输电线路导线的应用特点

1、 架空导线的结构型式 导电基体 承力基体 架空导线是由主要承担机械强度的芯线和承担电流输送的导体组成，按其导体形 状可分为圆线同心绞线圆线同心绞线和型线同心绞线型线同心绞线两大类。 架空导线导体的材料 架空导线常用的导体材料主要有硬铝线、软铝线硬铝线、软铝线和铝合金铝合金 线。线。其中，硬铝线主要包括普通硬铝线普通硬铝线和高导电率硬铝线，高导电率硬铝线，铝 合金线主要包括高强度铝合金线高强度铝合金线、中强度铝合金线中强度铝合金线和耐热铝合耐热铝合 金线金线。导体的导电率主要以国际退火铜为基准的百分数（IACS） 来表征，纯度为100%的纯铝导电率为64% IACS。 材料 导电率 （%IACS

2、） 抗拉强度 （MPa） 允许连续运 行温度（） 普通硬铝线611602007080 高导电率硬铝线61.5631602007080 软铝（全退火铝）636095150 高强度铝合金（LHA1）52.5315325 7090 高强度铝合金（LHA2）53295 中强度铝合金58.52302957090 耐热铝合金 普通耐热铝合金60159169150 高强耐热铝合金55225248150 超耐热铝合金60159176210 特耐热铝合金60159169230 导体材料主要性能参数 架空导线芯线的材料 架空导线用芯线材料主要有镀锌钢线镀锌钢线、铝包钢（殷钢）线铝包钢（殷钢）线 和碳纤维芯棒碳纤维

3、芯棒等。 镀锌钢线镀锌钢线采用热浸镀锌工艺生产，具有较强的耐腐蚀能力， 其导电率为9%IACS，抗拉强度为12901960 MPa，线膨胀系数 为11.510-6/。 铝包殷钢线铝包殷钢线是采用热挤压包覆工艺生产铝和殷钢复合材料， 铝均匀覆盖在殷钢丝表面，具有极强的耐腐蚀能力。铝包殷钢 线的导电率为10%14%IACS，抗拉强度为9501150 MPa，线膨 胀系数为3.710-6/。 碳纤维芯棒碳纤维芯棒是用耐高温拉挤环氧树脂浸润高强度的碳纤维 和高延伸率、耐腐蚀、介电性能优异的玻璃纤维按照一定的分 纱方式拉挤固化而成。具有质量轻、强度大、架设弧垂小、高 温弧垂增加量小等优点。该种材料不导电

4、，抗拉强度为 21002400 MPa，线膨胀系数为2.010-6/。 芯线材料主要性能参数 材料 导电率 （%IACS） 抗拉强度 （MPa） 密度 （g/cm3） 线膨胀系数 （10-6/） 镀锌钢线9129019607.7811.5 铝包殷钢线101495011507.107.393.7 碳纤维芯棒0210024002.02.0 架空导线的类型很多，对我国已应用过的主要导线种类进行了调 查和统计，并将其分成了15类。其中我国具备生产能力的有14类。 其中高强铝合金芯铝绞线、高强度全铝合金、中强度全铝合金三种 导线的芯线也采用承担导电功能的铝合金材料。 ACSR 钢芯铝绞线 TACSR 钢

5、芯耐热铝合金绞线 XTACIR 殷钢芯特耐热铝合金 绞线 GZTACSR 间隙型钢芯超耐热铝 合金绞线 AACSR/EST 特强钢芯高强铝合金 绞线（大跨越导线） KTACSR/EST 特强钢芯高强耐热铝 合金绞线（大跨越导 线） ACCC 碳纤维复合芯软铝绞 线 ACCR 铝基陶瓷纤维复合芯 耐热铝合金绞线 ZTACSR 钢芯超耐热铝合金绞 线 ZTACIR（STACIR） 殷钢芯超耐热铝合金 绞线 ACAR 高强铝合金芯铝绞线 AAAC 高强度全铝合金 AAAC 中强度全铝合金 扩径导线 ACSS/TW 钢芯软铝绞线/梯形截 面 按照材料的导线分类 按照应用功能的导线按照应用功能的导线分类

