【正文】 56972 35732 56590 3550 8 JL(GD)/G1A630/45 56804 35670 56425 3550 8 JL/LHA1465/210 52068 31599 51719 3420 8 JLHA3675（正常） 61442 38401 61081 3550 8 JLHA3675（放松） 52068 31599 51720 3420 從表 33 可知， 鋁合金芯鋁絞線 8 JL/LHA1465/210 的 掛點(diǎn)張力較小 ， 采用 3 420kN 強(qiáng)度的耐張串即可，其他 3 種導(dǎo)線 正常使用時(shí) 均需采用 3 550kN 強(qiáng)度的耐張串。 該導(dǎo)線 放松使用時(shí) 弧垂特性 與鋁合金芯鋁絞線基本一致。 表 22 導(dǎo)線型號及技術(shù)參數(shù)表 導(dǎo)線型號 JL/G1A 630/45 JL(GD)/G1A 630/45 JL/LHA1 465/210 JLHA3 675 國網(wǎng)企標(biāo)對應(yīng)型號 JL4/G1A 630/45 JL1/LHA1 465/210 JLHA3 675 根 直徑(mm) 鋼 (鋁合金 ) 7 7 19 鋁 (鋁合金 ) 45 45 42 61 截面積(mm2) 鋼 (鋁包鋼 )/ 鋁(鋁合金 ) 總截面 674 鋁鋼截面比 直徑 (mm) 單位質(zhì)量 (kg/km) 計(jì)算拉斷力 (N) 150450 150190 137020 161700 淮南～南京～上海 1000kV 輸電線路工程 節(jié)能導(dǎo)線 工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 14 20℃ 直流電阻（ Ω/km） 執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) GB/T 11792020 Q/GDW 6322020 國網(wǎng)企標(biāo)（報(bào) 批稿） 國網(wǎng)企標(biāo)（報(bào)批稿） 注： 根據(jù)目前導(dǎo)線制造工藝水平， 表中 JL/LHA1465/210 的直流電阻值按照J(rèn)L/LHA2465/210 取。如果放松張力使用，又會犧牲其弧垂特性。 同時(shí)63% IACS 硬鋁線 鍍鋅鋼絲 淮南～南京～上海 1000kV 輸電線路工程 節(jié)能導(dǎo)線 工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 10 鋁合金芯鋁絞線是鋁基體材質(zhì)， 可避免由于磁滯損耗和渦流損耗帶來的電能損失 ， 對于輸電線路的節(jié)能降耗具有積極的意義 。但 %的高純鋁錠滿足不了目前架空鋁導(dǎo)線的市場需求，另外其價(jià)格、成本約是普通鋁錠的150%左右，缺乏商業(yè)價(jià)值。 高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線 、鋁合金芯鋁絞線以及 中強(qiáng)度鋁合金絞線 等三種 節(jié)能 導(dǎo)線，從全壽命周期經(jīng)濟(jì)性、施工和運(yùn)行方便性、通用設(shè)計(jì)匹配性三個(gè)方面都有良好表現(xiàn) 。這些新型導(dǎo)線主要通過三類技術(shù)原理來降低電阻損耗： 一是采用退火工藝處理的軟鋁代替電工硬鋁，導(dǎo)電率可由61%IACS 提高到 63%IACS。 節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用背景 為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，履行國企社會責(zé)任，國網(wǎng)公司近年來積極推進(jìn)“新材料、新技術(shù)和新工藝”應(yīng)用，建設(shè)環(huán)境友好和資源節(jié)約型電網(wǎng)。 同時(shí)本報(bào)告詳細(xì)分析了 3 種節(jié)能導(dǎo)線對線路本體造價(jià)影響，為準(zhǔn)確分析導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)性奠定了基礎(chǔ)。 本報(bào)告通過大量的年費(fèi)用計(jì)算，給出了 本工程不同區(qū)段 下， 節(jié)能導(dǎo)線 對普通鋼芯鋁絞線的相對經(jīng)濟(jì)性與 相對 價(jià)格倍數(shù) 的 關(guān)系圖 。 工程環(huán)境 條件 根據(jù)本工程可行性研究評審意見 ， 設(shè)計(jì) 氣象條件 見表 11。主要代表產(chǎn)品有 鋁合金芯鋁絞線、 中強(qiáng)度鋁合金絞線 以及正在研制中的 高導(dǎo)電率中強(qiáng)度鋁合金絞線 等。 根據(jù)向相關(guān)廠家和科研單位咨詢，目前國內(nèi)主要廠家節(jié)能導(dǎo)線的產(chǎn)能情況如下：中強(qiáng)度鋁合金絞線可年產(chǎn) 4 萬噸，按照招標(biāo)至供貨半年時(shí)間計(jì)算，產(chǎn)能可滿足約 220km的 8 630截面同塔雙回特高壓需求；鋁合金芯鋁絞線可年產(chǎn) 12 萬噸，按照招標(biāo)至供貨半年時(shí)間計(jì)算，產(chǎn)能可滿足約 660km 的 8 630 截面同塔雙回特高壓需求；高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線可年產(chǎn) 5 萬噸，按照招標(biāo)至供貨半年時(shí)間計(jì)算，產(chǎn)能可滿足約250km 的 8 630 截面同塔雙回特高壓需求。