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[架空绞线 ] [精品课程]架空线的材料、种类和用途--架空输电线路设计

P: 2020-04-30 16:37:55

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导线地线通称架空线

▲图 各种导线和地线的断面结构示于图



1常用架空线的材料

铜是理想的导线材料,其导电性能和机械强度均好,但价格较贵,除特殊需要外,输电线路一般不使用。
铝质轻价廉,导电性能仅次于铜,但机械强度较低,仅用于两相邻杆塔间水平距离(档距)较小的10kV及以下线路。此外铝的抗腐性也较差,不易在污秽区使用。
铝合金的导电性能与铝相近,机械强度接近铜,价格却比铜低,并具有较好的抗腐性能,不足之处是铝合金受振动断股的现象比较严重,使其使用受到限制。随着断股问题的解决,铝合金将成为一种很有前途的导线材料。

钢具有较高的机械强度,且价格较低,但导电性能差。钢材料的架空线常作为地线使用,作为导线仅用于跨越江河山谷的大档距及其它要求机械强度大的场合。为防腐蚀,钢线需要镀锌处理。




2常用架空线的结构及型号规格

(1)常用架空线:铝绞线、镀锌钢绞线、钢芯铝绞线、分裂导线。基本都是多股线丝的绞合线。

 (2)最常用钢芯铝绞线。原因:1)交流电的集肤效应,四周电阻率较小的铝部截面主要起载流作用,既有较高的导电率;2)机械荷载则主要由芯部的钢线承受,又有较好的机械强度。

(3)扩径导线主要为增大导线外径,以减少线路的电晕和无线电干扰。 

(4)自阻尼导线:层间有0.3~3mm的间隙,铝线股呈拱形断面以保持层体与间隙的稳定。微风振动时,由于各层的固有频率不同而产生动态干扰和层间的摩擦、碰击,消耗能量。其阻尼是一般绞线的3~15倍。 

(5)分裂导线:使用普通型号的导线,安装间隔棒保持其间隔和形状。其表面电位梯度小,临界电晕电压高,单位电抗小,导纳大,且无需专门制造。

我国220kV和330kV线路多用2分裂导线,500kV线路多用4分裂导线,特高压6~12分裂。

(6)智能电网需要传输的信息量大,可以选用OPGW型光纤复合架空线,作为地线架设。 



3常用架空线的型号规格

①  GB/T 1179-2008 《圆线同心绞架空导线》:

型号、标称截面、绞合结构及本标准编号表示,之间用“?”相连。 

型号第一个字母均用J,表示同心绞合。J后面为组成导线的材料代号,单一材料为单线代号,组合材料为外层线(或外包线)和内层线(或线芯)的代号,二者用“/”分开;在代号后可用字母F表示采用涂防腐油结构。标称截面以相应导线材料的标称截面积表示,以mm2为单位。绞合结构用构成导线的单线根数表示:单一导线直接用单线根数,组合导线采用前面为外层线根数,后面为内层线根数,中间用“/”分开。常用的单线有:硬铝线(L)、高强度铝合金线(LHA1、 LHA2)、镀锌钢线(G1A、G1B、G2A、G2B、G3A,其中1、2、3分别表示强度级别,A、B分别表示普通、加厚镀层厚度)、铝包钢线(LB1A、LB1B、LB2,其中1、2分别对应电导率20.3% IACS、27% IACS,A、B表示机械性能)。

JL/G1A?500/35?45/7表示由45根硬铝线和7根A级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的钢芯铝绞线,硬铝线的标称截面为500mm2,钢的标称截面为35mm2

JLHA1/G3A?500/65?54/7表示由54根1型高强度铝合金线和7根A级镀层特高强度镀锌钢线绞制成的钢芯铝合金绞线,铝合金线的标称截面为500mm2,钢的标称截面为65mm2

JG1A? 250?19表示由19根A级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的镀锌钢绞线,钢的标称截面为250 mm2。     


