阐述了架空输电导线增容技术的理论及其研究现状,分析了当前国内外架空输电导线增容技术应用的热点及难点问题,提出了架空输电导线增容技术的发展趋势(引用文献23篇).

针对凹弧式低风压导线,通过外层单线凹弧深度来改变导线的风阻系数.通过设计不同凹弧深度模型导线进行风洞试验,获得最佳风阻系数的导线结构参数,并以此制作真实导线进行风阻系数验证.以JL/G1A-630/45同直径的凹弧式低风压导线为例,获得了满足低风压导线风阻系数要求的凹弧深度,真实导线的风洞试验结果与模型导线一致.

随着以新能源为主体的新型电力系统逐步构建,架空输电线路对大规模清洁能源的大容量、安全高效输送能力的提升成为电力行业关注的热点.基于优化成分的高碳钢盘条以及适配的加工工艺,制备出抗拉强度大于2100 MPa、伸长率不小于4.8％、锌铝合金镀层质量不低于320 g/m2的特高强度预应力镀锌铝钢线.绞合制成的预应力钢芯1000 h应力松弛率为4.178％.在此基础上开展了特强高导预应力钢芯软铝增容导线的设计研制,为该新型增容导线产品的国产化开发与工程应用提供了技术支撑.

对各种类型的架空导线电阻温度系数进行了测试,并根据绞线电阻的计算方法,提出了绞线电阻温度系数的计算方法,据此计算了各种类型的绞线电阻温度系数.计算结果与测试结果吻合,表明该计算方法准确便捷,提高了电阻温度系数计算精度,降低了由此引起的误差.

介绍导体用铜包钢线国内的发展历史,对国内几种铜包钢生产工艺主要技术创新点首次进行了比较细的描述,分析了国内铜包钢线生产开发质量、工艺水平和生产成本等方面的差异,市场对铜包钢线新的需要及开发新工艺的路线(引用文献17篇).

架空输电线路作为电力系统的重要组成部分,能否安全运行直接影响到供电可靠性.低风压导线作为一种新型导线,降低了输电线路在大风工况下的风压,对架空输电线路安全运行具有重要意义.导线温度是限制线路输送容量的主要因素,为了对该导线进行更全面的评估,利用有限元仿真电磁-流固传热多物理场耦合模块,搭建导线与周围空气域的模型.考虑到绞线内部气隙及集肤效应和日照生热对导线径向温度分布的影响,采用将热源按层进行划分的方法,对低风压导线与常规导线在自然对流和强制对流两种情况下的温度特性进行对比分析.结果表明:导线的低风压构造使得在相同工况下的径向温差比常规导线要小很多,且基本不受对流条件的影响,而铝截面积的增加使得在相同载流量下发热减少,整体温度也低于常规导线.

低风阻导线具有能降低导线所受风载荷、减小输电线路杆塔所受风压的优点.前期研究发现改变低风阻导线截面凹槽参数会对导线抗风能力造成一定影响,但针对具体的导线截面结构优化并无深入研究.以四种不同截面形状的低风阻导线为研究对象,在风洞试验条件下探究了导线风阻系数在不同风速段中的变化规律,并利用基于最小二乘的多项式曲面拟合对风阻系数与截面结构参数之间的相关性进行回归分析.研究结果表明:在低风速10～20 m/s区间内,导线风阻系数随导线截面粗糙度增加而线性递增.在中高风速20～60 m/s区间内,导线风阻系数由截面凹槽数量与凹槽半径构成的双变量二次函数决定.通过求解函数最小值可以获得低风阻导线的优化截面结构参数.基于纳维-斯托克斯方程在COMSOL有限元软件中模拟了优化导线模型与普通低风阻导线模型在多风速段中的流场变化情况,验证了本次拟合结果的有效性.

分析了 20种架空输电导线用硬态铝线的元素组成以及各种杂质元素含量与硬态铝线电导率之间的关系.结果表明,杂质元素总量与电导率并不完全呈负线性关系,微量杂质元素Ti、V、Mn和Cr对其电导率有显著影响,稀土元素对高电导率铝线并无直接影响,适量B元素可有效改善铝线电导率.在杂质元素总量低于0.20％时,仅当w(Ti+V+Mn+Cr)＜0.00l％、w(Fe)＜0.10％,w(Si)＜0.05％时,才可使硬态铝线的电导率高于36.25 MS/m,同时才可保证其对应软态铝线电导率达到37.12 MS/m以上.

架空导线是架空输电网的关键组件,其性能决定着电网的安全.仿真技术可以模拟再现架空导线在生产、安装及运行过程中的实际状态,进而分析其性能变化.综述了仿真技术在架空导线力学、热学、力-热耦合和电-热耦合性能方面的研究进展,分析了这些研究存在的问题和不足,提出了架空导线性能仿真模拟研究的方向.

Overhead conductor is the most important equipment material of transmission line. It works in the natural environment for a long time. Its performance and life are restricted by the environment, and the influence of environmental corrosion on conductor is the most obvious. To understand the Corrosion-proof steel core characteristics of high-anticorrosive conductors suitable for coastal and high pollution areas, the accelerated comparative tests of steel core corrosion between aluminium clad steel wire, Zn-5% A1-Re alloy coated steel wire and galvanized steel wire were carried out. The results show that, after 1000 hours of neutral salt spray corrosion, the galvanized layer of galvanized steel wire almost disappeared, and obvious corrosion acceleration occurred, the aluminum clad steel wire was only corroded on the outer layer of aluminium, Zn-5% A1-Re alloy coated steel wire were only corroded on the surface layer, and the transition layer was not corroded. All of them have strong corrosion resistance, and the overall corrosion resistance is better than the galvanized layer of galvanized steel wire.

