年底前完成制订工作，是国内首次制订。是将400mm2以上的导线规格纳入到该标准中，不但增加导线性能的要求，而且从导线的制造工艺都进行考核要求，是一个高于GB/T 1179的行业标准。3.3 铝镁硅合金线的国家标准制订 机械行业标准JB/T 8134-1997已颁布实施十年，是等效采用IEC60104-1987，在国内已被生产商和用户广泛采用。本次修改后的标准将成为国家标准。该标准的制订工作将于2008年底完成。3.4 铝包钢线的国家标准修订 国家标准GB/T 17937-1999已颁布实施八年，是等效采用IEC61232-1993，在国内已被生产商和用户广泛采用。随着铝包钢生产技术的提高和品种的增加，原标准已无法适用市场的需求，尤其是原标准没有的14%IACS规格，国内和国际上已广泛用于架空导线和大跨越导线中，因此，我国提前修订该标准，对市场和将