節能導線在輸電線路中的應用分析

鄒毅

摘要：在輸電線路運行過程中，其輸電功能實現的主要載體是導線。在電能輸送過程中，電力能源損耗不可避免，且隨著電壓等級的變化，其在相應的電能輸送環節也會產生不同的能源損耗。而相較于普通鋼芯鋁絞線而言，節能導線具有直流電阻小、導線導電能量強的特點，可有效降低輸電線路能源損耗。本文根據節能導線在輸電線路中的應用特點，對節能導線在輸電線路中的應用進行了簡單的分析。

關鍵詞：節能導線；輸電線路；應用

前言：

在輸電線路實際運行過程中，主要線路損耗為電阻損耗、電暈損耗。由于相同輸電線路電暈大體一致，因此導線直流電阻為輸電線路損耗主要影響因素。在交流輸電線路運行過程中，導線直流電阻的大小直接決定了輸電線路損耗量，且導線直流電阻與輸電線路線路損耗成正相關。因此為了降低輸電線路電力資源損耗，對直流電阻小的導線，即節能導線在輸電線路中的應用進行適當分析具有非常重要的意義。

一、節能導線在輸電線路中的應用特點

1、機械特性

相較于普通鋼芯鋁材質的絞線而言，在環境風速一定的情況下，節能導線具有較為穩定的風荷載抵抗能力，且其覆冰過載能力也可在19mm以上。這種情況下，節能導線就可在輕、中等程度的冰區內保持穩定的運行。

2、防腐特性

在現階段發展過程中，普通鋼芯鋁材質的導線以往不能滿足輸電線路30年運行的需求，且由于導線內層鋼芯的設置，促使其在線路巡檢過程中無法進行有效的腐蝕檢測。而中強度鋁合金材質、鋁合金芯鋁材質的絞線，由于其整體材質為鋁基體，可以有效避免雙金屬電化學反應導致的導線內芯腐蝕。節能導線良好的抗腐蝕能力，不僅可以提高輸電線路運行效率，而且可以有效延長輸電線路的運行時間。

3、損耗特性

在220KV輸電線路運行過程中，不同的導線運行方案產生的電能損耗也具有較大的區別。而相較于普通鋼芯鋁材質的絞線而言，鋁合金芯鋁材質絞線、中強度鋁合金絞線、高導線率鋼芯鋁絞線等節能導線載流量稍有提升，且在節能導線運行過程中，其電能損耗更小，輸電線路能源節約效果更明顯。

二、節能導線在輸電線路中的應用

1、節能導線應用范圍

節能導線主要是在等外徑普通鋼芯鋁材質絞線的前提下，對其直流電阻進行適當縮小處理，從而提高整體導線的導電效果。而由于不同節能導線性質、參數、特性等方面的區別，其在實際應用中也具有不同的應用范圍。相較于普通鋼芯鋁材質絞線而言，直流電阻縮小后的節能導線導電率更高，機械性能更加優越。因此在具體的輸電線路建設過程中，可避免考慮其機械特性對輸電效果的影響力。而節能型鋼芯鋁材質導線的直接應用，可以在一定程度上提高設計方案的設計效率，從而為整體輸電線路工程的效益的提升提供依據；鋁合金芯鋁材質導線具有高強度、中強度兩種類型。其中中強度鋁合金芯鋁材質絞線具有更加優良的導電效率，且其節能效果也更加突出。因此在功率較大的輸電線路布設、或者最大負荷利用時效長的輸電線路設置中，可優先選擇中強度鋁合金芯鋁材質絞線。但是由于中強度鋁合金芯鋁材質絞線整體張力遠高于普通鋼芯鋁材質絞線，因此在具體施工過程中，應對耐張塔鋼材參數進行嚴格管理，保證整體輸電線路施工工程的穩定性；高強度鋁合金芯鋁材質絞線具有優越的防腐蝕性能，其較適用于對防腐蝕性能要求較高的輸電線路工程中。需要注意的是，在節能導線輸電線路工程建設環節，應結合工程運行效益對節能導線損耗小時數、輸送功率進行定期分析，在確定節能導線增量投資回收年限的同時，也可以避免節能導線與輸電線路輸送功率不符導致的年損耗率增加。

2、節能導線應用效益

節能導線應用效益主要包括經濟效益、社會效益兩個方面。其中經濟效益主要是指在節能導線應用過程中，可有效延長輸電線路運行年限，從而避免輸電線路頻繁維修對整體經營效益的不利影響。一般來說。普通的鋼芯鋁材質絞線最大使用年限為50年，在50年間相應電力企業還需要負擔大量的因鋼芯鋁材質絞線腐蝕而導致的維修資金。而在節能導線應用過程中，不僅可以避免導線內部腐蝕為電網企業帶來的大量資金損失，而且可以延長整體輸電線路的使用年限，從而提供整體輸電線路的運行效益。同時在輸電線路工程建設過程中，若我國輸電線路的一半選擇節能導線，則可以平均每年節省6億千瓦電能，折算為人民幣大致為24000萬元。由上述數據可知，節能導線在輸電線路中的應用，不僅可以節省輸電網絡維護資源，而且可以降低電力能源的損耗，從而提高整體電網企業運營效益[1]。而在社會效益方面，主要是隨著我國經濟水平的提升，我國環境污染、能源危機不斷加劇，特別是我國溫室效應的不斷加劇，對輸電網絡運行二氧化碳排放量提出了更加嚴格的要求。而在輸電線路中使用鋁合金芯材質的節能導線，較普通鋼芯鋁材質絞線節省大量的二氧化碳排放量。由研究數據可知，1KW電能消耗大致產生0.997kg二氧化碳，若我國50%輸電線路使用節能導線的情況下，平均每年將降低59.8t的二氧化碳排放量[2]。

3、節能導線應用標準

依據GB/T1179《圓線同心絞架空導線》的相關規定，鋼芯鋁材質的絞線硬鋁導電率為61.1%IACS，依據現階段我國硬鋁材質導線率在61.6%-62.9%IACS硬鋁材料，可進行《高導電率鋼芯鋁材質絞線》。通過相關規范的制定，可將高導電率硬鋁絞線依照導電率區別進行相應等級的劃分。我國現行的節能導線安裝應用標準主要有《中強度全鋁合金絞線》、《高強度鋁合金芯鋁絞線》等文件。在相應文件中對中高強度的鋁合金芯鋁材質的絞線使用外徑、規格等參數進行了合理規定。同時依據其他國家技術水平及現階段我國節能導線加工效果，針對非熱處理、熱處理型加工工藝特點，提出了適當的技術實施標準。

總結：

綜上所述，節能導線在我國輸電線路施工中的應用具有極大的發展前景。通過對現階段各類節能導線與普通鋼芯鋁材質導線應用特點對比可知，鋁合金芯材質的節能導線具有較為優良的抗腐蝕及能源負載能力。而通過對鋁合金芯鋁材質的節能導線應用效益、應用標準、應用范圍的進一步分析，可為鋁合金芯鋁材質節能導線的推廣應用提供有效的依據。

參考文獻：

[1]李釗，李春燕，馮硯廳.節能導線在輸電線路中的節能效果分析[J].電力科學與工程，2016，32（10）：28-33.

[2]李宇.節能導線在輸電線路中的應用探討[J].科技風，2017（19）：179-179.