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1、11220kV220kV 及以下架空送电线路设计及以下架空送电线路设计导导 线线 和和 地地 线线李叔昆李叔昆 整编整编2012-10-82012-10-8 修改修改22220kV220kV 及以下架空送电线路及以下架空送电线路导线及截面选择导线及截面选择2012 年年 10 月修编月修编33第一篇第一篇 导线分类导线分类1. 导线的材料导线的材料1.1 对导线材料的要求：对导线材料的要求：a、导电率高，以利于减少能损和电压降；b、耐热性能高，以提高输送容量；（正常情况下：铝 70、铝合金 150） ；c、机械强度高，弹性系数 E 大，有一定柔软性，易弯曲；d、有良好的抗疲劳性，耐震性能好；e
2、、耐磨蚀性好，使用寿命长；f、重量轻，耐磨；g、价格低廉。1.2 常用导线材料的性能比较：常用导线材料的性能比较：名称20时电阻率（mm2/m）导电率 （西门子1/m）比重 （g/cm3）抗拉强度 （kg/mm2）铜0.018255 (100%IACS)8.939铝0.029035 (64%IACS)2.716钢0.10309.7 (17.6%IACS)7.85120铝镁合金0.033030 (55%IACS)2.730可以看出：a、铜是导电性能最好，机械强度高，耐蚀性能强的一种导线材料，但其重量大，价昂，一般不用于架空送电线。b、铝的导电率稍差，重量轻，耐腐蚀，资源丰富，价格低廉，但缺点是抗
3、拉强度低。44c、铝镁合金与铝的性能相近，但价格较高。d、钢的导电性能最差，但机械强度很高，价格低，主要用来制作钢绞线、铝包钢地线。根据以上分析，在送电线路中最常用的是一种复合材料的导线，即钢芯铝绞线。它在电气性能、机械强度和经济价格上都占有明显的优势。其构造是芯线为钢绞线，外层为铝绞线。1.3 导线的结构和种类导线的结构和种类导线从结构上看，有单股和多股之分。一般只有铁和铜的小截面才有单股。2.铝绞线、钢芯铝绞线及防腐钢芯铝绞线铝绞线、钢芯铝绞线及防腐钢芯铝绞线 国家标准 GB/T 1179-2008 2008 年制定（与 IEC 的规定一致。 ）p.30 P.18a、表示方法：JL-150
4、 铝绞线JL/G1A-300/50 钢芯铝绞线b、规格及技术规数据见 表 E.1 铝绞线表 E.2 钢芯铝绞线c、材料铝股用绳度标高的电工铝 GB/T 17048-1997钢芯镀锌钢绞线 GB3428200255d、最外层绞向：右向e、工艺质量绞合应均匀，紧密；焊接：铝股 7 股以下不允许有接头7 股以上允许，两接头间不可小于 15m。钢丝 不允许接头f、成品交货：长度允许偏差 5%每一合同中的短线（不小于 1/3 制造长度）允许有 5%g、厂家：中天科技股份有限公司沈阳电缆厂 杭州电缆厂 江苏远东电缆厂 武汉电缆厂上海电缆厂 昆明电缆厂H、额定拉断力：G1A, G1B 一般G2A, G2B
5、强G3A, 更强3. 铝包钢芯铝绞线铝包钢芯铝绞线（ACSR/AS）a、结构：是一种钢芯铝绞线，但其钢芯不是用镀锌钢丝绞合的，而是用铝包钢丝绞合的。铝包钢是在一种高强钢丝的外面，挤包上铝的覆盖层。b、表示方法：与钢芯铝绞线相同。如 JL/LB1A-400/50c、与钢芯铝交线的比较：66计算截面 mm2类型结构 铝线钢/铝包钢总计外径mm重量kg/km计算拉断力 KN直流电阻/km参考载流量钢芯铝绞线54/3.07+7/3.07399.7351.82451.5527.631511123.40.0723746 400/50 铝包钢芯铝绞线54/3.07+/3.07AS399.7351.82451
