特高压交流线路中铝包覆碳纤维复合芯导线选型研究

特高压交流线路具有运行电压高、输送容量大、线路损耗低的特点,铝包覆碳纤维复合芯导线具有弧垂小、线损低、耐高温、输送容量大、储备容量大、负荷转移强等特点。根据二者优势互补的特性,选取4种型号的铝包覆碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线进行电气特性、机械特性及经济性三个方面比较。通过技术经济分析,得出铝包覆碳纤维复合芯导线在特高压交流线路应用的合理性。

铝包覆碳纤维复合芯导线研究现状与应用

传统碳纤维复合芯导线(ACCC导线)具有低弧垂、大容量、节能减排等综合经济技术优势,已实现规模化应用。ACCC导线施工过程中容易折损,且无法探测,易造成停电及安全隐患;碳纤维导线需要特种连接金具,工艺复杂、成本高、施工过程繁琐,严重限制了碳纤维复合芯导线的推广使用。与ACCC导线相比,铝包覆碳纤维复合芯导线具有截面积大、保护碳纤维芯、不易折损、连接金具成本低、操作简单和施工方便等特性,有助于构造安全、环保、高效节约型超/特高压等输电网络,代表了未来碳纤维复合芯导线技术的发展趋势。

铝包覆碳纤维复合芯导线性能研究

碳纤维导线以其重量轻、强度高、热膨胀系数低、输送容量大等特点在电力系统有巨大的应用潜力,但由于碳纤维芯棒抗剪切力差、金具压接施工工艺复杂等缺点限制其发展。采用碳纤维芯棒铝包覆技术及新型耐热树脂制备了一种新型碳纤维导线,实验研究表明:与钢芯铝绞线相比,新型碳纤维导线拉伸性能提高明显,铝截面积增大,线膨胀系数小,同时有效提高了碳纤维芯棒抗剪切力,明显减小弯曲半径,解决了现场压接施工工艺复杂的难题,大大提高了新型碳纤维导线使用推广性能,具备替代传统钢芯铝绞线的能力。

新型铝包覆碳纤维复合芯导线连接金具应用研究

基于碳纤维复合芯导线连接金具的运行特点和存在问题,采用全新液压式工艺对碳纤维复合芯导线和复合碳芯进行连接,实现铝包覆碳纤维复合芯导线与耐张线夹、接续管等金具的可靠结合,成功解决了碳纤维连接金具造价成本高,施工工艺复杂,易对碳纤维芯造成损伤等问题。通过研制新型碳纤维复合芯导线耐张线夹和接续管,并进行力学性能测试,探讨对铝包覆碳纤维复合芯导线复合芯径向耐压性能和抗剪切力性能的影响。实验结果表明,新型碳纤维复合芯导线连接金具不仅具备传统碳纤维复合芯导线配套金具的优点,同时造价低,施工工艺与普通钢芯铝绞线相同,大幅提高了现场施工的安全性,为特高压输电线路安全运行提供可靠保障。

铝包覆型碳纤维复合芯导线在高压输电线路中的应用分析

铝包覆型碳纤维复合芯导线具有弧垂小、载流量大、线损低、耐弯折及易压接等优点,在旧线路增容改造、新建线路及新能源送出线路等工程中具有广阔应用前景。分别对220 kV增容线路、500 kV新建线路及220 kV新能源送出线路3种应用场景进行技术经济分析,论证铝包覆型碳纤维复合芯导线在高压输电线路中应用的可行性及优越性。

碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线的起晕特性对比试验

为研究碳纤维复合芯导线(ACCC)的起晕特性,基于小电晕笼电晕测量系统进行了ACCC-600/71单根导线和LGJ-630/45钢芯铝绞线单根导线起始电晕特性的对比试验。试验结果表明:在干净及人工涂污下,ACCC-600/71导线的起晕电压均要高出LGJ-630/45导线起晕电压,说明ACCC-600/71导线确实能够降低线路损耗,在节能、环保方面具有良好运行性能;表面污秽会降低导线表面粗糙度系数,从而大幅度降低起晕电压,且污秽物颗粒度越大影响程度越高。

