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1、铝包钢绞线在高海拔多冰雪地区 输电线路上的应用云南省电力设计院王守礼余德摘要铝包钢 纹线是多冰雪地区架空输电线路比较理 想的导线。它具有强度高、钢侣结合好、搜冰超载能力强、安全储 备大等优点。从云南高海拔地区两条输电 线路的实际使用 及技术经济分析来看,它在多冰雪地区输电线路中的应用,有着广阔的发展前景。主题词侣包钢纹线高原多冰雪地区输配电线路应 用铝包钢线的性能及国外应用概况铝包钢线是一种双金属 导线。它具有机械强度高,电气性能好,钢铝结合好,包覆铝层均匀牢固,耐腐蚀等优越性能。当用作输电导线时,由于强度高、过载能力大,定位档距可较钢芯铝线增大肠用作良导体避雷线时,雷击热稳定及过载能力强。由
2、于它耐腐蚀性能好,使线路维护和检修费用大为减少。美国等工业发达国家,为了减轻对通信线的电磁危险及干扰影响,改善避雷线高频通信参数,在输电线路上广泛采用铝包钢绞线作为 良导体避雷线,满足线路要求年以上的运行年限。日本是一个近海多岛国家,为了防止海洋盐雾腐蚀,解决岛间大跨越高强度导电线间题,以及增大线路热容量和降低电路损耗,在输电线路建设中也采用铝包钢绞线或钢芯铝包钢混绞线。铝包钢绞线在我国高海拔多冰雪地区的应用严重覆冰地区钢芯铝绞线运行情况目前,云南省高海拔多冰雪地区输电线路的导 线大多采用钢芯铝绞线,借助钢芯来提高整根导线的综合机械强度,以弥补铝股机械强度很低的弱点。但钢、铝的弹性系数相差很大
3、,在多冰雪地区,由于导线脱冰跳跃、覆冰过载及不均匀脱冰时产生较大的不平衡张力使悬垂线夹滑动等原因,以致发生中、小牌号钢芯铝绞线严重脱股 的现象。例如位于云贵交界地区的羊盘线,导线为刀一加强型钢芯铝绞线,于年月至年月间,在重冰地 段计 长,由于严重覆 冰共发生 断铝股处。按相别划分,相断股处,相断股处,相断股处。按气象区划分,冰区断股处,占肠叹冰区断股处,占肠。按断股数量划分,断股处,占肠,断股的处,占肠断股以上 的处,占肠。滇川交界地区的以会线,于年月日至月日,导线最大覆冰直径达刀刀刀,使第号至第号杆间导线铝股全断,只剩下钢芯。滇东北地区的、日召彝线,于年月由于严重覆冰,导线覆冰直径达卫,使第
4、号杆 边相、第号杆中相及边相、第号杆左边相刀一导线铝股全断,钢芯露出多。位于云南省乌蒙山东侧的五德至镇雄输电线路,全长理,海拔在之间,导线为一,在年月日至月日之间,连续天阴雨低温,导线覆冰直径达,造成覆冰断线次。其中在档距中间导线超 载拉断次,占肠爆压接头拉脱次,占肠悬垂线夹处断线次,占务,耐张线夹处断线次,占呱。按钢芯铝绞线的破坏荷重推算得出的各种档距下之极限覆冰荷载山及不同密度时导线的极限覆冰厚度,列于表。表一导线在不同档距下的极限 报冰荷载及在不同密度时导线被破坏 的斑冰厚度各档距下的值 项目州州州竺竺 极限覆冰荷软川导线破坏冰厚。密度时密度时密度时密度时密度。时阿。的力甲叮凶门己口的一
5、己呼卜工们引的一口囚的口闪洲 囚的力况翻燕日澎健卜翻的的囚卜门一馏囚口仍从表可看出,导线的极限覆冰荷载及破坏冰厚随档距的增大而减小。现场观察到导线最大覆冰直径为最大覆冰厚度为刀吐,只要密度在以上,档距大于,覆冰荷载达加时即可造成断线事故。因此一及以下截面的钢芯铝纹线,在这样大的严重覆冰情况下,其机械强度是无法满足的。上述中、对牌号钢芯铝绞线的断线、断股,与冰凌超载、脱冰跳 跃舞动、地形高差悬殊、铝股破坏应力较低等密切相关。电线不同期脱冰的实际状况时有发生,例如云南洛昭线的麻窝达特重冰区,年月就出现导线两根已脱冰、一根局部脱冰,避雷线尚未脱冰,导线覆冰直径达刀刀刀年月日,该线路的麻窝达至号杆间有
