架空輸電線路中導(dǎo)線的選型

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1、架空輸電線路中導(dǎo)線的選型牟俊（中工武大設(shè)計(jì)研究有限公司，武漢市，430072）摘要：隨著社會(huì)科技的進(jìn)步發(fā)展，架空輸電線路中導(dǎo)線的形式越來(lái)越多樣化，導(dǎo)線受環(huán)境、材質(zhì)、輸送容量等多種因素的影響，在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇合適的導(dǎo)線？關(guān)鍵詞：輸電線路；導(dǎo)線；選型；經(jīng)濟(jì)電流密度0引言在架空輸電線路的設(shè)計(jì)中，導(dǎo)線的選型至關(guān)重要，架空輸電線路工程本是導(dǎo)線與桿塔結(jié)合的藝術(shù)，目前國(guó)家電網(wǎng)提出打造堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)的現(xiàn)代電網(wǎng)。對(duì)目前導(dǎo)線產(chǎn)品的多樣性，每種產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)不同，我們需要根據(jù)輸送容量和線路環(huán)境因素，選擇經(jīng)濟(jì)適用的導(dǎo)線。1、導(dǎo)線的選型原則送電線路的

2、導(dǎo)線和地線長(zhǎng)期在曠野、山區(qū)或湖海邊緣運(yùn)行，需要經(jīng)常耐受風(fēng)、冰等外荷載的作用，氣溫的劇烈變化以及化學(xué)氣體等的侵襲，同時(shí)受國(guó)家資源和線路造價(jià)等因素的限制。因此，在設(shè)計(jì)中特別是大跨越地段，對(duì)電線的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等必須慎重選取。選定電線的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)一般應(yīng)考慮以下原則：⑴導(dǎo)線材料應(yīng)具有較高的導(dǎo)電率。但考慮國(guó)家資源情況，一般不應(yīng)采用銅線。⑵導(dǎo)線和地線應(yīng)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐振性能。⑶導(dǎo)線和地線應(yīng)具有一定的耐化學(xué)腐蝕，抗氧化能力。⑷選擇電線材質(zhì)和結(jié)構(gòu)時(shí)，除滿足傳輸容量外還應(yīng)保證線路的造價(jià)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)合理。2、導(dǎo)線截面的選擇架空送電線路導(dǎo)線截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，并應(yīng)根據(jù)事

3、故情況下的發(fā)熱條件、電壓損耗、機(jī)械強(qiáng)度和電暈進(jìn)行校驗(yàn)。必要時(shí)，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定；但對(duì)110KV及以下線路，電暈往往不成為選擇導(dǎo)線截面的決定因素。1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面所用的輸送容量，應(yīng)考慮線路投入運(yùn)行后5～10年電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，在計(jì)算中必須采用正常進(jìn)行方式下經(jīng)常重復(fù)出現(xiàn)的最大負(fù)荷。但在系統(tǒng)還不明確的情況下，應(yīng)注意勿使導(dǎo)線截面選的過(guò)小。導(dǎo)線截面的計(jì)算公式為S＝(1～1)式中S——導(dǎo)線截面，mm2P——輸送容量，kwUe——線路額度電壓，kvJ——經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2cosφ—功率因素經(jīng)濟(jì)電流密度J計(jì)算公式：由于我國(guó)

4、幅員遼闊，各地的電網(wǎng)送電成本存在明顯的差異，各地的經(jīng)濟(jì)電流密度也不同，但目前我國(guó)還沒(méi)有制定出合適的數(shù)字，現(xiàn)仍可以參考我國(guó)1956年電力部頒布的經(jīng)濟(jì)電流密度，參考表1中數(shù)值。表1經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2）導(dǎo)線材料最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax3000以下3000～50005000以上鋁線1.651.150.9銅線3.02.251.752）按電暈條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面隨著我國(guó)運(yùn)行電壓不斷升高，導(dǎo)線、絕緣子及金具發(fā)生電暈和放電概率增加，220KV及以上電壓線路的導(dǎo)線截面，電暈條件往往起主要作用。導(dǎo)線產(chǎn)生電暈會(huì)帶來(lái)兩個(gè)不良后果：①增加了送電線路的電能損失；②對(duì)無(wú)線電通信和載波

5、通信產(chǎn)生干擾。關(guān)于電暈損失，若直接計(jì)算出送電線路的電暈損失，其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)量概念很清楚，缺點(diǎn)是計(jì)算繁瑣。目前已很少采用這種方法?，F(xiàn)在趨向于用導(dǎo)線最大工作電場(chǎng)強(qiáng)度Em（單位為KV/cm）與全面電暈臨界電場(chǎng)強(qiáng)度E0之比值來(lái)衡量，Em/E0的比值不宜大于80%～85%。試驗(yàn)表明：當(dāng)Em/E0＝0.8時(shí)，起始電暈放電；當(dāng)0.9＜Em/E0＜1時(shí)，有較大的電暈放電；當(dāng)Em/E0＞1時(shí)，則全面電暈放電。關(guān)于電暈對(duì)載波通信的干擾，主要是對(duì)導(dǎo)線表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)衡量（取三相導(dǎo)線的中間相）。關(guān)于電暈對(duì)無(wú)線電的干擾，在無(wú)線電收、發(fā)設(shè)備離開送電線路一定距離后，干擾訊速衰減，如距邊線6

6、0m以外，干擾電平僅剩下5％，所以實(shí)際上可以認(rèn)為沒(méi)有問(wèn)題。關(guān)于不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小截面，武漢高壓研究所推薦：導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度與全面電暈電場(chǎng)強(qiáng)度的比值為0.8時(shí)，海拔不超過(guò)1000m，一般不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小直徑，這些最小直徑列于表2中。表2不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小直徑（mm）額定電壓（KV）110220330500750導(dǎo)線外徑9.621.433.62×21.63×17.12×36.243×26.824×21.64×36.95×30.26×25.5武漢高壓研究所還推薦，在年平均電暈損失ΔP不大于線路電阻損失的20％、按此標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的輸電線路，即可保證導(dǎo)線的電

7、暈放電不至于過(guò)分嚴(yán)重，又避免了對(duì)無(wú)線電設(shè)施的干擾，降低了電能損耗，提高了電能傳輸效率。線路所經(jīng)過(guò)的海拔地區(qū)超過(guò)1000m，不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小直徑，列于表3中。表3不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小直徑（mm）額定電壓（KV）110220330參考海拔（m）導(dǎo)線結(jié)構(gòu)0.89外徑9.121.42×201120相應(yīng)導(dǎo)線型號(hào)LGJ-50LGJ-2402×LGJ-2400.79外徑10.624.82×24.52270相應(yīng)導(dǎo)線型號(hào)LGJ-70LGJJ-3002×LGJJ-3000.7外徑1228.52×29.33440相應(yīng)導(dǎo)線型號(hào)LGJ-95LGJJ-4002×LGJJ-500

8、3）按導(dǎo)線長(zhǎng)期容許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面選定的架空輸電線路