②  YB/T 5004?2012《镀锌钢绞线》:

按断面结构分为1 × 3、1 × 7、1 × 19、1 × 37 四种;

按公称抗拉强度分为1270 、1370 、1470 、1570和1670 MPa 五级;

按钢丝锌层级别分为A、B、C 三级。

 例如:结构1 × 7、直径9.0 mm、抗拉强度1670MPa、B级锌层的钢绞线标记为:1 × 7?9.0?1670?B?YB/T 5004?2012。

对抗腐蚀性要求较高时,可考虑使用稀土锌铝合金镀层钢绞线。 


③ GB1179-1983 《铝绞线、钢芯铝铰线的规格和性能》:

 由材料、结构和标称载流面积三部分组成。材料和结构以汉语拼音的第一个字母大写表示,载流面积以平方毫米数表示。例如:

LGJ-300/50 GB1179-1983 表示标称截面铝300mm2、钢50mm2的钢芯铝铰线;

LJ-120 GB1179-1983  表示标称截面为120mm2的铝绞线;

LGJF-150/25 GB1179-1983 表示标称截面铝150mm2、钢25mm2的防腐型钢芯铝绞线。


④ GB9329?1988 《铝合金绞线、钢芯铝合金绞线》: 

LHAJ-400 GB9329-1988 表示标称截面为400mm2的热处理铝镁硅合金绞线;

LHBGJ-400/50 GB9329-1988 表示标称截面为铝合金400 mm2、钢50 mm2的钢芯热处理铝镁硅稀土合金绞线。


⑤ GB1179-1974 《钢芯铝绞线》:

按铝钢截面比的不同,将钢芯铝绞线分为正常型(LGJ)、加强型(LGJJ)和轻型(LGJQ)三种。

型号后的数字仅表示铝部的标称截面。如:

LGJ?185  GB1179?1974



4 常用架空线的用途及技术特性比较

表  常用架空线的用途及技术特性比较



5现行导线型号示例(小编补充)

5.1 常规导线


常规导线主要有铝绞线、铝合金绞线、钢芯铝绞线、防腐型钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线、防腐型钢芯铝合金绞线、铝合金芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线、铝包钢芯铝合金绞线、防腐型铝包钢芯铝合金绞线、钢绞线、铝包钢绞线。
其产品用:型号 - 标称截面 - 绞线结构  GB 1179-2017 表示。

(1)铝绞线

JL-500-37 GB 1179-2017:由37根硬铝线绞制成的铝绞线,其标称面积为500mm2执行标准为GB 1179-2017


(2)铝合金绞线

JLHA1-400-37 GB 1179-2017:由37根 LHA1 型 铝合金绞制成的铝合金绞线,其标称面积为400mm2,执行标准为GB 1179-2017。


(3)钢芯铝绞线

JL/G1A-630/45-45/7 GB 1179-2017:由 45 根 L 型硬铝线和 7 根A级镀层1级强度镀锌钢线绞制成的钢芯铝绞线,硬铝线的标称面积为630mm2,钢线的标称面积为400mm2,执行标准为GB 1179-2017。


(4)钢芯铝合金绞线

JLHA2/G3A-800/55-45/7:由45根 LHA2 型铝合金绞线和 7 根 A级镀层 3级 强度镀锌钢线绞制而成的钢芯铝合金绞线,铝合金线的标称面积为800mm2,钢线的标称面积为55mm2,执行标准为GB 1179-2017。


(5)铝包钢芯铝绞线

JL3/LB20A-630/55-48/7:由 48 根 L3 型硬铝线和 7 根 20.3% IACS电导率 A型 铝包钢线绞制成的铝包钢芯铝绞线。硬铝线的的标称面积为630mm2,铝包钢线的标称面积为55mm2,执行标准为GB 1179-2017。