依此開發(fā)的高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線 ， 承力構(gòu)件采用鍍鋅鋼線，導(dǎo)體采用導(dǎo)電率 63％IACS（對應(yīng)電阻率 中強(qiáng)度鋁合金絞線 我國導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn) GB/T11792020《圓線同心絞架空導(dǎo)線》中的 LHA1和 LHA2 為高強(qiáng)鋁合金，導(dǎo)電率分別為 %IACS 和 53%IACS，與普通鋼芯鋁絞線的導(dǎo)電率 61%IACS 硬鋁線 LY9 相比，相同導(dǎo)線截面時(shí)直流電阻要增大 15%左右。 節(jié)能 導(dǎo)線的 參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn) 單絲材質(zhì)性能和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 三種節(jié) 能導(dǎo)線以及普通鋼芯鋁絞線 加強(qiáng)芯和導(dǎo)體所 采用單絲 主要性能對比如下表： 表 21 三種節(jié)能導(dǎo)線與鋼芯鋁絞線的單絲材質(zhì)和參數(shù)對比 材質(zhì)型號 / 性能 鍍鋅鋼絲 G1A 高強(qiáng)度鋁合金 中強(qiáng)度 鋁合金 LHA3 電工硬鋁 LY9 高導(dǎo)電 率硬鋁 LY9(GD) LHA1 LHA2 抗拉強(qiáng)度（ MPa）（ ） 1290~ 1340 325 295 250 165~200 165~200 抗拉強(qiáng)度（ MPa）（ ） 1290 315 295 240 160 160 最小延伸率（ 250mm） % ~ *（ ） ~ ~ 導(dǎo)電率（ IACS%） 9 61 63 密度（ t/m3） 線膨脹系數(shù)（ 106/℃） 23 23 23 23 23 電阻溫度系數(shù)（ 1/℃ ） 執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) GB/T 34282020 GB/T 233082020 國網(wǎng) 企標(biāo)（報(bào)批稿） GB/T 17048009 Q/GDW 6322020 注： *（）內(nèi)為非熱處理工藝產(chǎn)品延伸率 淮南～南京～上海 1000kV 輸電線路工程 節(jié)能導(dǎo)線 工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 13 絞線參數(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 各類 節(jié)能 導(dǎo)線 所遵照的標(biāo)準(zhǔn)，除國標(biāo)《 圓線同心絞架空導(dǎo)線 》 (GB/T 11792020)外，各廠家也有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大多與 GB/T 117983 的鋼芯鋁絞線規(guī)格對應(yīng)等截面。 各導(dǎo)線 40℃ 弧垂、施放檔距及桿塔數(shù)量的計(jì)算結(jié)果見表 31。各導(dǎo)線過載能力見表 32。 表 34 各種導(dǎo)線結(jié)構(gòu) 每 相荷載（ kN） 導(dǎo)線型號 8 JL/G1A 630/45 8 JL(GD)/ G1A630/45 8 JL/LHA1 465/210 8 JLHA3 675 （正常） 8 JLHA3 675 （放松） 縱向 荷載 最大 荷載 平均溫 水平 荷重 (32m/s) Lh=420 Lh=500 垂直 荷重 (10mm) Lv=550 Lv=700 由于各種導(dǎo)線的 直徑 相同，其水平荷載 均相同 ； 鋼芯鋁絞線JL/G1A630/45 和 高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線 JL(GD)/G1A630/45 的 垂直 荷載基淮南～南京～上海 1000kV 輸電線路工程 節(jié)能導(dǎo)線 工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 18 本相 同 ， 鋁合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/210 和 中強(qiáng)度鋁合金絞線JLHA3675 的垂直荷載 可降低 約 7%； 縱向荷載方面， 鋁合金芯鋁絞線縱向荷載最低，較普通導(dǎo)線降低約 9%， 中強(qiáng)度鋁合金絞線 JLHA3675由于 計(jì)算拉斷力較大 ， 因此 正常使用時(shí)的縱向荷載最高， 導(dǎo)致耐張塔單重增加約 %， 放松使用后與 鋁合金芯鋁絞線 持平 。 選擇導(dǎo)線平均運(yùn)行應(yīng)力時(shí)，應(yīng)按不同的導(dǎo)線材料的應(yīng)力分配，使鋁股或鋁合金股的應(yīng)力不大于它們各自的疲勞極限。