6、一相导线脱冰时,口粗的冰筒从导线高悬挂点向弧垂最低点滑移脱落,产生很大的机械振动力及不平衡张力。之铝包钢绞经在高海拔多冰雪地区的应用鉴于钢芯铝纹线在多冰雪地区断线、断股异常频繁,为了防止或减少钢芯铝绞线断线、断股现象,多冰雪地区输电线路的导线及良导体避雷线宜优先选用机械强度较高的铝包钢绞线或钢芯铝合金绞线。云南以昭线,通过地形及气候复杂的滇东北高原地区,翻越乌蒙山西支及中支,海拔高程在之间,峰峦迭嶂,冰凌严重。为了减少对通信线的电磁危险影响,防止断线断股,在通信线密集地段采用一一一一一型连续挤压工艺的铝包钢绞线作为良 导体屏蔽线,计长,其中者昭段的已于年月日正式投入生产,运行情况良好。此外,云
7、南洛泽河水电站至昭通线路,在麻窝达特重冰区至海 拔的长卫一段,冰凌十分严重,导线覆冰直径达,运行六年多来,发现导线断铝股处。昭通地区电力公司决定将该段钢芯铝绞线 更 换为一铝包钢绞线。换线段的地形起伏情况如图麻窝达爵鬓,、户积、麻窝达特重冰段地形起伏情况雏一。酬覆冰厚度,风速所示。从图可见,线路在两高山之间横跨一个形山谷又称风槽,北方寒流入侵时,水汽沿风槽口持续上升,形成云雾,产生严重覆冰。上述两个工程采用的铝包钢绞线的主要技术参数见表。我们正计划在滇东北地区再选择一条特重冰线采用铝包钢绞线作为输电导线,以便在多冰雪地区取得运行经验。铝包钢绞线与钢芯铝绞线及钢芯铝合金绞线的技术经济对比现就线路
8、,在覆冰厚度即且特重冰区分别采用一封铝包钢绞线与一钢芯铝 绞线及钢芯合金绞线的技术经济比较 结果列于表。根据洛昭线的实测平断面图,选择高山大岭及平缓山丘两种有代表性表儿一佰铝包炯绞线的主要参数项项目目技术参数数计计算截面铝铝铭。钢钢钢钢仁 总总总计计工婴。土土单单线根数单股直径巧一外外径巧。计计算拉断力。直直流电阻,。之参参考重量。综综合弹性系数勺勺综综合线膨胀系数又一制制造长度最最大设计应力力导线线良导体屏蔽线线安安全系数数导线线。良良良导体屏蔽线线、表一、一、一导线技术经济比较坝目一一一一一 一项一一一巧计算截面积勺计算外径计算重量,导线安全系数计算拉断力计算破坏应力最大设计应力平均运行应
9、力线膨胀系数弹性系数勺直流电阻值样板一勺载流量平均杆塔数 基高山大岭平缓山丘气候条件档距时最大弧度最大使用拉力拓材料耗量,导线钢材高山大岭平缓山丘导线、杆塔等和施工费用差值高山大岭平缓山丘忆。只一一日。一。云南万级特重冰区,覆冰厚度 】即一一风速。一一石的地形实排杆位得到 在高山大岭地区,钢芯铝绞线平均杆塔数为基蜘,钢芯铝合金绞线为基刀,铝包钢绞线为基在平缓山丘,钢芯铝绞线平均杆塔数量为基二,钢芯铝合 金绞线为基加田,铝包钢绞线为基。高山大岭地区因充分利用起伏较大的有利地形,其杆塔数较平缓山丘少肠肠。在材料消耗指标方面,导线耗量如以钢芯铝绞线为基准,则铝包钢绞线每千米耗量增加肠,但钢材耗量却减
10、少肠肠综合导线、杆塔等材料及施工费用,铝包钢绞线减少肠。钢芯铝合金绞线的技术经济指标介乎于钢芯铝绞线与铝包钢绞线之间。现钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线及其配套金具已标准化、定型化、系列化,设计选用十分方便而铝包钢绞线的配套金具迄今 尚未完善。从机械力学特性来看,铝包钢绞线最优,钢芯铝合金绞线次之,钢芯铝绞线较差。三种导 线的载流量,钢芯铝 绞线最高,钢芯铝合金绞线次之,铝包钢绞线较差,仅相当于一导线的载流量。载流量系根据上海电缆研究所一九九年九月出版的架空输电导线载流量计算导则进行计算。如线路的输送容量为,最大工作电流为,该型铝包钢绞线已完全满足输送负荷的要求。必须指 出,多冰雪地区输电线路的导线
11、选择,机械强度是一个很重要的因素。此外,铝包钢绞线弧垂特性较好,导线弧垂较钢芯铝绞线减少吐肠,使用档距较大铝包钢绞线的最大使用拉力较钢芯铝绞线增大肠,对于承力杆塔及其基础需相应加强但对于直线杆塔,因铝包钢绞线外径较小,风压荷载也相应减小。三种导线的力学特性计算结果列于表和表中。施工注意事项放线铝包钢线是由外面铝层,里面钢芯两种复合金属材料组成,铝层主要是提高导电性表三种导线的力学特性计算结果之一项目风速覆冰厚度综合截面勺外径 重量综合线膨胀系数“综合弹性摸量计算破坏应力平均运行应力。自重比载,自重加冰重比载,覆冰时风压覆冰时综合比载,。外过电压时风压外过电压时综合比载内过电压时风压内过电压时综
