铝合金导线特性及技术参数
页面更新时间:2010/7/23 13:10:36 点击率:3795
1.强度大、重量轻、弧垂小:(钢芯铝合金导线最大档距可达15km)。以标准规定值为例,电工铝单线LYφ3.0~φ5.0抗拉强度为160~165 Mpa ,而高强度A1—Mg—Si合金圆单线LHA1 315~325Mpa,LHA2抗拉强度为 295Mpa,密度为2.7,一般的线路与跨距下,可以用铝合金导线代替,节省约占导线(钢芯铝绞线)重量30%的钢芯,线路设计若以同样的弧垂,则可以增大铁塔的档距或降低铁塔的高度。如法国从使用的档距由原来的350~400m增大到550m,档距超1000m的有500多处,西欧最大档距达3114m,加拿大Aican公司有资料表明,用铝合金导线代替钢芯铝绞线,线路投资可节省12%~15%,并可减少土地占用和线路的建设费用,社会效益十分明显,这是十分可观的经济数据,对建设投资者具有相当的吸引力和浓厚的兴趣。对线路运营者来说,也是长期得益者。
2.耐腐蚀,使用寿命长:铝合金的耐腐性,是有目共睹的,线路使用寿命比钢芯铝绞线长15年以上。
3.线路损耗低:铝合金导体是非磁性材料,交流运行时不存在铁磁损耗,且铝合金导线表面硬度高、架设时表面圆整、光滑、不易起磨,在超高压、潮湿条件下,减少了电晕损耗,降低了输电线路对无线电波的干扰。对环保、通讯均为有益,与钢芯铝绞线相比,线路运行损耗降低5%左右。
4.阻抗低、耐热高:产品标准按直流电阻率要求,铝合金圆线20℃时的直流电阻率比电工圆铝线高约13%左右,而实际使用,一般都采用交流高压输电线路。钢芯铝绞线中钢芯是磁铁材料,输电时,存在磁铁损耗。同等相比铝合金导线比钢芯铝绞线的输电阻抗小,损耗低5%;铝合金线耐高温(0℃—120℃单丝抗拉强度不变),长期运行工作温度可达100℃,架空弧垂不变,比钢芯铝绞线的载流量可增5%~8%。(新国家标准铝绞线与铝合金绞线的载流量相同)。
5.铝合金表面硬,抗挤压,导线连接简便,施工效率高。
6.相同截面,铝合金导线比钢芯铝绞线外径小,负荷小。
7.铝合金导线抗蠕变性能好。架设后弧垂不变。
8.由于重量轻,又适宜老线路的增容改造,可利用原有铁塔进行增容,替代钢芯铝绞线,节省投资效果明显。例如:97年底98年初,浙江省电力设计院为杭州220kv线路瓶窑至崇贤的2232线路改造设计,经多方案论证比较,最终确定选用Al-Mg-Si-Re热处理型高强度铝合金导线,对5.286公里老线路进行改造,利用老铁塔,仅该段综合造价比新建节省250多万元的投资,在新建的15.495公里投资中,虽导线部分的投资略有增加,但铁塔的高度下降,基础配置节省,综合造价仍比采用常规的钢芯铝绞线节省13%左右,且在线路施工中,施工人员反映,放线不易刮伤,接头简便,架线弧垂小,架线后的弧垂不变化等优点,实践验证了铝合金导线的特性,深受用户的欢迎和好评。(详见下表)
根据市场需求,本公司研发产品代表规格的主要技术数据及经济指标:
2.耐腐蚀,使用寿命长:铝合金的耐腐性,是有目共睹的,线路使用寿命比钢芯铝绞线长15年以上。
3.线路损耗低:铝合金导体是非磁性材料,交流运行时不存在铁磁损耗,且铝合金导线表面硬度高、架设时表面圆整、光滑、不易起磨,在超高压、潮湿条件下,减少了电晕损耗,降低了输电线路对无线电波的干扰。对环保、通讯均为有益,与钢芯铝绞线相比,线路运行损耗降低5%左右。
4.阻抗低、耐热高:产品标准按直流电阻率要求,铝合金圆线20℃时的直流电阻率比电工圆铝线高约13%左右,而实际使用,一般都采用交流高压输电线路。钢芯铝绞线中钢芯是磁铁材料,输电时,存在磁铁损耗。同等相比铝合金导线比钢芯铝绞线的输电阻抗小,损耗低5%;铝合金线耐高温(0℃—120℃单丝抗拉强度不变),长期运行工作温度可达100℃,架空弧垂不变,比钢芯铝绞线的载流量可增5%~8%。(新国家标准铝绞线与铝合金绞线的载流量相同)。
5.铝合金表面硬,抗挤压,导线连接简便,施工效率高。
6.相同截面,铝合金导线比钢芯铝绞线外径小,负荷小。
7.铝合金导线抗蠕变性能好。架设后弧垂不变。
8.由于重量轻,又适宜老线路的增容改造,可利用原有铁塔进行增容,替代钢芯铝绞线,节省投资效果明显。例如:97年底98年初,浙江省电力设计院为杭州220kv线路瓶窑至崇贤的2232线路改造设计,经多方案论证比较,最终确定选用Al-Mg-Si-Re热处理型高强度铝合金导线,对5.286公里老线路进行改造,利用老铁塔,仅该段综合造价比新建节省250多万元的投资,在新建的15.495公里投资中,虽导线部分的投资略有增加,但铁塔的高度下降,基础配置节省,综合造价仍比采用常规的钢芯铝绞线节省13%左右,且在线路施工中,施工人员反映,放线不易刮伤,接头简便,架线弧垂小,架线后的弧垂不变化等优点,实践验证了铝合金导线的特性,深受用户的欢迎和好评。(详见下表)
根据市场需求,本公司研发产品代表规格的主要技术数据及经济指标:
截面mm2 |
绞线外径mm |
额定拉断力KN |
单位长度重量kg/km |
单位长度质量m/T | ||||||
铝绞线、
铝合金绞线 |
钢芯
铝绞线 |
铝绞线、
铝合金绞线 |
钢芯
铝绞线 |
铝
绞线 |
铝合金
绞线 |
钢芯
铝绞线 |
铝绞线、
铝合金绞线 |
钢芯
铝绞线 |
铝绞线、
铝合金绞线 |
钢芯
