目前，架空導線的導體材料都採用電工鋁。因鋁線材料的基本特性，我國架空導線鋁導電率為61%IACS（以電工退火銅的體積電阻率ρ=0.017241Ω·mm2/m為100%IACS）。
基本介紹
- 中文名：新型節能導線套用技術
- 適用範圍：110kV 及以上架空輸電線路
- 導體材料：採用電工鋁
- 電線損率：5.98%
- 全國損電量：1710 億kWh
- 典型用戶：江蘇省電力公司等
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技術名稱
新型節能導線套用技術
適用範圍
110kV 及以上架空輸電線路
技術背景
根據中國電力企業聯合會統計數據，2010 年我國輸配電線損電量達1710 億kWh，全國輸配電線損率為5.98%，折合5985 萬tce。
技術內容
技術原理
近年來，國內陸續研製出多種新型節能導線。與常規鋼芯鋁絞線相比，鋼芯高導電率硬鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線三種節能導線的電氣和機械性能基本相同，但節能效果明顯，在輸電線路建設中具有普及推廣和套用價值。鋼芯高導電率硬鋁絞線：導線材料中雜質元素的比例是影響導線導電率的因素之一；同時材料內部的晶界、位錯、固溶原子等微觀缺陷也對鋁導體導電率有不良影響，可通過細晶強化和顆粒強化減少微觀缺陷對導電率的影響。鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線：合金單線主要材料成分由電工鋁、鎂、矽等材料合成，添加的元素主要是鎂（Mg）和矽（Si），主要組成物為Mg2Si。在熱處理狀態下，Mg2Si固溶於鋁中，並通過人工時效進行硬化，將矽化鎂Mg2Si均勻地析出在合金單線的表面，使合金單線獲得足夠的強度和塑性。鋼芯高導電率硬鋁絞線：採用63%IACS高導電率鋁線(國際退火銅導電率為100%IACS)，替代普通鋼芯鋁絞線中的61%IACS鋁線；鋁合金芯鋁絞線採用53%IACS高強度鋁合金芯替代普通鋼芯鋁絞線中的鋼芯和部分鋁線，導線外部鋁線與普通鋼芯鋁絞線鋁線相同；中強度全鋁合金絞線全部採用58.5%IACS中強度鋁合金材料。
上述三種節能導線的整體直流電阻值降低，提高了其導電能力，從而降低了電能損耗。
關鍵技術
1）鋼芯高導電率硬鋁絞線：考慮導線材料中各元素對導電率的影響，控制各元素的比例，運用TiC等專用細化劑對晶粒進行細化及強化，合理設計模具和壓縮率，減少拉拔工藝增加的殘餘應力，同時採用型線的拉拔及絞制工藝的控制，確保生產過程中型線不翻轉、不翹邊。
2）鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線：通過鋁基體的合金化的配方組合，及加工工藝及熱處理的控制，使其導電率、強度、延伸率上得到明顯提高。
主要技術指標
1）鋼芯高導電率硬鋁絞線的機械參數與普通鋼芯鋁絞線相同，鋁合金芯鋁絞線、全鋁合金絞線拉力重量比（弧垂特性）與普通鋼芯鋁絞線基本相當；在同等截面下，三種節能導線直流電阻降低約3%；
2）在等外徑條件下，與普通鋼芯鋁絞線相比，三種節能導線產生的電磁環境、表面電場強度、可聽噪聲和無線電干擾水平基本相同。
技術套用情況
鋼芯高導電率硬鋁絞線和中強度全鋁合金絞線已通過中國電力企業聯合會的鑑定。該技術已在江蘇省電力公司500kV 斗山至常熟南線路、220kV 南通西至常青線路中套用。
典型用戶
典型用戶：江蘇省電力公司
1）建設規模：500kV 同塔雙回輸電線路，4×JL/G1A-630/45 導線，線路全長約27km。主要建設內容：將原設計方案的常規鋼芯鋁絞線替換為等截面的高導電率硬鋁S/Z 型絞線，桿塔和金具不變，主要設備包括JL (GD)/G1A-630/45高導電率硬鋁S/Z 型絞線。與普通鋼芯鋁絞線相比投資額增加390 萬元，建設期2 年。年可節約電139.3 萬kWh，折合487.6tce，年節約41.8 萬元，投資回收期9.3 年。
2）建設規模：220kV 同塔雙回輸電線路，2×LGJ-630/45 導線，線路全長約9.5km。主要建設內容：將原設計方案的常規鋼芯鋁絞線替換為等截面的高導電率硬鋁S/Z 型絞線，桿塔和金具不變，主要設備包括JL (GD)/G1A-630/45 高導電率硬鋁S/Z 型絞線。與普通鋼芯鋁絞線相比投資額增加60 萬元，建設期2 年。年可節約電23.8 萬kWh，折合83.3tce，年節約7.1 萬元，投資回收期8.5 年。
推廣前景
該技術是現有鋼芯鋁絞線的替代升級產品，各項機械性能參數沒有變化。套用鋼芯高導電率硬鋁絞線可替代各種鋁鋼比值的普通鋼芯鋁絞線，節能效果明顯。鋁合金芯鋁絞線、全鋁合金絞線比較適合替代鋁鋼比值偏小的普通鋼芯鋁絞線，因此，能夠採用常規導線的新建線路，均能採用該技術。2010 年我國輸電線損電量1710 億kWh，若到2015 年，其中20%輸電線路能夠採用該技術，損耗降低3%，則總損耗可減少10.26 億kWh，約為36 萬tce。
關係網
該技術入選國家重點節能技術推廣目錄（第四批）；該批次技術共有22條，如下：