6、.5527.631449129.00.0690760比较相同-4.1%+4.5%-4.6%+2%可以看出：铝包钢芯铝绞线具有：机械强度高、重量轻、损耗小、特别是耐腐蚀的特点。在国外已获得相当广泛的应用。我省已在多条110220kv 线路中用过。价格比：约 1.13（按重量）d、规格：目前国标无配套金具。江西新华金属制品公司的企标（符合图标） 。产品代号为JL/LB20A-300/50JL/LB20A-240/30天津大成、常州电缆厂；采用美国 ASTM B549 标准生产 ACSR/AS。4. 钢芯铝合金绞线钢芯铝合金绞线a、优缺点；用铝合金（铝镁、铝镁硅）大大的提高了线的抗拉强度， （提高约
7、 1倍）但导电率只降低 10%。所以用于大高差大档距及重冰区的一路上可以节约投资，解决技术上难题。77钢芯铝合金导线必须使用配套的耐张线夹、接续管。其余可用一般的同等强度的金具。b、规格：按国标 GB/T 11792008园线同心绞架空导线P.33JLHA1/G1A 钢芯铝合金绞线 (较强) 10-1000mm2JLHA2/G1A 钢芯铝合金绞线（一般） 10-1000mm2c、厂家：武汉电缆有限公司、杭州电缆有限公司、上海中天铝线有限公司、远东控股集团有限公司5. 钢芯耐热铝合金绞线钢芯耐热铝合金绞线1）特点）特点；我口钢芯铝线的工作温度为 70（国外为 90）为了输送大容时的负荷，只有加大
8、直径（截面） ，这样施工图困难也不经济，提高导线长期工作温度是一个解决的最好途径。铝镁硅耐热铝合金其工作温度可达 150230，冈样截面的导线，载流量可提高约 50200%，增大了输送容量。无需进行杆塔加固和改造。经济和社会效益十分明显，对旧线路的增容特别有用。价格比：比正常钢芯铝线至少高出约 36%2) 规格规格：与国标-83 标准钢芯铝绞线相同目前武汉电缆厂生产两种导电率的钢芯耐热铝合金绞线其代号如：NRLH58GJ300/40 (中天JNRLH58/G1A-300/40)NRLH60GJ400/50 (中天JNRLH60/G1A-300/40)注：58、60 为导电率是国标标准韧铜的百分
9、数。3）与钢芯铝线的性能比较：）与钢芯铝线的性能比较：88直流电阻 载流量（安）HRLH58GJ300/40： 0.1011 1124（150）LGJ300/40： 0.0961 710（70）4） 、厂家、厂家：武汉电缆厂、杭州电缆线、日本古河电工、中天科技股份有限公司、远东复合技术有限公司其余几何尺寸和 机械性能均相同996. 大增容耐热铝合金导线大增容耐热铝合金导线1）种类及特点种 类工作温度比普通钢 芯铝线增 容倍数特 点 采用标准* 1铝包殷钢芯超耐热铝 合金导线2102.0 IEC 60024 JCS1404 Q/320623AP 25 2特高强铝包钢芯超耐 热铝合金导线15023
10、01.602.0Q/320623AP 353特高强铝包钢芯全退 火软铝导线1501.501.现有铁塔无需进行 改造加固。 *3.两倍输送容量时弧 垂与钢芯铝绞线相当。2.有耐张线夹、接续 管配套金具。Q/320623AP 32 ASTM8562）用途：旧线路增容改造，变电所母线增容。 3）厂家：中天科技股份有限公司（上海 86-513-84888008）7. 架空绝缘电缆架空绝缘电缆1）特点）特点：目前限于 10KV 及以下电压的城市配电线路上使用。外层绝缘为交联聚乙烯（XLPE）和高密度聚乙烯（HDPE） 。芯线有铜芯、铝芯和铝合金芯。架空绝缘电缆的最高长期允许工作温度为：交联聚乙烯绝缘 9
