浅析高压输电线路的导线选型 蔡有志

摘要：导线是架空线路的主体，担负着传输电能的作用，在 110kV 及以上架空送电线路中，导线在整个工程投资比例中所占的比例相对较高。为了贯彻国网公司“两型三新”的要求，本文通过对导线在同一气象条件、污秽等级、地形地貌下，主要从安全可靠性、环保性及可扩展性等方面，对各种导线的型式、截面进行分析对比和技术经济比较，最终确定了工程设计过程中的导线选择。 关键词：导线；工程投资；两型三新 一、前 言

福建省素有“八山一水一分田”的美称，即福建省内山多，地少，为了节约田地资源的使用，福建省内的新建 110 千伏及以上变电站基本往边缘地带建设，因此 110 千伏及以上送电线路基本应尽可能充分利用山地资源，以减少对福建省内稀少的田地资源的使用。

导线是架空线路的主体，担负着传输电能的作用。一方面，导线架设在电杆上面，经常承受自重及风、冰雪、雨和空气温度变化等的作用，同时还会受到周围空气所含化学物质的侵蚀；另一方面，不同的导线具有不同的价格和线损。因此，不仅要求导线有良好的电气性能、足够的机械强度、较强的抗腐蚀性能，还要求尽可能质轻而经济。

110kV 及以上架空送电线路中，导线在整个工程投资比例中所占的比例相对较高。因此，从工程途经地区的气象、地形地貌特征，综合分析导线的机械性能、电气性能和全寿命周期成本，在满足可靠性要求的前提下，合理的选择导线的材料、型号及结构型式，对节约导线全寿命周期成本有着重要的意义。本文主要针对拟福建省拟建的某条 110kV 线路的导线选型进行综合性比较论证。 导线选型的主要内容如下：——导线型号初选

——导线性能比较（导线机械、电气性能、抗腐蚀性能等比较）——导线全寿命周期成本（LCC）分析——导线选型结论 二、工程实例 1、基本条件

拟建的 110kV 线路，线路总长度约 28.35 公里，线路经过区域海拔高度在 1150 米以下，起伏较大，基本风速 Vmax=27.8m/s，覆冰厚度 C=5mm，全线按 c2 级污秽等级设计，泄漏比距为 25mm/kV（按标称电压计算）。

拟建的 110kV 变电站远期主变容量 3×31.5MVA，在 N-1 下负荷率 87%时一条线路所需承载经济输送容量为 82.215MVA，导线截面按经济电流密度计算选用 240mm2，经济输送容量44MVA，极限输送功率 116MVA（环境温度 25℃）。 2、导线选择

架空输电线路的导线种类很多，在网上已运行的有钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线、铝包钢铝合金绞线、耐热铝合金导线、复合芯导线、殷钢芯导线等。 根据本工程设计气象条件、沿线地形、地貌、工业区分布和污区情况，导线选型应满足如下具体要求：

（1）满足输送容量的要求。

（2）导线具有一定的抗覆冰能力。

（3）导线的防腐能力和耐振水平在允许的范围内。

（4）跨越高速公路、高压电力线路和经过居民区时，净空距离必须满足规程规范要求。

（5）分析满足以上基本要求的各种导线的寿命周期成本，推荐全寿命周期成本最小的作为本工程线路的导线型号。

根据各种导线的适用范围，经过初步计算分析，初选出三种能满足线路基本要求的导线：LGJX-240/30 钢芯稀土铝绞线、JL/LB20A-240/30 铝包钢芯铝绞线、JLHA1/LB1A-240/40

铝包钢芯铝合金绞线。三种导线的基本参数如下表：导线参数表

（3）导线防腐能力

普通钢芯铝绞线的内层铝单丝与镀锌钢丝直接接触，在外界水汽和污染浸渍下两种金属之间产生电位腐蚀，加速了钢芯的老化。而铝包钢芯铝绞线的钢丝被铝层包裹而不与铝股接触，避免了电腐蚀，且与空气中的水汽隔绝，进一步提高了抗腐能力，延长了导线使用寿命。 铝包钢芯比镀锌钢芯、稀土锌铝合金镀层钢芯的耐雾腐能力分别提高11倍、5.5倍，可见采用铝包钢芯对延长镀锌使用寿命有显著效果。

由此可见，LGJX-240/30导线的防腐能力较差，JL/LB20A-240/30和JLHA1/LB1A-240/40导线防腐能力较好。

（4）导电性能与载流量

导线的导电性能与铝钢比有直接的关系，铝钢比越高，导电性能越好。由参数表可知，LGJX-240/30和JL/LB20A-240/30的导电性能比较好。由于铝包钢芯铝绞线用包覆铝层的加强钢线取代了镀锌钢线，铝的总面积增加，导电率也会相应增加，电阻下降。

架空导线的载流量是受导线载流发热后的强度损失制约的。我国对架空线的允许温度定为70℃，新规范可允许到80℃。在环境温度40℃、线温60～80℃时，三种导线的载流量见表2.3.4。

表2.3.4 环境温度40℃、线温60～80℃导线载流量对照表

作者介绍：

蔡有志（1983.4.8），性别：男；籍贯：福建晋江；民族：汉；学历：本科；职称：工程师；

职务：输电线路设计工程师；研究方向：输电线路。