本文介绍了架空导线用复合材料芯IEC国际标准制定的情况.以标准内容为基础,对比分析了与现有复合材料芯标准的技术内容差异,为架空导线用复合材料芯的研究、生产以及应用提供参考.

随着我国经济特别是南方沿海地区经济的高速发展,架空导线用量激增,然而南方沿海地区多为高温潮湿和海洋环境,长期服役于此自然环境中的导线会遭遇各种各样的腐蚀破坏,严重影响电力输送的安全性.为此,调研了南方沿海地区架空导线腐蚀的现状,发现一部分离海岸线较近的城市,受到海洋大气的影响,架空导线腐蚀严重;还有一部分城市离海岸线较远,但辖区内部分线路主要受到工业大气的影响,表现为离工业区较近的输电线路导线腐蚀严重.在此基础上,总结了架空导线腐蚀需要研究的技术问题,提出导线腐蚀抑制措施,为电网统筹安排输电线路导线的差异化使用和运维提供了参考依据.

架空导线在运行的过程中,容易受到腐蚀因素的影响,从而诱发导线的腐蚀断裂.因此,对导线采取有效的防腐措施,具有重大的经济价值和社会效益.防腐油脂在ACSR等架空导线中已经得到了普遍的使用,关于架空导线用防腐油脂特性的国家标准也正在制订之中.采用铝包钢线、锌-5％铝-混合稀土合金镀层钢丝,以及碳纤维复合芯作为导线加强芯,能够保护铝导体免受电化学腐蚀,提高导线寿命.常温固化的FEVE氟树脂涂料具有优异的耐候和耐腐蚀性能,其在架空导线防腐的应用,具备技术上的可行性,也开拓了氟碳树脂的市场空间.

With the diversification of the demand for new construction and reconstruction of transmission lines, the capacity increasing conductor will be gradually applied to AC/ DC transmission lines of various voltage levels. In existing transmission line design, the sag of transmission line are evaluated by empirical formula, which is verified merely in a 60 meters small span test in laboratory, and is quite different from the actual project. To understand the temperature rise and sag characteristics of typical conductors and provide basis for the selection of transmission line conductor, the first 200 m large span transmission line on actual strain tower for full scale test is built in Kunming UHV engineering technology lab to study on the temperature rise and sag characteristics of 4 kinds of conductors, including 1 kind of ordinary aluminum clad steel conductor and 3 kinds of typical augmented capacity conductor: carbon-fiber aluminum conductor composite core (ACCC), aluminum clad invar core aluminum alloy wire, and aluminum clad steel core aluminum alloy wire. The results show that ACCC and aluminum clad invar core aluminum alloy wire have better arc sag characteristics, and there are obvious temperature transfer points. The temperature transfer point of ACCC is about 75°C, and the transfer point of aluminum clad invar core aluminum alloy wire is about 105°C.

提出一种架空导线短时过负荷计算模型,并通过试验对计算模型进行验证,结果表明理论计算值与实测值相差不多.架空导线负荷的变化和温度的上升存在滞后效应,因此在不超过导线允许温度范围内,可进行架空导线的短时过负荷运行.短时运行的过负荷量和时间可由计算模型给出,由此为架空导线短时过负荷运行控制提供决策依据.

通过风洞试验测试了圆线同心绞导线、型线同心绞导线和新型同心绞导线在单根、双分裂和四分裂时的风阻力系数.测试结果表明:新型同心绞导线的风阻力系数随风速的增加而减小,与圆心同心绞导线和型线同心绞导线的风阻力系数随风速的变化规律不同;在低风速区,其风阻力系数大于圆线同心绞导线的风阻力系数,而在高风速区则相反;在单根和双分裂时的风阻力系数只有在高风速区时小于型线同心绞导线,而四分裂时的风阻力系数在整个测试风速范围内小于型线同心绞导线.

文章通过对高导电率硬铝导线、高强度铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线三种节能导线的机械物理性能、蠕变性能、电气特性以及结构特性的研究，并与普通钢芯铝绞线相应特性进行了对比分析，得出了三种节能导线的性能特点，为节能导线设计选型及应用提供了技术参考。

The dynamic thermal equilibrium equation was applied in the condition of short-term current overload of overhead conductors. The maximum allowable overload time corresponding to the maximum allowable temperature of conductors were computed,after increasing the current load. The laws between the maximum allowable temperature,maximum allowable overload time and ampacity increment were analyzed,comparing different specifications of ACSR in the summer typical weather conditions of Guangdong Province as an example.

以具有相同载流能力的铝合金电缆和铜电缆为研究对象,运用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法,对铝合金电缆和铜电缆全生命周期过程中对环境的影响进行了评价.结果表明,在中国资源消耗潜值、能源消耗潜值、酸化潜值、全球变暖潜值、富营养化潜值和工业用水6个特征值上铝合金电缆优于铜电缆,且在中国资源消耗潜值方面优势显著.只有在土地资源潜值这一特征化指标上,铝合金电缆高于铜电缆.

　　通过对碳纤维复合芯及其导线的研究和试验，解决关键技术和难点。在大量研究和工程实际应用的基础上，制定该产品系列国家标准，统一碳纤维复合芯及其导线的设计、制造和试验方法。并在此基础上形成国际IEC标准草案。不仅解决了复合芯及其导线产品无国家标准的现状，同时也是我国在架空输电线领域首次自主制定国际标准。