碳纤维复合芯铝导线高温拉断力探讨

通过对碳纤维复合芯铝导线高温拉断力的试验分析,发现该导线不能简单套用GB50233-2005《110～500kV架空送电线路施工及验收规范》所规定的值,提出碳纤维复合芯铝导线高温拉断力的工程验收要求,供工程设计、施工技术人员借鉴。

特高压输电线路垂直排列八分裂铝包覆碳纤维芯导线电场特性研究

为探讨新型导线在1 000 kV特高压电网中的适用性,针对某型号铝包覆新型碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线,依据垂直排列方式的特高压铁塔结构和八分裂导线的布置方法,建立了两种三相八分裂导线模型,通过有限元方法进行数值模拟计算,对比分析了在特高压输电条件下两类导线的电场特性。结果表明,新型碳纤维复合芯导线电学性能不仅满足相关的行业标准,较传统钢芯铝绞线还具有较好的电场强度特性,为新型碳纤维复合芯导线应用于特高压电网提供了依据。

碳纤维复合芯软铝导线在油田的应用

碳纤维复合芯软铝导线是一种对架空输电线路增容的特种导线,具有耐腐蚀性强、载流量大、损耗小、强度大等优点,能够在导体截面相同的情况下输送比传统导线更多的电能。大庆油田工程有限公司在改造喇六电力线路的工程中,采用该新型导线后,只是配套更换了耐张线夹、悬垂线夹、耐热防震锤等金具,原杆及杆上的横担、绝缘子、避雷线等均可利旧,节约了成本,也缩短了工期。

圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线在500kV山区增容改造线路中的推荐分析

浙江电网的林木高度的削减赔偿逐年增加,大大加重了地区输电线路运行维护成本,为减少输电线路下方的林木高度削减次数降低运行成本,同时满足浙江电网的增容需求,浙江电网运行单位要求在增容改造中对已建输电线路更换采用低弧垂导线,以满足增容后不再增加导线弧垂,进而保证导线对树冠的安全距离,结合山区500 kV增容改造工程,对多种低弧垂导线进行特性分析,采用满足工程要求的圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线,通过对此种多个型号导线进行载流量、高温弧垂、杆塔荷载、绝缘子金具串强度、悬垂串摇摆角校验及经济比较后,来最终选择此种导线规格参数,经过论证比对后,推荐采用4×JLNR/F1B-375/35圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线。

节能型碳纤维复合芯软铝导线技术在电力线路上的应用

碳纤维复合芯软铝导线是一种节能型增容导线,其加强芯由特高强度碳纤维合成的芯棒替代传统的钢芯和钢绞线,外层铝采用拱形软铝绞合而成,与传统增容导线相比有较多优势,具有广泛的应用前景。

碳纤维复合芯铝导线应用时需注意的问题

通过碳纤维复合芯铝导线(ACCC)不同状态的耐高温热循环和握力试验,对ACCC导线芯棒的裂纹和"竹节"现象进行了原因分析,对ACCC导线高温时及高温后握力(拉断力)进行了对比研究,提出该导线在工程设计、验收以及应用中需注意的几个问题。

碳纤维复合芯软铝导线在油田输电线路增容改造中的应用

近几年来,随着油田建设的不断发展,电力负荷快速增长,出现了制约电力输送容量的诸多问题,如油田电网网架结构不尽合理,电网电源和负荷分布不均匀,过载比较突出等,已建输电线路已经不能满足运行要求。碳纤维复合芯软铝导线凭借其耐高温、质量轻、强度大、线损小和载流量大等特点,在油田输电线路中逐渐被广泛选用。工程实例表明,碳纤维复合芯软铝导线更适用于线路增容改造,利用原线路杆塔,通过更换相同截面积的导线即可达到增容一倍的效果,节约投资的同时也节省了施工时间和土地资源。