6、分类 普通导线普通导线 节能导线节能导线 （包括钢芯铝绞线、包括钢芯铝绞线、 钢钢芯高导电率铝绞芯高导电率铝绞 线、铝合金芯高导线、铝合金芯高导 电率铝绞线和中强电率铝绞线和中强 度度铝合金绞线等）铝合金绞线等） 增容导线增容导线 （包括碳纤维复合（包括碳纤维复合 材料芯导线、铝包材料芯导线、铝包 钢芯耐热铝合金导钢芯耐热铝合金导 线等）线等） 扩径导线扩径导线 （包括疏绞型扩径（包括疏绞型扩径 导线、高密度聚乙导线、高密度聚乙 烯支撑型扩径导线烯支撑型扩径导线 和铝管支撑型扩径和铝管支撑型扩径 导线）导线） 低风压导线低风压导线 低噪声导线低噪声导线 . . . 国家电网公司关于导线的企业标

7、准国家电网公司关于导线的企业标准 QGDW_632-2011 钢芯高导铝绞线 QGDW 1815-2012 铝合金芯高导电率铝绞线 QGDW 1816-2012 中强度铝合金绞线 QGDW XXXX-2013 同心绞铝包殷钢芯耐热铝合金绞线 QGDW 1851-2012 碳纤维复合材料芯架空导线 l钢芯高导电率铝绞线 l 钢芯高导电率硬铝绞线采用61.5%63%IACS的硬铝线替代普通钢 芯铝绞线中的61%IACS 铝线，与铝截面相同的普通钢芯铝绞线相 比，由于铝线导电率的提高，可使导线整体直流电阻值降低，电 能损耗减少，且其他机械电气性能与普通钢芯铝绞线完全相同。 普通钢芯铝绞线所用的连接金

8、具和与导线配套的悬垂线夹、耐张 线夹、接续管对钢芯高导电率铝绞线均适用，无其它特殊要求。 l 铝合金芯高导电率铝绞线 l 铝合金芯高导电率铝绞线采用53%IACS 高强度铝合金芯替代普通钢芯铝 绞线中的钢芯，其外同心绞合一层或多层高导电率铝线构成的绞线。 铝合金芯高导电率铝绞线与外径相同的普通钢芯铝绞线相比，将导电 率9%IACS的钢芯替换为导电率52.5%IACS或53%IACS的高强度铝合金芯， 铝单丝的导电率由61%IACS提高至61.5%63%IACS，导电截面的增大有 效降低了绞线整体的直流电阻。 l中强度全铝合金绞线 l 中强度铝合金绞线全部采用中强度铝合金绞线全部采用58.5%I

9、ACS中强度铝合金材料，中强度铝合金材料， 与等总截面的普通钢芯铝绞线相比，由于铝合金材料替代与等总截面的普通钢芯铝绞线相比，由于铝合金材料替代 了钢芯，相当于增大了导线的导电截面，单位长度导线整了钢芯，相当于增大了导线的导电截面，单位长度导线整 体直流电阻降低，提高了导电能力，因而有效降低输电线体直流电阻降低，提高了导电能力，因而有效降低输电线 路的电阻损耗。路的电阻损耗。 三种节能导线性能的一般定性评价三种节能导线性能的一般定性评价 三种导线都可以替代钢芯铝绞线在一般工程中应 用，但又有其各自的特点和优势。按照目前的价 格水平，经过经济比较，总结如下： 中强度全铝合金导线替代400mm2以