铝绞线 |
95(7/4.16) |
95/10 |
12.48 |
13.30 |
16.0 |
29.9 |
30.0 |
260.5 |
342 |
3838.7 |
2924.0 |
120(19/2.85) |
120/20 |
14.25 |
15.07 |
20.6 |
39.3 |
41.0 |
333.5 |
467 |
3000.0 |
2141.0 |
150(19/3.15) |
150/20 |
15.75 |
16.67 |
24.4 |
48.1 |
46.6 |
407.4 |
550 |
2454.6 |
1818.0 |
185(19/3.50) |
185/25 |
17.50 |
19.00 |
30.0 |
59.4 |
59.4 |
503.0 |
706 |
1988.0 |
1416.4 |
210(19/3.75) |
210/25 |
18.75 |
20.00 |
33.7 |
66.1 |
66.0 |
577.4 |
789 |
1732.0 |
1267.4 |
240(19/4.00) |
240/30 |
20.00 |
21.60 |
38.0 |
75.2 |
75.6 |
656.9 |
922 |
1522.3 |
1084.6 |
300(37/3.20) |
300/40 |
22.40 |
23.94 |
48.8 |
96.7 |
92.0 |
820.4 |
1133 |
1219.0 |
882.6 |
400(37/3.70) |
400/50 |
25.90 |
27.63 |
64.0 |
125.8 |
123.0 |
1097.0 |
1511 |
911.6 |
661.8 |
500(37/4.16) |
500/65 |
29.12 |
30.96 |
80.0 |
158.4 |
153.0 |
1387.0 |
1897 |
721.0 |
527.0 |
630(61/3.63) |
630/80 |
32.67 |
34.82 |
100.8 |
198.8 |
192.0 |
1744.0 |
2388 |
573.4 |
418.7 |
800(61/4.10) |
800/100 |
36.90 |
39.00 |
128.0 |
253.6 |
241.0 |
2225.0 |
2991 |
450.0 |
334.0 |
上表的指数:(铝绞线因抗拉强度太弱不作计算)在抗拉强度同等下,铝合金绞线和钢芯铝绞线的性价(LHJ与
LGJ性价比的经济效益)如下:
①.直接节省投资:(以截面400mm2为例看单位质量见上表), 一吨400mm2铝合金绞线是911.6米,一吨
400/50钢芯铝绞线是661.8米+(249.8米)=911.6米(重量是911.6×1.511=1377.42kg)。当铝定20000元/T
时,LHJ购入价是25500元/T,LGJ购入价是19700+(缺少249.8米的价×19700÷661.8)=27136元/T;LHJ比
LGJ直接节省(27136÷25500)=6.4%;
②.弧垂变化:在同样的长度下LHJ比LGJ重量减少了(911.6×1.097-911.6×1.511)=1000.02-1377.42=-377.40kg,
弧垂变化见下图。
通过弧垂计算公式F=L2g/8σ可以得知下图:
式中L代表档距,g代表导线比载,σ代表导线最大应力
单位:米
③.间接节省投资:因长距离、大跨越光用铝合金绞线LHJ400mm2抗拉强度不够。采用钢芯铝合金绞线LGHJ400/50,同比钢芯铝绞线LGJ400/50的性价比(同等截面、同等重量、同等长度):LGJ400/50额定拉断力123KN(其中铝线受力65.8、钢受力57.2);LGHJ400/50额定拉断力是125.8+57.2=183KN。LGHJ400/50比LGJ400/50抗拉强度增强了(183KN÷123KN)=48.78%。当铝锭20000元/T时,LGHJ购入价是24000元/T,LGJ购入价19700元/T;LGHJ比LGJ贵了4300元/T。但从抗拉反应,在原来铁塔高度不变的基础上保持弧垂不变,可拉大档距48.78%,还可减少土地占用、节约输电走廊、节材、节能,经济效益和社会效益十分明显。
④.性价成本节省投资:电力设计考虑到拉大档距48.78%对风速的影响,一盘放大33%左右,原设计档距用4档来完成的、现用3档来完成,原8档、现用6档来完成,以此类推排列,即每四档少一档。例如:8公里220KV双回线路,原用LGJ400/50导线适用档柜662米(正好是一吨),用铁塔13个(662×12档)=7944米,它的造价:(13×30万元)+(8000÷662×6)×19700=390+72.5T×19700=532.83万元;现用LGHJ400/50导线可增大档柜是(662+33%)=880米,用铁塔是10个(880×9档)=7920米,它的造价:(10×30万元)+(72.5×24000)=300+174=474万元,铁塔与导线综合造价用LGHJ比原LGJ节省:(474-532.83)=58.83万元,即(474÷532.83)=11.1%,原用LGJ改用LGHJ的技术数据和经济数据反应与前言实践证明综合造价节省13%左右是成立的。 |