碳纤维复合芯软铝绞线等扩容量导线的性能及应用

介绍了几种扩容量导线的生产工艺、性能及其应用,与传统的钢芯铝绞线相比,大容量、耐高温、低弧垂的导线具有更多的优势。

碳纤维复合芯导线的特性及应用

阐述了碳纤维复合芯(ACCC)导线的结构和材料特点,比较了直径相近的ACCC导线与传统钢芯铝绞(ACSR)导线的主要材料性能,绘制了两种导线的应力弧垂曲线,将两类导线在最高气温下的弧垂和应力进行了对比。结果表明,ACCC导线的截面积、最高工作温度、载流量均高于ACSR导线,而弧垂明显小于ACSR导线,在实际工程中ACCC导线弧垂小的优势可明显降低铁塔的高度,进而可减少线路的造价。

基于流固耦合的碳纤维复合芯导线微风振动特性数值分析

对发生微风振动的新型碳纤维复合芯导线和与其截面积相近的传统钢芯铝绞线的动态特性进行了对比研究。基于计算流体动力学(CFD)方法,利用Adina软件分别建立了两种导线微风振动流固耦合CFD仿真模型。获得不同截面导线竖向振幅比随约化速度变化曲线,对比其升阻力特性。通过对流场中做强迫振动的导线进行数值模拟,利用导线气动力载荷响应求得导线风能输入功率,从风能输入角度分析不同截面形状导线微风振动特性的差异。研究所得两种不同截面形状导线气动力特性的差异,可为新型导线在工程领域的应用提供参考。

新型铝包覆碳纤维导线力学性能分析研究

针对特高压输电线路中导线性能及输电能力的需求,以铝包覆结构的新型碳纤维导线为研究对象,建立新型导线与传统碳纤维导线的三维物理模型,采用有限元方法进行模拟计算,并分析比较了两种导线在抗拉性能、抗压性能等方面的力学特性。对比结果表明:在径向压力或轴向拉力作用下,相较于普通碳纤维导线存在的应力集中现象,新型导线的应力分布更为均匀,且在两种典型工况下的最大应力均小于传统导线;另一方面,两种碳纤维导线在不同工况下的形变分布基本一致。综合分析表明,新型铝包覆碳纤维复合芯导线能有效提升导线的抗压能力与抗拉能力,具有良好的力学性能。

考虑流固耦合效应的碳纤维复合芯导线风振响应分析

采用流固耦合理论计算输电导线的风振响应,既考虑风作用在导线上的荷载,也考虑导线形变引起表面风压改变及其对流场的影响.通过建立传统钢芯铝绞导线(ACSR)和碳纤维复合芯导线(ACCC)数值风洞模型,将两种导线在考虑流固耦合作用下的风振响应进行了对比分析.研究表明,相同档距和截面面积基本相同的情况下,碳纤维复合芯导线风振响应小于传统钢芯铝绞导线,并且相对不容易出现尾流失稳的现象.研究成果可为新型ACCC输电线路抗风设计提供有价值的参考,考虑流固耦合效应更接近导线在风场中运动的实际情况.

碳纤维复合芯软铝导线在新疆奎屯220kV变电站增容改造工程中的应用

介绍了碳纤维复合芯软铝导线及其在新疆奎屯220kV变电站增容改造工程中的应用概况,详细阐述了该导线的结构、性能、截面选择、金具和施工情况。

碳纤维复合芯导线在架空线路上的应用

碳纤维复合芯导线(ACCC)是一种全新概念的架空线路用导线,具有重量轻、强度高、热稳定性好、弛度小、载流量大和耐腐蚀的特点。通过对其与普通钢芯铝绞线(ACSR)的性能比较,及其在南通电网上首次应用的介绍,研究了ACCC的施工、运行情况,以及在应用中存在的问题。