10、下导线 铝合金芯铝绞线替代500-630mm2导线 钢芯高导电率铝绞线替代720mm2及以上导线和对 机械强度有一定要求的线路 l铝合金芯型线绞线： l 铝合金芯型线绞线技术性能与钢芯铝绞线相当，与常规 导线相比将钢芯更换为铝合金芯，减少了涡流和磁滞损 耗，并且电阻损耗小，表面光滑，电晕小。导体结构采 用S、Z型线绞合而成，其单线线股间接触面比圆线间的 接触面大得多，具有更好的自阻尼特性。在相同直径下， 具有更大的截面积。 由于外层采用型线结构，导线直径可以缩小 到与下一规格的普通导线相近，同时重量、 拉断力也与下一规格的普通导线相近。例如 总截面为775的铝合金芯型线绞线与普通的 630/4

11、5导线性能相近，可以使用相同的铁塔。 项项 目目2 2JL/G2AJL/G2A720/50720/50 2 2JLX/LHA1ZJLX/LHA1Z515/260515/260 2 2JL/LHA1-460/210JL/LHA1-460/210 2 2JL/G1A-630/45JL/G1A-630/45 类类 型型钢芯铝绞线钢芯铝绞线铝合金芯铝合金芯Z Z型铝绞线型铝绞线铝合金芯铝绞线铝合金芯铝绞线钢芯铝绞线钢芯铝绞线 系系 列列720720系列导线系列导线630630系列导线系列导线 结结 构构 铝铝( (截面积截面积) )45/4.53(725.27)45/4.53(725.27)Z Z型型

12、(514.80)(514.80)42/3.73(458.94)42/3.73(458.94)45/4.22(629.4) 铝合金铝合金( (截面积截面积) )/ /19/4.2(263.20)19/4.2(263.20)19/3.73(207.62)19/3.73(207.62)/ / 钢钢( (截面积截面积) )7/3.02(50.14)7/3.02(50.14)/ / /7/2.81(43.41)7/2.81(43.41) 总截面总截面(mm(mm2 2) )775.41775.41778.0778.0666.56666.56672.81672.81 直径直径(mm)(mm)36.2336

13、.2333.933.933.5733.5733.7533.75 直流电阻直流电阻(/km)(/km)0.039840.039840.038760.038760.045320.045320.045910.04591 计算拉断力计算拉断力(N)(N)170600170600152950152950135560135560150190150190 单位重量单位重量(kg/km)(kg/km)2397.72397.7214521451840.81840.82078.42078.4 弹性系数弹性系数(MPa)(MPa)6370063700550005500055000550006370063700 膨胀

14、系数膨胀系数(1/)(1/)0.00002090.00002090.00002300.00002300.00002300.00002300.000020790.00002079 在某电厂一期工程建设的一台660MW机组的220kV送出中成功应用。采用515/260515/260的的 铝合金芯铝合金芯Z Z型铝绞线正好满足送出能力的要求，同时可以采用通用设计中型铝绞线正好满足送出能力的要求，同时可以采用通用设计中630/45630/45导线导线 的铁塔，既降低了的铁塔，既降低了初期投资（每公里节约10万元左右），又降低了运行损耗（每公里 减少1万元左右）。 钢芯软 铝绞线 钢芯软 铝绞线 /梯形

15、 截面 铝基 陶瓷 纤维 复合 芯耐 热铝 合金 绞线 碳纤 维复 合芯 软铝 绞线 间隙 型钢 芯超 耐热 铝合 金绞 线 钢芯 高强 耐热 铝合 金绞 线 钢芯 耐热 铝合 金绞 线 殷钢 芯特 耐热 铝合 金绞 线 钢芯 超耐 热铝 合金 绞线 殷钢 芯超 耐热 铝合 金绞 线 增容 （耐热） 导线 耐热导线的原理：加强芯与导体都能耐受150的高温。 参数 普通钢芯铝绞线 JL/G1A-400/35 钢芯耐热铝合金绞线 JNRLH1/G1A-400/35 外径（mm）26.8226.82 20直流电阻（/km）0.07390.0752 40交流电阻（/km）0.08250.0839 单位