12、合比载武最大风速刚双压最大风速 时综合比载。安装情况时风压安装情况时综合比载一场一。一一一一一一一一一一一一一。一义一一一一一一一一一,一一巧一一表三种导 线的 力学特 性计算 结果之 二 旗 蓬并鬓革槛应丽石 丽 面涵丽而 藤 不 万 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一石伴,拉力主要靠钢芯承受。由于外面铝层很薄厚约,若按常规 施工方法,在山岩地区放线,势必造成导线与岩石等摩擦而将铝层局部刮掉,使导线损伤,降低导电性能。所以在施工放线时应采用张 力放线,以避免放线过程中损坏铝层。对没有牵引设备的施工单位,在山岩地区采用人工放线时,应采取切实可行的防护措施,防止放线过程
13、中损伤铝层。江西省吉安地区在缺乏张力放线机械的情况下,提出采用纹磨与人工拖线相结合的半张力放线办法,尚需进一步总结经验。耐张线夹及接头导线的连接及耐张线夹的压接必须严格按照架空送电线路施工及验收规范的要求进行。铝包钢绞线机械强度较高,其金具强度及握着力必须按规范要求与之 匹配,即耐张线夹与接续管的试验握着强度不得小于导线计算拉断力的肠,导线接续处两端点之间的电阻应不大于同样长度导线的电阻。设计研制的金具必须满足上述要求。我们采用铝包钢纹线时,与电力部成都电力金具厂协作配合,设计研制了一现型错包 钢纹线接 续管及玉压缩型耐张线夹。将研制的耐张线央及接续管与铝包钢纹线连接后在拉力机上进行三次拉力试
14、验,破坏强度 分别为、和,超过标称破坏强度,符合设计要求。线夹及接头握力试验示意图见图。承一仍。一甲”图握力试验示意图件从件一耐张线夹 件一接续管 件、件一钢锚几点看法在保证导线质量的前提下,多冰雪地区采用铝包钢绞线可以避免或减少 导线 断线、断股事故。从保证线路完全运行、减少停电损失及运行检修费用等方面来看,这无疑对丛山峻岭的云南高原地区是有其经济意义的。铝包钢绞线作为良导体避雷线有 一系列优点 雷击热稳定和过载能力强屏蔽性能 良好,屏蔽系数约防腐性能好,使用寿命可延长至年以上。在多冰雪地区,为了降低邻近通信线上的电磁危险和 干扰影响,采用铝包钢绞线作为良导体避雷线,是安全、可靠、合理的。用
15、连续挤压包覆新工艺生产的铝 包钢线,其铝层均匀,钢铝结合良好,从云南省的实际应用来看还是比较满意的。希望制造厂继续改进工艺,进 一步提高产品质量,降低成本,在价格上能与铝合金线竞争,以便今后在条件适合的工程中推广应用。目前铝包钢绞线尚处于企业标准阶段,每选择一种导线或 良导体避雷线都要进行配套金具的设计、研制及试验工作,增加了线路设计及施工备料的困难,并对建设工期有一定影响。为适应电力建设的需要,建议有关部门尽快将铝包钢纹线及其相应配套金具标准化、定型化、系列化,以便使用单位按实际需要选用导线及金具。目前运行中的架空避雷线及拉线,一般都采用镀锌锡狡线,在空气湿度较大的地区,在盐碱及三、四级严重
16、工业污秽区,锈蚀电线电缆辐照过程中的张力控制吉林市辐射化学研究所赵成刚徐以位摘要对电线电缆辐照过程进 行张力控制,可以使放线速度、收线速度与辐照窗下滚筒速度三者间速 度同步,保证电线 电缆接收的辐封剂量均匀。主题词张力控制装置电子辐照交联机前言辐照交联电线电缆近年来已广泛应用于 航空航天、舶船车辆、家用 电器、仪器仪表以及石油工业等各个领域。电线电缆辐照交联的束下装置,主要由放线装置、收线装置、辐照窗下滚筒及张力控制器构成。其 中,张力控制器是这套装置的核心部分,只有通过张力控制才能使放线速度、收线速度及辐照窗下滚筒速度三者同步,保证线缆接收的辐射剂量均匀。线缆辐照的张力控制方法,主要有以下几种通过摩擦片控制线缆张力这是一种比较古老的线缆张力控制方法,适用于较大直径 线缆娜照。采用这种方法时,收线装置的线速度要略大于辐照窗下滚筒 的线速度,放线装置的线速度要略小于辐照窗下滚筒的线速度,通过摩擦片的打滑使线缆张力保持恒定,通过调节摩擦片的压紧力来设定线缆张力。通过电机电流控制线缆张力电机电流由其输出轴上所受的扭矩决定,这个扭
