节能导线在输电线路中的应用分析

邹毅

摘要：在输电线路运行过程中，其输电功能实现的主要载体是导线。在电能输送过程中，电力能源损耗不可避免，且随着电压等级的变化，其在相应的电能输送环节也会产生不同的能源损耗。而相较于普通钢芯铝绞线而言，节能导线具有直流电阻小、导线导电能量强的特点，可有效降低输电线路能源损耗。本文根据节能导线在输电线路中的应用特点，对节能导线在输电线路中的应用进行了简单的分析。

关键词：节能导线；输电线路；应用

前言：

在输电线路实际运行过程中，主要线路损耗为电阻损耗、电晕损耗。由于相同输电线路电晕大体一致，因此导线直流电阻为输电线路损耗主要影响因素。在交流输电线路运行过程中，导线直流电阻的大小直接决定了输电线路损耗量，且导线直流电阻与输电线路线路损耗成正相关。因此为了降低输电线路电力资源损耗，对直流电阻小的导线，即节能导线在输电线路中的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

一、节能导线在输电线路中的应用特点

1、机械特性

相较于普通钢芯铝材质的绞线而言，在环境风速一定的情况下，节能导线具有较为稳定的风荷载抵抗能力，且其覆冰过载能力也可在19mm以上。这种情况下，节能导线就可在轻、中等程度的冰区内保持稳定的运行。

2、防腐特性

在现阶段发展过程中，普通钢芯铝材质的导线以往不能满足输电线路30年运行的需求，且由于导线内层钢芯的设置，促使其在线路巡检过程中无法进行有效的腐蚀检测。而中强度铝合金材质、铝合金芯铝材质的绞线，由于其整体材质为铝基体，可以有效避免双金属电化学反应导致的导线内芯腐蚀。节能导线良好的抗腐蚀能力，不仅可以提高输电线路运行效率，而且可以有效延长输电线路的运行时间。

3、损耗特性

在220KV输电线路运行过程中，不同的导线运行方案产生的电能损耗也具有较大的区别。而相较于普通钢芯铝材质的绞线而言，铝合金芯铝材质绞线、中强度铝合金绞线、高导线率钢芯铝绞线等节能导线载流量稍有提升，且在节能导线运行过程中，其电能损耗更小，输电线路能源节约效果更明显。

二、节能导线在输电线路中的应用

1、节能导线应用范围

节能导线主要是在等外径普通钢芯铝材质绞线的前提下，对其直流电阻进行适当缩小处理，从而提高整体导线的导电效果。而由于不同节能导线性质、参数、特性等方面的区别，其在实际应用中也具有不同的应用范围。相较于普通钢芯铝材质绞线而言，直流电阻缩小后的节能导线导电率更高，机械性能更加优越。因此在具体的输电线路建设过程中，可避免考虑其机械特性对输电效果的影响力。而节能型钢芯铝材质导线的直接应用，可以在一定程度上提高设计方案的设计效率，从而为整体输电线路工程的效益的提升提供依据；铝合金芯铝材质导线具有高强度、中强度两种类型。其中中强度铝合金芯铝材质绞线具有更加优良的导电效率，且其节能效果也更加突出。因此在功率较大的输电线路布设、或者最大负荷利用时效长的输电线路设置中，可优先选择中强度铝合金芯铝材质绞线。但是由于中强度铝合金芯铝材质绞线整体张力远高于普通钢芯铝材质绞线，因此在具体施工过程中，应对耐张塔钢材参数进行严格管理，保证整体输电线路施工工程的稳定性；高强度铝合金芯铝材质绞线具有优越的防腐蚀性能，其较适用于对防腐蚀性能要求较高的输电线路工程中。需要注意的是，在节能导线输电线路工程建设环节，应结合工程运行效益对节能导线损耗小时数、输送功率进行定期分析，在确定节能导线增量投资回收年限的同时，也可以避免节能导线与输电线路输送功率不符导致的年损耗率增加。

2、节能导线应用效益

节能导线应用效益主要包括经济效益、社会效益两个方面。其中经济效益主要是指在节能导线应用过程中，可有效延长输电线路运行年限，从而避免输电线路频繁维修对整体经营效益的不利影响。一般来说。普通的钢芯铝材质绞线最大使用年限为50年，在50年间相应电力企业还需要负担大量的因钢芯铝材质绞线腐蚀而导致的维修资金。而在节能导线应用过程中，不仅可以避免导线内部腐蚀为电网企业带来的大量资金损失，而且可以延长整体输电线路的使用年限，从而提供整体输电线路的运行效益。同时在输电线路工程建设过程中，若我国输电线路的一半选择节能导线，则可以平均每年节省6亿千瓦电能，折算为人民币大致为24000万元。由上述数据可知，节能导线在输电线路中的应用，不仅可以节省输电网络维护资源，而且可以降低电力能源的损耗，从而提高整体电网企业运营效益[1]。而在社会效益方面，主要是随着我国经济水平的提升，我国环境污染、能源危机不断加剧，特别是我国温室效应的不断加剧，对输电网络运行二氧化碳排放量提出了更加严格的要求。而在输电线路中使用铝合金芯材质的节能导线，较普通钢芯铝材质绞线节省大量的二氧化碳排放量。由研究数据可知，1KW电能消耗大致产生0.997kg二氧化碳，若我国50%输电线路使用节能导线的情况下，平均每年将降低59.8t的二氧化碳排放量[2]。

3、节能导线应用标准

依据GB/T1179《圆线同心绞架空导线》的相关规定，钢芯铝材质的绞线硬铝导电率为61.1%IACS，依据现阶段我国硬铝材质导线率在61.6%-62.9%IACS硬铝材料，可进行《高导电率钢芯铝材质绞线》。通过相关规范的制定，可将高导电率硬铝绞线依照导电率区别进行相应等级的划分。我国现行的节能导线安装应用标准主要有《中强度全铝合金绞线》、《高强度铝合金芯铝绞线》等文件。在相应文件中对中高强度的铝合金芯铝材质的绞线使用外径、规格等参数进行了合理规定。同时依據其他国家技术水平及现阶段我国节能导线加工效果，针对非热处理、热处理型加工工艺特点，提出了适当的技术实施标准。

总结：

综上所述，节能导线在我国输电线路施工中的应用具有极大的发展前景。通过对现阶段各类节能导线与普通钢芯铝材质导线应用特点对比可知，铝合金芯材质的节能导线具有较为优良的抗腐蚀及能源负载能力。而通过对铝合金芯铝材质的节能导线应用效益、应用标准、应用范围的进一步分析，可为铝合金芯铝材质节能导线的推广应用提供有效的依据。

参考文献：

[1]李钊，李春燕，冯砚厅.节能导线在输电线路中的节能效果分析[J].电力科学与工程，2016，32（10）：28-33.

[2]李宇.节能导线在输电线路中的应用探讨[J].科技风，2017（19）：179-179.