16、长度重量（kg/km）13491349 额定拉断力（kN）103.9103.7 拉重比7.707.70 线膨胀系数（10-6/）20.520.5 弧垂与载流量 运行温度 弧垂 (m) 载流量(A) 弧垂 (m) 载流量 (A) 4012.63947212.647469 7013.87865813.876652 150-16.8211345 l钢芯耐热铝合金绞线钢芯耐热铝合金绞线 l 钢芯耐热铝合金绞线的芯线为镀锌钢线，导体材料为普通耐热铝合金线。钢芯耐热铝合金绞线的芯线为镀锌钢线，导体材料为普通耐热铝合金线。 其结构与普通钢芯铝绞线相同，允许连续运行温度为其结构与普通钢芯铝绞线相同，允许连续运

17、行温度为150。钢芯耐热铝。钢芯耐热铝 合金绞线与普通钢芯铝绞线主要技术参数对比如下表所示，其主要机械性合金绞线与普通钢芯铝绞线主要技术参数对比如下表所示，其主要机械性 能与普通钢芯铝绞线基本相同，在直流电阻方面略有增大，弧垂特性与普能与普通钢芯铝绞线基本相同，在直流电阻方面略有增大，弧垂特性与普 通钢芯铝绞线相同。通钢芯铝绞线相同。 l 钢芯耐热铝合金绞线生产工艺成熟，成本较低；施工工艺与钢芯铝绞线完钢芯耐热铝合金绞线生产工艺成熟，成本较低；施工工艺与钢芯铝绞线完 全相同，安装方便，适用于新建的输电线路。全相同，安装方便，适用于新建的输电线路。 l间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线间隙型特强钢芯耐

18、热铝合金绞线 l 间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线采用特高强度钢芯和耐热 铝合金线通过特殊间隙结构同心绞合而成，也简称为间隙 型导线。芯线采用特高强度钢芯，外层导体为梯形或圆形 耐热铝合金绞线，与芯线紧邻的铝合金采用梯形结构，以 稳定间隙，典型结构如下图所示。 间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线参数对比 参数 普通 钢芯铝绞线JL/G1A- 300/25 间隙型特强钢芯耐热铝合 金绞线 JNRLH1/EST-300/25 外径（mm）23.7623.40 20直流电阻（/km）0.09430.0958 40交流电阻（/km）0.10530.1069 单位长度重量（kg/km）

19、10581075 额定拉断力（kN）79.2490.71 拉重比7.498.44 线膨胀系数（10-6/）20.511.5 弧垂与载流量 运行温度 弧垂 (m) 载流量(A) 弧垂 (m) 载流量 (A) 4013.01541513.181412 7014.23156813.915562 150-15.7201142 l间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线 间隙型导线的钢芯与内层铝合金线能各自独立移动， 在间隙中填充有润滑油，以便减少钢芯与内层铝合金线 之间的摩擦。导线在安装时采用特殊紧线方法使导线的 所有张力均由钢芯承担，因此，导线的弧垂变化仅取决 于钢芯。钢芯的线膨胀系

20、数为11.510-6/，约为一般钢 芯铝绞线线膨胀系数（约为192110-6/）的1/2。 间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线在高温下的弧垂变化 不大，与普通导线相比表现出良好的弧垂特性。根据传 输容量需要，导体可采用耐热铝合金或超耐热铝合金， 可增容1.62倍以上。 l铝包殷钢芯耐热铝合金绞线铝包殷钢芯耐热铝合金绞线 l铝包殷钢芯耐热铝合金绞线由耐热铝合金线与殷钢芯组成。 铝包殷钢芯由7根、19根或更多根钢丝同心绞合而成，外面绞 合2层、3层或4层耐热铝合金线，结构如图所示。 参数 普通 钢芯铝绞线 JL/G1A-400/35 铝包殷钢芯超耐热铝合金 绞线 JNRLH1/LBY-345/55 外径

