淺析110kV到500kV架空輸電線路中新型導線的應用

顧燕波

摘要：近年來，隨著國家經濟的快速發展，人民生活水平的日益提高，社會的不斷進步，對電力資源的需求逐漸的增加。而在電力資源中最關鍵的就是能夠安全的運輸電力資源。架空輸電線路的作用就是輸送電力，將發電廠，變電站以及用戶三者之間聯系起來，構建成相應的輸電網和配電網。同時，在架空輸電線的作用是將電流進行對應的傳導，因而就使得架空輸電線路中的導線非常的重要。又因為傳統的導線在一些方面不能很好的發揮作用，重量較重，輕度不高等，而新型的導線具有更多的優點，重量較輕，強度較高，使用壽命長等。為了進一步的探究出新型導線在架空輸電線路中的應用，本文對新型導線碳纖維復合芯導線（ACCC）進行全面的分析與研究，并對碳纖維復合芯導線在110kV到500kV架空輸電線路中的具體應用進行了仔細的研究。

關鍵詞：110kV到500kV架空輸電線路，新型導線，應用

碳纖維復合芯導線（ACCC）

1.1碳纖維復合芯導線的定義

碳纖維復合芯導線屬于世界電力輸變系統中最佳的新型導線，是借助多種復合的碳纖維導線進行相互的結合而成，碳纖維作為中心層外界是由玻璃纖維進行對應的包裝而組成芯棒而周圍則是由階梯界面的軟鋁線進行纏繞而組成，比起傳統架空輸電線的導線具有更多的優點，能夠適應多種環境，耐腐蝕，強度高，重量較輕，不容易受到破壞等。

1.2碳纖維復合芯導線的特點

1.2.1強度大

碳纖維復合芯導線屬于混合固化芯棒，對于抗拉性能較強，而傳統的導線的抗拉性能較差，大致在1240--1410MPa左右，碳纖維復合芯導線的強度是傳統普通導線的二倍，也就是抗拉強度在2480--2820MPa左右。而且較高的強度能夠增加桿與塔之間的間距，從而降低了塔和桿的成本消耗。

1.2.2導電性能高

在碳纖維復合芯導線中，不存在鋼芯等鋼絲材料因而就避免了鋼絲材料引起的磁損失和磁感應而產生的熱效應，從而在運送相同量的負荷情況下，產生的運行溫度較低，與傳統普通的導線相比較，降低了在輸送電能過程中的損失，大致在6%附近。關鍵的是梯形的軟鋁材料使得碳纖維復合芯導線的橫截面積達到普通導線橫截面積的1.3倍，進而能夠提高導線對電流的運載量，提高碳纖維復合芯導線的工作效率。

1.2.3低弧垂

與傳統的鋼芯鋁絞線相比較，碳纖維復合芯導線具有較高的低馳度的性質，也就是指隨著問的上升，傳統鋼芯絞線馳度上升的較快，而新型的碳纖維復合芯導線的馳度增加的緩慢，僅僅是傳統鋼芯絞線的0.6倍左右，從而降低了架空線之間的絕緣空間縫隙，使得導線的運行更加安全和可靠。

1.2.4重量較輕

與傳統的鋼芯絞線相比較，碳纖維復合芯導線的比重較小，使得在同等外徑下，碳纖維復合導線的橫截面積增大，而且碳纖維復合芯導線在單位長度的重量比傳統的鋼芯材料輕9%--18%左右。

1.2.5耐腐蝕性強

碳纖維復合芯導線與周邊的環境較為親和，進而使得導線在通電的過程中，避免了鋁線與鍍鋅線之間的電化學反應，從而減緩了導線的老化作用，提高了碳纖維復合芯導線的使用壽命，而新型的ACCC導線比傳統的導線的使用壽命高了2倍左右。

1.2.6成本低

因為新型的碳纖維復合芯導線具有比傳統導線更多的優點和特性，進而降低了架空輸電線路的運營成本。

1.3碳纖維復合芯導線的發展現狀

當前的碳纖維復合材料憑借高強度，高模量，耐高溫以及重量輕等特點已經應用到各個領域之中，不僅在軍事領域得到了應用，在一些輸送電等行業也在快速的發展。但是我國對于碳纖維的研究較遲，掌握的技術較少，因而需要加強我國對碳纖維技術的研究力度，進一步的提高我國對碳纖維技術的應用力度。

