一种低弧垂增容型低风压架空导线及其制备方法与流程

1.本技术涉及架空导线技术领域，具体涉及一种低弧垂增容型低风压架空导线及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，新型电力系统加快建设，能源结构不断调整、电能替代的深入推进，电力系统发电容量在不断增加。另外，随着工业生产和人们生活需求的提高，用电负荷需求也在不断的增加。电网作为电能输配的通道，也在不断向大容量方向发展。
3.对于新建电网，提升传输容量，很容易通过增大相关组件的容量来实现。但对于已有的电网，提升传输容量，相对比较困难。特别是老旧线路的迁改，由于受制于线路路径、拆迁成本及建设周期等因素的影响，将原线路拆除进行重新建设，都不现实。
4.对于沿海城市，电网老旧线路改造，除了考虑线路路径、拆迁成本及建设周期等因素外，还要考虑台风的影响。据统计，台风的风速大部分都在25米/秒以上。根据模拟风洞试验，普通架空导线表面风压随着风速的增大不断增加，在台风情况下，导线因风压舞动碰撞，导致产生导线烧伤脱落、断股断线，金具磨损、线路跳闸，甚至杆塔倾倒等事故的发生，存在很多的安全隐患。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种低弧垂增容型低风压架空导线及其制备方法，由于导线表面风压的降低，可减小台风情况下导线的风压舞动，从而有效地提高线路运行的稳定性和安全性。
6.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.第一方面，本技术实施例提供一种低弧垂增容型低风压架空导线，导线由承载芯和导电层组成，其中：承载芯为铝包钢绞合线芯或殷钢绞合线芯或碳纤维芯棒，导电层包括导电层内层和导电层外层，导电层内层和导电层外层均由多根s型、z型或t型耐热铝合金线绞合而成，导电层外层每根耐热铝合金线表面均有单个或多个凹槽。
8.所述导电层内层和导电层外层采用8+12的结构，即8根耐热铝合金线绞合形成导电层内层，12根耐热铝合金线绞合形成导电层外层。
9.所述导电层外层每根耐热铝合金线表面设置单个凹槽，单个凹槽沿导线轴向设计，凹槽的弧面半径为0.6mm。
10.所述导电层外层每根耐热铝合金线表面设置两个凹槽，两个凹槽沿导线轴向设计，凹槽的弧面半径为0.4mm。
11.所述承载芯为铝包钢绞合线芯时，用7根直径为3.18mm的铝包钢线，绞合成承载芯，铝包钢线的抗拉强度不小于1770mpa、断裂伸长率不小于2％。
12.所述承载芯为碳纤维芯棒时，用1根直径为8.0mm的碳纤维芯棒作为承载芯，碳纤维芯棒的最小抗拉强度为2400mpa，长期允许使用温度为160℃。
13.第二方面，本技术实施例提供一种低弧垂增容型低风压架空导线制备方法，包括以下步骤：
14.用7根直径为3.18mm的铝包钢线，绞合成承载芯，铝包钢线的抗拉强度不小于1770mpa、断裂伸长率不小于2％；
15.将8根相当圆直径为4.72mm的z型耐热铝合金线线绞合在承载芯上，形成导电层内层；
16.将12根相当圆直径为4.72mm的s型耐热铝合金线线绞合在导电层内层上，形成导电层外层；
17.每根s型耐热铝合金线上有两条纵向凹槽，凹槽的弧面半径为0.4mm。
18.本技术另一实施例提供一种低弧垂增容型低风压架空导线制备方法，包括以下步骤：
19.用碳纤维芯棒，作为承载芯，碳纤维芯棒的最小抗拉强度为2400mpa，长期允许使用温度为160℃；
20.将8根相当圆直径为4.83mm的z型耐热铝合金线线绞合在承载芯上，形成导电层内层；
21.将12根相当圆直径为4.83mm的s型耐热铝合金线线绞合在导电层内层上，形成导电层外层每根s型耐热铝合金线上有1条纵向凹槽，凹槽的弧面半径为0.6mm