21、（mm）26.8226.04 20直流电阻（/km）0.07390.0828 40交流电阻（/km）0.08250.0924 单位长度重量 （kg/km）13491370.4 额定拉断力（kN）103.9108.33 拉重比7.707.91 线膨胀系数（10-6/）20.516.53 弧垂与载流量 连续运行温度 弧垂 (m) 载流量(A) 弧垂 (m) 载流量 (A) 4012.63947211.26444 7013.87865812.34615 150-14.181267 铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线与普通钢芯铝绞线对比 殷钢芯的线膨胀系数只有普通钢芯的1/3左右，可抑 制导线高温导致的弧垂增

22、加。由于殷钢芯与线路导体 材料的线膨胀系数不一致，在导线工作温度高于某一 临界温度点时，导线的受力全部由殷钢芯承担。因殷 钢的线膨胀系数很小，弧垂随温度的增加非常缓慢。 所以由殷钢芯制成的导线具有较高的工作温度。 铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线是一种低弧垂倍容量导 线，与普通钢芯铝绞线相比，具有优异的低膨胀特性， 可传输钢芯铝绞线2倍以上的电流容量。铝包殷钢芯铝包殷钢芯 超耐热铝合金绞线与普通钢芯铝绞线均为弹性变形金超耐热铝合金绞线与普通钢芯铝绞线均为弹性变形金 属组合的导线，施工较为便利，尤其适用于停电时间属组合的导线，施工较为便利，尤其适用于停电时间 较短、施工条件苛刻的线路工程。较短、施工条

23、件苛刻的线路工程。 l碳纤维复合材料芯导线碳纤维复合材料芯导线 20世纪90年代，日本开发了一种称为ACFR（碳纤维芯 铝绞线）的低驰度导线，主要用于解决既有架空输电线路 导线弧垂过大、对地净距不足的问题。其基本思想是用相 同直径的碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer， CFRP）代替一般钢芯铝绞线（ACSR）中的钢芯。 美国研制开发的碳纤维复合材料芯软铝导线 (Aluminum Conductor Composite Core，简称 ACCC)，其芯线是由碳纤维为中心层和玻璃 纤维包覆制成的单根芯棒，其导体为梯形截 面的软线股。 l碳纤维复合材料芯导

24、线碳纤维复合材料芯导线 碳纤维导线具有抗拉强度大、质量轻、工作温 度高和高温弧垂小等优点。碳纤维导线运行温 度70时，弧垂增量相较于普通钢芯铝绞线降 低约10%，运行温度在150以上时弧垂增量 不到普通导线的1/10，允许载流量可以达到钢 芯铝绞线的2倍左右。但导线价格较高，抗扭、 抗弯性能差，目前仍缺乏大剪切力情况下的运 行经验，老化性能也有待工程验证。碳纤维导 线与普通钢芯铝绞线主要技术参数对比如下表 所示。 l碳纤维复合材料芯导线碳纤维复合材料芯导线 l 高海拔地区输电线路，导线电晕损耗几乎 与电阻损耗相当。因此，在导线截面满足输 送容量和电阻损耗情况下，控制电晕损耗至 关重要，最经济有

25、效的办法是扩大导线外径。 l 扩径导线减少铝导体截面，节约材料，不 但使线路导线使用总重量减少，也使杆塔等 材料和基础建设投资大为减少，将会降低约 8%的线路建设总投资。 l扩径导线扩径导线 架空导线选型基本原则 （1）按导线的长期允许电流确定所需的最小截面，导线的 长期允许电流通常由系统要求的极限输送容量和n-1工况下 的极限输送容量确定； （2）按电晕条件和电磁环境要求确定最小截面，在特高压 交直流工程往往是决定因素； （3）采用全寿命周期年费用最小法选择导线截面，一般工 程通常采用年费用最小的导线截面； （4）按机械强度校验导线截面，主要是在大跨越、重冰区、 高山大岭等对导线强度有特殊要