碳纖維復合芯導線（ACCC）在具體實際架空輸電線路中的應用

為了進一步的了解碳纖維復合芯導線在具體實際中的作用，本文對南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線進行了對應的分析與研究。

在南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線的改造中，考慮到周邊資源的緊張，還要結合周邊地形地勢的具體情況，提高導線的載流量以及考慮工程所需要的成本等影響，從而選擇了新型的碳纖維復合芯導線進行對應的改造工程。但是在具體的改造過程中，因為新型的碳纖維復合芯導線的外層屬于退火的導線，材料本身質軟，容易受到外界的影響，而且導線的中部屬于高強度的復合芯，因而更容易受到損壞，這些問題制約著新型碳纖維復合芯導線的使用。因而相關的技術人員對這些問題進行了對應各分析與研究，并最終提出了解決該問題的應對措施，第一，借助尼龍滑車并且在滑車的槽底加入橡膠墊，來進一步的減少施工過程中對導線造成的損傷以及減少導線與地面直接接觸而引起損傷。第二，又因為碳纖維復合芯導線本身不容易折疊與彎曲，為了避免對 ACCC導線造成的彎曲，在一些張角較大的塔和直線塔等使用雙向的滑車，同時在進行雙向滑車之前，將新型碳纖維復合芯導線與鋼絲進行對應的捆扎，從而能夠有效的避免在后期進行滑車的過程中對導線的尾線處的開角過大。第三，在進行緊線的過程中時，要嚴格控制導線的速度，避免導線的速度過快，使得導線與地面發生接觸，從而對導線造成一定程度的損傷。第四，在進行施工的過程中，施工的技術人員要有一定的專業技術，最關鍵的是對導線中間的連接器具以及各種導線的連接方式充分的掌握，并且能夠應對各種突發情況的發生，進而完成對應導線的連接工作任務。

對碳纖維復合芯導線（ACCC）在具體實際架空輸電線路中應用的分析與研究

在對碳纖維復合芯導線（ACCC）在具體實際架空輸電線路中應用中分析出，當今的碳纖維復合芯導線比起傳統的鋼芯導線，雖然重量輕，強度較高，導電性能較高以及低弧垂和耐腐蝕性強，并且新型的碳纖維復合芯導線復合時代發展的需求，復合綠色發展的要求，但是在具體的施工和應用中發現存在一些不足影響著新型碳纖維復合芯導線的應用效果。

3.1施工過程較為復雜，容易出現誤差

應對措施：加強對施工過程的控制力度，其中最關鍵的是壓接金具，各種金具之間的壓接方式錯綜復雜，需要相關的技術人員掌握好對應的施工方法，并且加強對突發事件的應急搶救方法的訓練，避免對導線扎還曾損傷，從而影響導線發揮作用。

3.2碳纖維復合芯導線的應用力度較弱，一些問題沒有具體的解決方法

當前的碳纖維復合芯導線在架空輸電線路中的應用較少，在一些運行方面的知識較少，對于一些碳纖維的老化程度以及對導線的振動的防治方面掌握的經驗較少，關鍵的是沒有較多的事例能夠進行相關的分析與研究，因而需要進行一步的探索與研究。

3.3碳纖維的使用壽命時間沒有明確的規定

在應用碳纖維復合芯導線的過程中，導線自身的使用壽命不僅會受到自身的影響，還會受到化學腐蝕，日常的暴曬，風吹雨打等環境的影響以及在發生故障時沒有及時的進行維護和一些其他的損壞的影響。

結語

在本文中，介紹了新型碳纖維復合芯導線的定義，具有的特點以及發展的現狀，并且重點分析了在南通供電公司的220kV天劉線架空輸電線的應用，在分析與研究中發現，當前的新型碳纖維復合芯導線在架空輸電線中的應用程度較小，處于初期的階段，從而在應用中發生突發的事件時，很難及時做出對應的解決措施，并且對于該新型復合芯導線的使用壽命以及具體的過程沒有明確的規定，因而就需要相關的技術人員進行探索與研究，進一步的掌握新型復合芯導線的更多知識和經驗，從而提高在后期的應用程度。

參考文獻

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