(6)铝合金芯铝绞线

JL2/LHA1-465/210-42/19:由 42 根 L2 型硬铝线和 19 根 JLHA1 型铝合金线绞制成的铝合金芯铝绞线,硬铝线的的标称面积为465mm2铝合金线的标称面积为210mm2,执行标准为GB 1179-2017。


(7)铝包钢绞线

JLB20A-150-19 GB 1179-2017:由19根 20.3% IACS 电导率 A 型铝包钢线绞制成的铝包钢绞线,铝包钢线的标称面积为150mm2,执行标准为GB 1179-2017。


(8)镀锌钢绞线

JG3A-100-19:由 19 根 A 级镀层 3 级强度镀锌钢绞线绞制而成的镀锌钢绞线,钢线的标称面积为100mm2,执行标准为GB 1179-2017。


5.2 扩径型钢芯铝绞线


扩径型钢芯铝绞线其产品用:型号 - 规格  NB/T 42062-2015 表示。表示方法如下:

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(1)扩径型钢芯铝绞线

JLK/G1A-400/45-301 NB/T 42062-2015 :由标称面积45mm2钢芯和标称面积400mm2铝圆线组成的扩径型钢芯铝绞线,其疏绞线层采用硬铝圆线绞合,导线标称直径30.1mm,执行标准为 NB/T 42062-2015。


(2)型线扩径型钢芯铝绞线

JLX1K/G1A-630/65-383 NB/T 42062-2015 :由标称面积65mm2钢芯和标称面积630mm2铝型线组成的扩径型钢芯铝绞线,其疏绞线层采用梯形截面硬铝型线绞合,导线标称直径38.3mm,执行标准为 NB/T 42062-2015。


5.3 复合材料芯导线


(1)复合材料芯软铝绞线

复合材料芯软铝绞线其产品用:型号 - 规格 GB/T 32502-2016 表示。表示方法如下:

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JLRX1/F1B-450/50-262 GB/T 32502-2016:由复合材料芯标称截面为50 mm2 、长期允许使用温度160 ℃,抗拉强度为2100 MPa ,铝导体标称截面积为450 m℃ (铝导体单线为梯形) ,导线直径为26.2 mm 的复合芯软铝型线绞线,执行标准为GB/T 32502-2016


(2)复合材料芯耐热铝合金绞线

复合材料芯耐热铝合金绞线其产品用:型号 - 规格 GB/T 32502-2016 表示。表示方法如下:

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JNRLH1/F1B-300/50-24/1 GB/T 32502-2016:由复合材料芯标称截面为50 mm2 、长期允许使用温度150  ,抗拉强度为2100 MPa ,铝合金导体标称截面积为300 mm2 ,铝合金根数为24 根的复合材料芯耐热铝合金绞线,执行标准为GB/T 32502-2016


(3)复合材料芯耐热铝合金型线绞线

复合材料芯耐热铝合金型线绞线其产品用:型号 - 规格 GB/T 32502-2016 表示。表示方法如下:

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JNRLH1X1/F1B-300/50-219 GB/T 32502-2016:由复合材料芯标称截面为50 mm2 、长期允许使用温度150  ℃ ,抗拉强度为2100 MPa ,铝合金导体标称截面积为300 mm2 (铝合金导体单线为梯形) ,导线直径为21.9 mm 的复合材料芯耐热铝合金型线绞线,执行标准为GB/T 32502-2016


5.4 成型铝绞线


产品表示方法如下:

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(1)成型铝绞线

JLX - 400-236 GB/T 20141-2006 :由标称面积400mm2成型硬铝线绞制成的单一成型硬铝绞线,导线标称直径23.6mm,执行标准为 GB/T 20141-2006


(2)钢芯成型铝绞线

JLX/G1A - 400/52-251 GB/T 20141-2006 :由标称面积400mm2成型硬铝线和标称面积52mmA级镀锌层1 级强度镀锌钢线绞制成的钢芯成型铝绞线,导线标称直径25.1mm,执行标准为 GB/T 20141-2006。