26、求的区段。 导线截面选择案例导线截面选择案例 1. 220kV新建线路工程导线截面选择新建线路工程导线截面选择 新建1回220kV输电线路，设计的正常输送容量为 300MW，功率因数0.95，此时的额定工作电流为828A。首 先采用全寿命年费用分析法进行导线截面比选，分别选用 双分裂240 mm2、300 mm2、400 mm2、500 mm2、630 mm2 五种截面的普通钢芯铝绞线进行对比分析。 不同负荷利用小时数下的年费用计算结果 利用小时数 （小时） 导线截面 2000250030003500400045005000 2240 mm213.6115.417.1819.5621.9424

27、.9227.89 2300 mm214.0215.3516.6918.4820.2622.4924.73 2400 mm214.5415.5216.517.8219.1320.7722.41 2500 mm215.2416.0116.7817.8118.8320.1121.39 2630 mm216.0516.6517.2418.0318.8219.8120.81 在负荷利用小时数为2000时，采用2240mm2截面导线最经济； 在负荷利用小时数为2500时，采用2300mm2截面导线最经济； 在负荷利用小时数为3000时，采用2400mm2截面导线最经济； 在负荷利用小时数为3500时，采用

28、2500mm2截面导线最经济； 在负荷利用小时数为4000时及以上，采用2630mm2截面导线最经济。 经济电流密度 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 200025003000350040004500 经济电流密度经济电流密度 最大负荷利用小时最大负荷利用小时 经济电流密度 按照目前的工程造价和电价水平测算出的经济电流密度随最大负荷利 用小时数下降较手册中的快很多，在通常的工程中，最大负荷利用小 时数通常取3000小时，此时的经济电流密度大约在1.0左右。 导线截面选择案例导线截面选择案例 2. 500kV新建线路工程新建线路工程 新建1回500k

29、V输电线路，设计的正常输送容量为 2000MW，功率因数取0.95，此时的额定工作电流为2431A。 与前述220kV新建线路工程类似，首先采用全寿命年费用分 析法确定导线截面，分别选用四分裂300 mm2、400 mm2、 500 mm2、630 mm2、720 mm2五种截面的普通钢芯铝绞线 进行对比分析。 不同负荷利用小时数下的年费用计算结果 利用小时数 （小时） 导线截面 2000250030003500400045005000 4300 mm230.9636.2341.548.5355.5664.3573.14 4400 mm230.334.2738.2343.5348.8255.4

30、362.05 4500 mm230.4533.5936.7440.9445.1450.3955.64 4630 mm231.3333.7736.2139.4642.7246.7850.85 4720 mm232.1234.2536.3739.242.0445.5849.12 在负荷利用小时数为2000时，采用4400mm2截面导线最经济； 在负荷利用小时数为2500时，采用4500mm2截面导线最经济； 在负荷利用小时数为3000时，采用4630mm2截面导线最经济； 在负荷利用小时数为3500时及以上，采用4720mm2截面导线最经济。 经济电流密度 与220kV工程类似，在通常的工程中，最

31、大负荷利用小时数通常取 3000小时，此时的经济电流密度大约在1.0左右。 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 20002500300035004000 最大负荷利用小时数最大负荷利用小时数 经济电流密度 220kV新建线路工程应用普通导线和节能导线比较新建线路工程应用普通导线和节能导线比较 1. 220kV新建线路工程应用普通导线和节能导线比较新建线路工程应用普通导线和节能导线比较 新建1回220kV输电线路，设计的正常输送容量为 300MW，最大负荷利用小时数为3000h，功率因数0.95，此 时的额定工作电流为828A。在本工程条件下，采用 2400m