一般按照平均運(yùn)行張力條件下持續(xù) 10 年的蠕變量確定降溫度數(shù)。 中強(qiáng)度鋁合金絞線放松張力使用分析 中強(qiáng)度鋁合金線相對于普通導(dǎo)線自重輕、拉斷力大，按照正常張力使用時(shí)弧垂小， 直線塔能夠降低呼高； 但 由于風(fēng)偏和 張力大， 部分直線塔受 搖擺角控制需要 增大 呼高 ，耐張塔塔重和基礎(chǔ)作用力增大 ，故應(yīng)根據(jù)具體情況考慮是否采用放松張力的架設(shè)方式。 （ 3） 中強(qiáng)度 鋁合金絞線拉斷力 較高，具有很好的弧垂特性 、 過載覆冰能力 和防振性能 ，放松使用時(shí)過載覆冰能力和防振性能進(jìn)一步提高。 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10011 . 0 21 . 0 41 . 0 61 . 0 81 . 1工作頻率 / H z集膚鄰近效應(yīng)系數(shù)B e s s e l算法M o r g a n 算法J C S 0 3 7 4 算法鋁線截面 : 6 3 0 m m2鋼芯截面 : 4 5 m m2電流密度 : 0 . 9 A . m m 2直流電阻 :Rd 2 0分裂間距 : →∞ (a)不同工作頻率 淮南～南京～上海 1000kV 輸電線路工程 節(jié)能導(dǎo)線 工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 24 185 500 630 100011 . 0 21 . 0 41 . 0 61 . 0 81 . 1鋁線截面 / m m2集膚鄰近效應(yīng)系數(shù)B e s s e l算法M o r g a n 算法J C S 0 3 7 4 算法工作頻率 : 5 0 H z鋼芯截面 : 4 5 m m2電流密度 : 0 . 9 A . m m 2直流電阻 :Rd 2 0分裂間距 : →∞ (b) 不同鋁線截面 0 45 55 801 . 0 11 . 0 21 . 0 31 . 0 41 . 0 51 . 0 6鋼芯截面 / m m2集膚鄰近效應(yīng)系數(shù)B e s s e l算法M o r g a n 算法J C S 0 3 7 4 算法工作頻率 : 5 0 H z鋁線截面 : 6 3 0 m m2電流密度 : 0 . 9 A . m m 2直流電阻 :Rd 2 0分裂間距 : →∞ (c) 不同鋼芯截面 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 61 . 0 11 . 0 21 . 0 31 . 0 41 . 0 51 . 0 6電流密度 / A . m m 2集膚鄰近效應(yīng)系數(shù)B e s s e l算法 M o r g a n 算法J C S 0 3 7 4 算法工作頻率 : 5 0 H z鋁線截面 : 6 3 0 m m2鋼芯截面 : 4 5 m m2直流電阻 :Rd 2 0分裂間距 : →∞ (d) 不同電流密度 淮南～南京～上海 1000kV 輸電線路工程 節(jié)能導(dǎo)線 工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 25 1 1 . 1 1 . 2 1 . 3 1 . 4 1 . 511 . 0 11 . 0 21 . 0 31 . 0 4規(guī)一化的溫度直流電阻集膚鄰近效應(yīng)系數(shù)B e s s e l算法M o r g a n 算法J C S 0 3 7 4 算法工作頻率 : 5 0 H z鋁線截面 : 6 3 0 m m2鋼芯截面 : 4 5 m m2電流密度 : 0 . 9 A . m m 2分裂間距 : →∞ (e) 不同 溫度直流電阻 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 21 . 0 21 . 0 31 . 0 41 . 0 51 . 0 6分裂間距 /m集膚鄰近效應(yīng)系數(shù)B e s s e l算法M o r g a n 算法J C S 0 3 7 4 算法工作頻率 : 5 0 H z鋁線截面 : 6 3 0 m m2鋼芯截面 : 4 5 m m2電流密度 : 0 . 9 A . m m 2直流電阻 :Rd 2 0 (f) 不同分裂間距 圖 41 集膚鄰近效應(yīng)系數(shù) 由經(jīng)典的電磁場理論可知，工作頻率越高、鋁線截面越大，導(dǎo)線的集膚效應(yīng)越明顯，圖 41（ a）、（ b）證明了這一結(jié)論；從圖 41（ c）可以看出，當(dāng)鋁線截面相同，隨著鋼芯截面增大，集膚效應(yīng)略有減??；導(dǎo)線電流密度對集膚和鄰近效應(yīng)基本無影響，詳見圖 41（ d）；隨著溫度升高直流電阻增大，集膚效應(yīng)整體成下降的趨勢，但降幅不斷減緩，詳見圖 41（ e）；當(dāng)分裂間距越小時(shí)，導(dǎo)線鄰近效應(yīng)越大，見圖 41（ f）中采用 Man 算法的計(jì)算結(jié)果，但 Bessel 集膚效 應(yīng)算法和 JCS0374淮南～南京～上海 1000kV 輸電線路工程 節(jié)能導(dǎo)線 工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 26 算法未考慮鄰近效應(yīng)的影響。 當(dāng)環(huán)境溫度為 15℃、 額定輸送功率分別