河北志达伟业通讯器材股份公司

钢芯铝绞线是架空导线中的一种主要产品，由具有较高强度的钢绞线作为承力元件，电工用铝或铝合金线作导体，用于长距离、大功率的输电线路中。钢芯铝绞线具有结构简单、架设与维护方便、线路造价低、传输容量大，又利于跨越江河和山谷等特殊地理条件进行敷设等特点，因此被广泛地应用于各种电压等级的架空输配电线路中。


我国一次能源和电力负荷分布很不均衡，全国三分之二以上的可开发资源主要分布在四川、西藏、青海、云南、广西等西部地区；煤炭三分之二以上的可开发资源分布在山西、陕西、内蒙古西部。而全国三分之二以上的电力负荷集中在经济发达的京广铁路以东地区，特别是长三角、珠江三角洲、京津塘及沿海地区，西部的能源_与东部的负荷核心距离在500—2000km左右。因此有效而又经济地把能源以电的形式，长距离地从西部的能源_输送到东部和南部的负荷中心，是事关我国可持续发展的大事。


目前，我国输电线路以220kV330kV、500kV交流输电和几条±500kV直流输电线路为骨干网架。全国已形成_电网公司下属的5个区域电网和南方电网。其中，华东、华北、华中、东北4个区域电网和南方电网已经形成了500kV的主网架。“十一五”期间，我国将实施7个跨省大区电网之间以及大区电网与5个独立省网之问的互联。到2010年前后，将建成以三峡为中心的连接华中、华东、川渝的中部电网；华北、东北、西北三个电网互联形成








交流电阻简化计算


由于铝线在空气中氧化而形成具有绝缘性的氧化膜，所以，钢芯铝绞线通电载流后，电流是沿铝股线作螺旋形方向流动的，因而形成轴向磁场。虽然，导线中相邻层铝线的绞向相反，可使一部分磁化力抵消，但仍足以构成交变的剩余磁场强度，使钢芯中产生磁滞和涡流，导致损耗。同时，由于集肤效应和邻近效应的影响，使导线中电流分布发生变化，导致导线电阻的增大。


计算交流电阻，常规的方法是先计算出由涡流和磁滞引起的电阻增量，再计算由集肤效应和邻近效应引起的电阻增量，_后将两者增量同直流电阻相加，即为交流电阻。此方法十分复杂。


本文参照IEEE标准Std.738-2006《架空导线电流·温度计算的IEEE标准》3.4.7条，对单层结构的钢芯铝绞线（如6/1、7/1、12/1结构），交直流电阻比设为1.20；二层结构的钢芯铝绞线（如何17、5417、54/19结构等），交直流电阻比设为1.03；对于二层或四层结构，参照文献［1J，交直流电阻比设为1.005。由同温度时的直流电阻乘以交直流电阻比，便可得到该温度下的交流电阻值。






架空导线的设计载流量是根据特定气象条件和导线_允许工作温度（70-90℃）来确定的，这是线路的热稳态载流量。稳态载流量的计算，国内通常根据DL/T5092-1999<115-500kV架空送电线路设计技术规程》中提供的方法进行计算。在IEEE标准Std.738-2006《架空导线电流－温度计算的IEEE标准》中还提供了暂态计算（Transientcalculations）方法。为了验证简化计算所得的交流电阻值对载流量计算的影响，我们采用国内常用的方法进行载流量的稳态计算（Stead-statecalculations）。载流量的计算公式如下：




当环境温度40℃、风速0.5mis、日照强度1000W/m2、辐射及吸热系数均为0.9，钢芯铝绞线的工作温度分别为70℃、80℃及90℃时，国内常用规格钢芯铝绞线的交流电阻、载流量计算结果见表3o将表3同《电线电缆手册》第1册中表1-2-50的数据进行分析对比，从中可以发现，在标称截面（铝／钢）大于50130时，除了铝／钢线根数12/7结构的标称截面为70/40、95155、120/70外，在70℃时，计算的载流量数据与于册中的数据相差不大于0%～3%；其余温度下，相差为0%～6%。在50130规格以下时，本计算所得的载流量数据比手册中的数据小，相差为4%～8%。铝／钢线根数12/7结构的铝／钢截面为70/40、95155、120170三个规格，本计算所得的载流量比手册中的数据大，相差1%～18%。由上述可知，对交流电阻的计算作了简化后，载流量的计算便变得简单。当然，铝／钢截面为70/40、95155、120/70三个规格载流量计算比手册中的数据大，应值得进一步的分析。     


进行导线载流量计算时，必须先计算出导线的交流电阻值。交流电阻随交流电的频率、平均电流密度和温度而变化，计算十分复杂。本文参考了一些文献，设定了交直流电阻比，简化了计算过程。用简化计算所得的交流电阻值进行了载流量计算。结果表明，在计算条件相同时，大部的计算数据与《电线电缆手册》第1册表1-2-50对比，误差较小，少量规格的计算数据相差较大，值得进一步的探讨。