。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明的低弧垂增容型低风压架空导线适用于沿海城市或大风区老旧线路增容改造的架空输电线路。
24.本发明的低弧垂增容型低风压架空导线具有以下优点：与相同直径的钢芯铝绞线相比，导线导电截面增加5％～10％，运行温度从70度提高到150度以上。传输容量提高60％以上，架线档距在300～500米时，弧垂降低1.5米以上。在风速25米/秒以上时，风压可降低30％左右。该导线特别适合沿海城市电网电旧线路的增容改造，可以利用原有杆塔和传输通道，实现线路增容60％以上。同时，由于导线表面风压的降低，可减小台风情况下导线的风压舞动，从而有效地提高线路运行的稳定性和安全性
。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1是实施例一的架空导线横截面结构示意图；
27.图2是实施例二的架空导线横截面结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
31.如图1所示，本技术实施例提供一种低弧垂增容型低风压架空导线，导线由承载芯1和导电层组成，其中：承载芯1为铝包钢绞合线芯或殷钢绞合线芯或碳纤维芯棒，导电层包括导电层内层2和导电层外层3，导电层内层2和导电层外层3均由多根s型、z型或t型耐热铝合金线绞合而成，导电层外层每根耐热铝合金线表面均有单个或多个凹槽。
32.实施例1
33.如图1所示，本实施例低弧垂增容型低风压架空导线，包括：1.承载芯；2.导电层内层；3.导电层外层。
34.制备方法：
35.用7根直径为3.18mm的铝包钢线，绞合成承载芯1，铝包钢线的抗拉强度不小于1770mpa、断裂伸长率不小于2％。将8根相当圆直径为4.72mm的z型耐热铝合金线线绞合在承载芯1上，形成导电层内层2，耐热铝合金线的抗拉强度不小于225mpa、导电率不小于55％iacs，允许连续运行温度(40年)为150℃。将12根相当圆直径为4.72mm的s型耐热铝合金线线绞合在承载芯1上，形成导电层外层3，耐热铝合金线的抗拉强度不小于225mpa、导电率不小于55％iacs、允许连续运行温度(40年)为150℃，每根s型耐热铝合金线上有两条纵向凹槽，凹槽的弧面半径为0.4mm。
36.经检查本实施例制备的低弧垂增容型低风压架空导线350/55，与相同直径的钢芯铝绞线相比，传输容量提高65％，架线档距在400米时，弧垂降低2米。风洞试验时，风速25米/秒，风阻系数为0.83。
37.实施例2
38.如图2所示，如图1所示，本实施例低弧垂增容型低风压架空导线，包括：1.承载芯；2.导电层内层；3.导电层外层。
39.如图2所示，本实施例低弧垂增容型低风压架空导线，包括：1.承载芯；2.导电层内层；3.导电层外层。
40.制备方法：
41.用1根直径为8.0mm的碳纤维芯棒，作为承载芯1，碳纤维芯棒的最小抗拉强度为2400mpa，长期允许使用温度为160℃。将8根相当圆直径为4.83mm的z型耐热铝合金线线绞合在承载芯1上，形成导电层内层2，耐热铝合金线的抗拉强度不小于155mpa、导电率不小于60％iacs，允许连续运行温度(40年)为150℃。将12根相当圆直径为4.83mm的s型耐热铝合金线线绞合在承载芯1上，形成导电层外层3，耐热铝合金线的抗拉强度不小于155mpa、导电率不小于60％iacs、允许连续运行温度(40年)为150℃，每根s型耐热铝合金线上有1条纵向凹槽，凹槽的弧面半径为0.6mm。
42.经检查本实施例制备的低弧垂增容型低风压架空导线370/40，与相同直径的钢芯铝绞线相比，传输容量提高68％，架线档距在400米时，弧垂降低3米。风洞试验时，风速25米/秒，风阻系数为0.84。