(3)钢芯成型铝合金绞线

JLHA1X/G3A - 500/40-324 GB/T 20141-2006 :由标称面积500mm2成型LHA1 型铝合金线和标称面积40mm2  A级镀锌层 3 级强度镀锌钢线绞制成的钢芯成型铝合金绞线,导线标称直径32.4mm,执行标准为 GB/T 20141-2006。


5.5 钢芯耐热铝合金导线


(1)圆线同心绞钢芯耐热铝合金绞线

圆线同心绞钢芯耐热铝合金绞线表示方法如下:


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JNRLH1/GIA-630/45-45/7 NB/T 42060-2015 :由45 根 NRLH1 耐热铝合金线和 7 根A 级镀层 1 级强度镀样钢线绞制而成,耐热铝合金线的标称截面积为630mm2 ,钢线的标称截面积为45mmm2 ,执行标准为  NB/T 42060-2015

JNRLH2/G5AF-630/45-45/7 NB/T 42060-2015 :由45 根 NRLH2 高强度耐热铝合金线和 7 根A 级镀层 5 级强度镀辞钢线绞制而成,高强度耐热铝合金线的标称截面积为630mm2 ,钢线的标称截面积为45mm2 ,执行标准为  NB/T 42060-2015


(2)型线同心绞钢芯耐热铝合金绞线

型线同心绞钢芯耐热铝合金绞线表示方法如下:

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JNRLH1X1/LB20A-630/55-310  NB/T 42060 2015:由 NRLH1 耐热铝合金型线和A 型导电率为20 .3%  IACS 的铝包钢线绞制而成,耐热铝合金型线标称截面积为630mm2,铝包钢线称截面积为55mm2 ,绞线在径为310mm,执行标准为  NB/T 42060-2015。


5.6 光纤复合架空相线


光纤复合架空相线由OPPC型式代号 - 规格代号 DL/T 1613-2016 组成。OPPC型式代号由OPPC 与光纤规格组成,规格代号由导体/承力芯的标称截面组成,为方便以可以补充股数。

OPPC-24B1+8B4-240/50 DL/T 1613-2016:包含24 芯B1.1 类单模光纤, 8 芯B4 类单模光纤,导体截面为241.27mm2,承力芯截面为48.77mm2执行标准为   DL/T 1613-2016


5.7 间隙同心绞架空导线


有一个或多个间隙的绞合导线命名用型号、规格及本标准编号表示,表示方法如下:

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JL/G1A (J X2)-400/86 GB/T 30550-2014:由硬铝线和 A 级镀层 1 级强度镀钵钢绞线制成的含有两个环形间隙的导线,硬铝线的标称截面积为400 mm2 ,钢的标称截面积为86 mm2执行标准为  GB/T 30550-2014




以上我们阐述的导线都是以硬铝为主,现在部分工程中采用有钢芯软铝绞线。钢芯软铝绞线现在主要执行《钢芯软铝绞线》(NB/T 42061-2015)。其采用钢芯软铝绞线表示方法如下:

(1)钢芯软铝圆线绞线

钢芯软铝圆线绞线用 型号 - 规格 NB/T 42061-2015 表示。表示方法如下:

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JLR/G3A - 400/50 - 54/7 NB/T 42061 - 2015 :由软铝线和G3A 级钢芯组成的绞线,铝单线为圆线,标称截而积为400mm2 ,钢芯标称截而积为50mm2 ,铝线根数为54 根,钱以数为7 根,执行标准为   NB/T 42061-2015


(2)钢芯软铝型线绞线

钢芯软铝型圆线绞线用 型号 - 规格 NB/T 42061-2015 表示。表示方法如下:

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 JLRX1/G3A - 400/45 - 250 NB/T 42061 - 2015 :由软铝线和G3A 级钢芯组成的绞线,铝单线为梯形型线,铝标称截面积为400mm2 ,钢芯标称截面积为45mm2 ,绞线标称外径为25.0mm 执行标准为   NB/T 42061-2015。


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