32、m2截面导线的全寿命周期经济性最佳。分别选用钢 芯铝绞线、钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯高导电率铝绞 线、中强度铝合金绞线四种型号的导线进行比较。 年费用 (万元) 内部收益率8% 最大负荷利用小时Tmax=3000h 电 价 导线方案 0.3 元/度 0.4 元/度 0.5 元/度 钢芯铝绞线 2JL/G1A-400/35 15.6816.8217.96 钢芯高导电率铝绞线 2JL4/G1A-400/35 15.6216.7217.82 中强度铝合金绞线 2JLHA3-425 15.2116.2417.27 铝合金芯高导电率铝绞线2JL3/LHA1- 210/220 15.3516.4117.

33、47 从年费用计算结果可以看出，四种导线的年费用相差不 大，虽然三种节能导线的价格高于普通钢芯铝绞线，但 由于运行的损耗小，在本工程的条件下，节能导线的经 济性均优于普通钢芯铝绞线。经济性排序依次为中强度 铝合金绞线、铝合金芯高导电率铝绞线、钢芯高导电率 铝绞线、钢芯铝绞线。 500kV新建线路工程应用普通导线和节能导线比较新建线路工程应用普通导线和节能导线比较 1. 500kV新建线路工程应用普通导线和节能导线比较新建线路工程应用普通导线和节能导线比较 新建1回500kV输电线路，设计的正常输送容量为 2000MW，最大负荷利用小时数为3000h，功率因数取0.95， 此时的额定工作电流为2

34、431A。本工程条件下采用4630 mm2截面导线的全寿命周期经济性最佳。 采用4630 mm2的普通钢芯铝绞线和相应规格节能导线 进行技术经济比较。 年费用 (万元) 内部收益率8% 最大负荷利用小时Tmax=3000h 电 价 导线方案 0.3 元/度 0.4 元/度 0.5 元/度 钢芯铝绞线 4JL/G1A-630/45 34.2437.4940.75 钢芯高导电率铝绞线 4JL4/G1A-630/45 34.2137.3640.51 中强度铝合金绞线 4JLHA3-675 34.0737.1740.26 铝合金芯高导电率铝绞线 4JL3/LHA1-465/210 33.8936.94

35、39.99 从年费用计算结果可以看出，四种导线的年费用相差很 小，虽然三种节能导线的价格高于普通钢芯铝绞线，但 由于运行的损耗小，在本工程的条件下，经济性排序依经济性排序依 次此为铝合金芯高导电率铝绞线、中强度铝合金绞线、次此为铝合金芯高导电率铝绞线、中强度铝合金绞线、 钢芯高导电率铝绞线、普通钢芯铝绞线。钢芯高导电率铝绞线、普通钢芯铝绞线。 增容改造线路采用普通导线和增容导线的技术经济 分析 1. 110kV工程案例工程案例 1回110kV老线路，导线为单根240/30mm2钢芯铝绞线， 在最高工作温度70下，输送能力为80MW。为满足负 荷增长的要求，需要进行增容改造。改造后的输送容量 目

36、标为160MW，增容改造有两类方案可选。 方案一：方案一：利用现有线路走廊拆旧建新，新建线路采用双 分裂240/30 mm2钢芯铝绞线，导线的最高工作温度取 70，可以满足最大输送容量的要求。 方案二：方案二：尽量利用现有杆塔，采用更换增容导线满足输 送容量的要求，可选的导线有单根碳纤维导线、普通钢 芯耐热铝合金导线、铝包殷钢芯耐热铝合金导线三种。 采用普通钢芯耐热铝合金导线和铝包殷钢芯耐热铝合金 导线由于弧垂增加较多，需要加高更换一部分杆塔；采 用碳纤维导线由于弧垂变化不大，可采用原有杆塔。 线路造价和损耗等参数 序号导线型号 相导线 交流 电阻 (/km) 每公里 损耗 导线 单价 (万元