11、0高密度聚乙烯缘 752）截面规格）截面规格：10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、3003) 厂家：昆明电缆股份有限公司厂家：昆明电缆股份有限公司1010导线选型导线选型导线截面和型号的正确选择对降低工程投资很有作用。因为导线在工程投资中占有较大的比重。目前，在线路工程中最常用的导线是钢芯铝绞线，重冰区常用钢芯铝合金绞线。钢芯铝绞线中，根据钢芯的不同又分为减轻型、正常型和加强型。在工程中选择时，应根据冰区、地形、重要性等因素区别对待，合理选择。如：轻冰区宜选择正常型，重冰区宜选择加强型。地形起伏较大的山区宜选择加强型；丘陵、一般山地宜选择正常型；平坝地区宜
12、选择减轻型。覆冰 30mm 及以上的重冰区、特重冰区宜选择钢芯铝合金绞线。重要性大的线路宜选择加强型或钢芯铝合金绞线。轻度和中度腐蚀性污秽区宜选择铝包钢芯铝绞线；严重污秽地区宜选择防腐型钢芯铝绞线。旧线路增容改造宜选择耐热铝合金倍容导线。1111第二篇、导线截面选择第二篇、导线截面选择架空送电线路导线截面，一般按经济电流密度来选择，用电压损失、电晕、机械强度及发热等技术加以校验。必要时，还应通过技术经济比较确定。(一)按经济电流密度选择导线截面1、用经济电流密度选择导线截面，按下式计算：3HPSjU COS式中：S导线截面（平方毫米）P送电负荷（千瓦） ；UH线路额定电压（千伏） ；cos功率
13、因数；j经济电流密度， （安培/平方毫米）我国现行规定的经济电流密度如表 5-42、按经济电流密度选择导线截面用的计算负荷，通常是考虑 5-10 年的发展。3、按经济电流密度计算，各级电压各种导结截面的经济输送容量列于表 5-5。表 5-4 经济电流密度（A/mm2）最大负荷利用小数导线材料 3000 以下300050005000 以上铝铜1.653.01.152.250.91.75风电场线路的经济电流密度风电场线路的经济电流密度风力发电因年利用小时较低，在 18002500 小时以内，其经济电流密度可取 1.681.92，一般取 1.8。同时还要考虑其同时率约 0.80.9。1212(二二)
14、按电压损失校验导线截面按电压损失校验导线截面只有当电压为 6、10 千伏以下，而且导线截面在 7095 平方毫米以下的线路，才进行电压校验。按新规定表中数字应乘 0.4 。因为截面大于70-95 平方毫米的导线， 采用加大截面的办法来降低电压损失的效果并不十分显著，而且会引起投资及有色金属较多的增加。而采用静电电容器或带负荷调压的变压器以及其它措施更为合适，但应进行技术经济比较确定。线路允许电压损失，应视线路首端的实际电压水平确定。对于线路未端受电器（如电动机、变压器等） ，一般允许低于其额定电压的 5%。个别情况下（如故障） ，允许低于其额定电压的 7.510%。如果线路首端电压高于额定电压
15、 10%则线路允许电压损失 15%。电网电压降的标准：220kV 正常 010 事故-510110kV 正常-37 事故10110kV 5 1kV 以下 4 电压损失计算公式：U（PR+QX）/U-(kV)式中U电压损失（kV）P线路输送有功功率（MW）R线路电阻（欧）Q线路输送无功功率（MVAR）X线路电抗（欧）U线路额定电压（kV）或U(ro+xotg）/U)LP-(kV)式中ro线路单位长度电阻（欧/km）xo线路单位长度电抗（欧/km）1313）功率因数角（度）L线路长度（km） 。按电压降为 10%计算，0.38110 千伏架空线路的负荷距列于表 5-6表 5-8 中。表 5-6 0.38 千伏线路在电压降 10%时的负荷距（kW*km）cos导线型号10.950.90.850.80.750.7铜 线：T-4T-6T-10T-16T-25T-35铝绞线：LJ-16LJ-25LJ-35LJ-503.14.77.81219.526.87.311.415.9233.04.57.410.816.821.86.910.414.019.53.04.47.110.415.720.46.71013.418
