河北志達偉業通訊器材股份公司

鋼芯鋁絞線是架空導線中的一種主要產品，由具有較高強度的鋼絞線作為承力元件，電工用鋁或鋁合金線作導體，用于長距離、大功率的輸電線路中。鋼芯鋁絞線具有結構簡單、架設與維護方便、線路造價低、傳輸容量大，又利于跨越江河和山谷等特殊地理條件進行敷設等特點，因此被廣泛地應用于各種電壓等級的架空輸配電線路中。


我國一次能源和電力負荷分布很不均衡，全國三分之二以上的可開發資源主要分布在四川、西藏、青海、云南、廣西等西部地區；煤炭三分之二以上的可開發資源分布在山西、陜西、內蒙古西部。而全國三分之二以上的電力負荷集中在經濟發達的京廣鐵路以東地區，特別是長三角、珠江三角洲、京津塘及沿海地區，西部的能源_與東部的負荷核心距離在500—2000km左右。因此有效而又經濟地把能源以電的形式，長距離地從西部的能源_輸送到東部和南部的負荷中心，是事關我國可持續發展的大事。


目前，我國輸電線路以220kV330kV、500kV交流輸電和幾條±500kV直流輸電線路為骨干網架。全國已形成_電網公司下屬的5個區域電網和南方電網。其中，華東、華北、華中、東北4個區域電網和南方電網已經形成了500kV的主網架。“十一五”期間，我國將實施7個跨省大區電網之間以及大區電網與5個獨立省網之問的互聯。到2010年前后，將建成以三峽為中心的連接華中、華東、川渝的中部電網；華北、東北、西北三個電網互聯形成








交流電阻簡化計算


由于鋁線在空氣中氧化而形成具有絕緣性的氧化膜，所以，鋼芯鋁絞線通電載流后，電流是沿鋁股線作螺旋形方向流動的，因而形成軸向磁場。雖然，導線中相鄰層鋁線的絞向相反，可使一部分磁化力抵消，但仍足以構成交變的剩余磁場強度，使鋼芯中產生磁滯和渦流，導致損耗。同時，由于集膚效應和鄰近效應的影響，使導線中電流分布發生變化，導致導線電阻的增大。


計算交流電阻，常規的方法是先計算出由渦流和磁滯引起的電阻增量，再計算由集膚效應和鄰近效應引起的電阻增量，_后將兩者增量同直流電阻相加，即為交流電阻。此方法十分復雜。


本文參照IEEE標準Std.738-2006《架空導線電流·溫度計算的IEEE標準》3.4.7條，對單層結構的鋼芯鋁絞線（如6/1、7/1、12/1結構），交直流電阻比設為1.20；二層結構的鋼芯鋁絞線（如何17、5417、54/19結構等），交直流電阻比設為1.03；對于二層或四層結構，參照文獻［1J，交直流電阻比設為1.005。由同溫度時的直流電阻乘以交直流電阻比，便可得到該溫度下的交流電阻值。






架空導線的設計載流量是根據特定氣象條件和導線_允許工作溫度（70-90℃）來確定的，這是線路的熱穩態載流量。穩態載流量的計算，國內通常根據DL/T5092-1999<115-500kV架空送電線路設計技術規程》中提供的方法進行計算。在IEEE標準Std.738-2006《架空導線電流－溫度計算的IEEE標準》中還提供了暫態計算（Transientcalculations）方法。為了驗證簡化計算所得的交流電阻值對載流量計算的影響，我們采用國內常用的方法進行載流量的穩態計算（Stead-statecalculations）。載流量的計算公式如下：




當環境溫度40℃、風速0.5mis、日照強度1000W/m2、輻射及吸熱系數均為0.9，鋼芯鋁絞線的工作溫度分別為70℃、80℃及90℃時，國內常用規格鋼芯鋁絞線的交流電阻、載流量計算結果見表3o將表3同《電線電纜手冊》第1冊中表1-2-50的數據進行分析對比，從中可以發現，在標稱截面（鋁／鋼）大于50130時，除了鋁／鋼線根數12/7結構的標稱截面為70/40、95155、120/70外，在70℃時，計算的載流量數據與于冊中的數據相差不大于0%～3%；其余溫度下，相差為0%～6%。在50130規格以下時，本計算所得的載流量數據比手冊中的數據小，相差為4%～8%。鋁／鋼線根數12/7結構的鋁／鋼截面為70/40、95155、120170三個規格，本計算所得的載流量比手冊中的數據大，相差1%～18%。由上述可知，對交流電阻的計算作了簡化后，載流量的計算便變得簡單。當然，鋁／鋼截面為70/40、95155、120/70三個規格載流量計算比手冊中的數據大，應值得進一步的分析。     


進行導線載流量計算時，必須先計算出導線的交流電阻值。交流電阻隨交流電的頻率、平均電流密度和溫度而變化，計算十分復雜。本文參考了一些文獻，設定了交直流電阻比，簡化了計算過程。用簡化計算所得的交流電阻值進行了載流量計算。結果表明，在計算條件相同時，大部的計算數據與《電線電纜手冊》第1冊表1-2-50對比，誤差較小，少量規格的計算數據相差較大，值得進一步的探討。