37、 /km) 单位投资最大 输送 能力 (MW) (kW /km) 增量 (万元 /km) 增量 1 钢芯铝绞线 2JL/G1A-240/30 0.065660.7201.2680178 2 碳纤维芯导线 1JLRX/F1A- 240/40 0.134122.7+102%4.922.7-66.6%168 3 钢芯耐热铝合金 导线 1JNRLH1/G1A- 240/30 0.138126.4+108%1.3432.4-52.4%166 4 铝包殷钢芯耐热 铝合金导线 1JNRLH1/LBY- 210/40 0.167152.9+152%6.133.1-51.3%164 新建线路和更换导线的年费用比

38、较 年费用 （万元） 内部收益率8%内部收益率8% 最大负荷利用小时 Tmax=3000h 最大负荷利用小时 Tmax=4800h 电 价 导线方案 0.2 元/度 0.3 元/度 0.4 元/度 0.2 元/度 0.3 元/度 0.4 元/度 钢芯铝绞线 2JL/G1A-240/30 9.4910.3411.1911.4313.2515.08 碳纤维芯导线 1JLRX/F1A-240/40 6.047.759.479.9613.6417.32 钢芯耐热铝合金导线 1JNRLH1/G1A- 240/30 7.259.0210.7911.3015.0918.88 铝包殷钢芯耐热铝合 金导线 1J

39、NRLH1/LBY- 210/40 8.0710.2112.3512.9717.5522.14 在额定功率的最大负荷利用小时数为3000h时，更换碳纤维导线 经济性最高；随着额定功率下最大负荷利用小时数的增加，线 损成为影响经济性的主要原因，当最大负荷利用小时数达到 4800h，电价在0.3元及以上时，利用原线路走廊新建2240 mm2普通钢芯铝绞线线路的方案更具经济性。 年费用比较（3000h） 年费用比较（4800h） 新建线路采用增容导线的技术经济性分析 220kV新建线路应用增容导线负荷利用小时数 敏感性分析 新建1回220kV线路，正常运行时输送功率为 300MW，最大输送容量要求不

40、小于600MW。 在最大输送容量下的工作电流为1658安培。 技术方案：技术方案： 在钢芯铝绞线，碳纤维导线，钢芯耐热铝合金 导线和铝包殷钢芯耐热铝合金导线四种类型的 导线中选择可以满足最大工作电流为1658安培 的要求的型号，计算结果如下表。 技术方案：技术方案： 在钢芯铝绞线，碳纤维导线，钢芯耐热铝合金 导线和铝包殷钢芯耐热铝合金导线四种类型的 导线中选择可以满足最大工作电流为1658安培 的要求的型号，计算结果如下表。 序 号 导线型号 最高工作温度 （） 最大工作电流 （A） 1 钢芯铝绞线 2JL/G1A-500/45 701514 2 钢芯铝绞线 2JL/G1A-630/45 70

41、1742 3碳纤维导线2JLRX/F1A-240/401201691 4 钢芯耐热铝合金导线 2JNRLH60/LB 1A-240/30 1201728 5 铝包殷钢芯耐热铝合金导线 2JNRLH1 /LBY-230/35 1201667 线路造价和损耗等参数 序 号 导线 型号 相导线交 流电阻 (/km) 每公里 损耗 导线 单价 (万元 /km) 单位 投资 极限 输送 功率 (MW) 导线的 最高工 作温度 （） (kW /km) 增量 (万元 /km) 增量 1 钢芯铝绞线 2JL/G1A- 630/45 0.025352.102.94126.3063170 2 碳纤维导线 2JLRX/F1A- 240/40 0.0641131.8 +153 % 4.998.0-22.4%612120 3 钢芯耐热铝合 金导线 2JNRLH60/L B 1A-240/30 0.0651133.9 +157 % 1.3384.3-33.3%626120 4 铝包殷钢芯耐 热铝合金导线 2JNRLH1 /LBY-230/35 0