43.本发明的低弧垂增容型低风压架空导线具有以下优点：与相同直径的钢芯铝绞线相比，导线导电截面增加5％～10％，运行温度从70度提高到150度以上。传输容量提高60％以上，架线档距在300～500米时，弧垂降低1.5米以上。在风速25米/秒以上时，风压可降低30％左右。该导线特别适合沿海城市电网电旧线路的增容改造，可以利用原有杆塔和传输通道，实现线路增容60％以上。同时，由于导线表面风压的降低，可减小台风情况下导线的风压舞动，从而有效地提高线路运行的稳定性和安全性。
44.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种低弧垂增容型低风压架空导线，其特征在于，导线由承载芯和导电层组成，其中：承载芯为铝包钢绞合线芯或殷钢绞合线芯或碳纤维芯棒，导电层包括导电层内层和导电层外层，导电层内层和导电层外层均由多根s型、z型或t型耐热铝合金线绞合而成，导电层外层每根耐热铝合金线表面均有单个或多个凹槽。2.根据权利要求1所述的一种低弧垂增容型低风压架空导线，其特征在于，所述导电层内层和导电层外层采用8+12的结构，即8根耐热铝合金线绞合形成导电层内层，12根耐热铝合金线绞合形成导电层外层。3.根据权利要求1所述的一种低弧垂增容型低风压架空导线，其特征在于，所述导电层外层每根耐热铝合金线表面设置单个凹槽，单个凹槽沿导线轴向设计，凹槽的弧面半径为0.6mm。4.根据权利要求1所述的一种低弧垂增容型低风压架空导线，其特征在于，所述导电层外层每根耐热铝合金线表面设置两个凹槽，两个凹槽沿导线轴向设计，凹槽的弧面半径为0.4mm。5.根据权利要求1所述的一种低弧垂增容型低风压架空导线，其特征在于，所述承载芯为铝包钢绞合线芯时，用7根直径为3.18mm的铝包钢线，绞合成承载芯，铝包钢线的抗拉强度不小于1770mpa、断裂伸长率不小于2％。6.根据权利要求1所述的一种低弧垂增容型低风压架空导线，其特征在于，所述承载芯为碳纤维芯棒时，用1根直径为8.0mm的碳纤维芯棒作为承载芯，碳纤维芯棒的最小抗拉强度为2400mpa，长期允许使用温度为160℃。7.一种低弧垂增容型低风压架空导线制备方法，其特征在于，包括以下步骤：用7根直径为3.18mm的铝包钢线，绞合成承载芯，铝包钢线的抗拉强度不小于1770mpa、断裂伸长率不小于2％；将8根相当圆直径为4.72mm的z型耐热铝合金线线绞合在承载芯上，形成导电层内层；将12根相当圆直径为4.72mm的s型耐热铝合金线线绞合在导电层内层上，形成导电层外层；每根s型耐热铝合金线上有两条纵向凹槽，凹槽的弧面半径为0.4mm。8.一种低弧垂增容型低风压架空导线制备方法，其特征在于，包括以下步骤：用碳纤维芯棒，作为承载芯，碳纤维芯棒的最小抗拉强度为2400mpa，长期允许使用温度为160℃；将8根相当圆直径为4.83mm的z型耐热铝合金线线绞合在承载芯上，形成导电层内层；将12根相当圆直径为4.83mm的s型耐热铝合金线线绞合在导电层内层上，形成导电层外层每根s型耐热铝合金线上有1条纵向凹槽，凹槽的弧面半径为0.6mm。

技术总结
本申请涉及一种低弧垂增容型低风压架空导线及其制备方法，导线由承载芯和导电层组成，其中：承载芯为铝包钢绞合线芯或殷钢绞合线芯或碳纤维芯棒，导电层包括导电层内层和导电层外层，导电层内层和导电层外层均由多根S型、Z型或T型耐热铝合金线绞合而成，导电层外层每根耐热铝合金线表面均有单个或多个凹槽。本申请导线特别适合沿海城市电网电旧线路的增容改造，可以利用原有杆塔和传输通道，实现线路增容60％以上。同时，由于导线表面风压的降低，可减小台风情况下导线的风压舞动，从而有效地提高线路运行的稳定性和安全性。有效地提高线路运行的稳定性和安全性。有效地提高线路运行的稳定性和安全性。


技术研发人员：赵士林 李小东 杨民新 成祥 安康 高忠亮 宇庆双 柳建容
受保护的技术使用者：武汉电缆有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/19