鋼芯鋁絞線(xiàn)是架空導(dǎo)線(xiàn)中的一種主要產(chǎn)品，由具有較高強(qiáng)度的鋼絞線(xiàn)作為承力元件，電工用鋁或鋁合金線(xiàn)作導(dǎo)體，用于長(zhǎng)距離、大功率的輸電線(xiàn)路中。鋼芯鋁絞線(xiàn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、架設(shè)與維護(hù)方便、線(xiàn)路造價(jià)低、傳輸容量大，又利于跨越江河和山谷等特殊地理?xiàng)l件進(jìn)行敷設(shè)等特點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的架空輸配電線(xiàn)路中。


我國(guó)一次能源和電力負(fù)荷分布很不均衡，全國(guó)三分之二以上的可開(kāi)發(fā)資源主要分布在四川、西藏、青海、云南、廣西等西部地區(qū)；煤炭三分之二以上的可開(kāi)發(fā)資源分布在山西、陜西、內(nèi)蒙古西部。而全國(guó)三分之二以上的電力負(fù)荷集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的京廣鐵路以東地區(qū)，特別是長(zhǎng)三角、珠江三角洲、京津塘及沿海地區(qū)，西部的能源_與東部的負(fù)荷核心距離在500—2000km左右。因此有效而又經(jīng)濟(jì)地把能源以電的形式，長(zhǎng)距離地從西部的能源_輸送到東部和南部的負(fù)荷中心，是事關(guān)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的大事。


目前，我國(guó)輸電線(xiàn)路以220kV330kV、500kV交流輸電和幾條±500kV直流輸電線(xiàn)路為骨干網(wǎng)架。全國(guó)已形成_電網(wǎng)公司下屬的5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。其中，華東、華北、華中、東北4個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)已經(jīng)形成了500kV的主網(wǎng)架。“十一五”期間，我國(guó)將實(shí)施7個(gè)跨省大區(qū)電網(wǎng)之間以及大區(qū)電網(wǎng)與5個(gè)獨(dú)立省網(wǎng)之問(wèn)的互聯(lián)。到2010年前后，將建成以三峽為中心的連接華中、華東、川渝的中部電網(wǎng)；華北、東北、西北三個(gè)電網(wǎng)互聯(lián)形成








交流電阻簡(jiǎn)化計(jì)算


由于鋁線(xiàn)在空氣中氧化而形成具有絕緣性的氧化膜，所以，鋼芯鋁絞線(xiàn)通電載流后，電流是沿鋁股線(xiàn)作螺旋形方向流動(dòng)的，因而形成軸向磁場(chǎng)。雖然，導(dǎo)線(xiàn)中相鄰層鋁線(xiàn)的絞向相反，可使一部分磁化力抵消，但仍足以構(gòu)成交變的剩余磁場(chǎng)強(qiáng)度，使鋼芯中產(chǎn)生磁滯和渦流，導(dǎo)致?lián)p耗。同時(shí)，由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響，使導(dǎo)線(xiàn)中電流分布發(fā)生變化，導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)電阻的增大。


計(jì)算交流電阻，常規(guī)的方法是先計(jì)算出由渦流和磁滯引起的電阻增量，再計(jì)算由集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)引起的電阻增量，_后將兩者增量同直流電阻相加，即為交流電阻。此方法十分復(fù)雜。


本文參照IEEE標(biāo)準(zhǔn)Std.738-2006《架空導(dǎo)線(xiàn)電流·溫度計(jì)算的IEEE標(biāo)準(zhǔn)》3.4.7條，對(duì)單層結(jié)構(gòu)的鋼芯鋁絞線(xiàn)（如6/1、7/1、12/1結(jié)構(gòu)），交直流電阻比設(shè)為1.20；二層結(jié)構(gòu)的鋼芯鋁絞線(xiàn)（如何17、5417、54/19結(jié)構(gòu)等），交直流電阻比設(shè)為1.03；對(duì)于二層或四層結(jié)構(gòu)，參照文獻(xiàn)［1J，交直流電阻比設(shè)為1.005。由同溫度時(shí)的直流電阻乘以交直流電阻比，便可得到該溫度下的交流電阻值。






架空導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)計(jì)載流量是根據(jù)特定氣象條件和導(dǎo)線(xiàn)_允許工作溫度（70-90℃）來(lái)確定的，這是線(xiàn)路的熱穩(wěn)態(tài)載流量。穩(wěn)態(tài)載流量的計(jì)算，國(guó)內(nèi)通常根據(jù)DL/T5092-1999<115-500kV架空送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中提供的方法進(jìn)行計(jì)算。在IEEE標(biāo)準(zhǔn)Std.738-2006《架空導(dǎo)線(xiàn)電流－溫度計(jì)算的IEEE標(biāo)準(zhǔn)》中還提供了暫態(tài)計(jì)算（Transientcalculations）方法。為了驗(yàn)證簡(jiǎn)化計(jì)算所得的交流電阻值對(duì)載流量計(jì)算的影響，我們采用國(guó)內(nèi)常用的方法進(jìn)行載流量的穩(wěn)態(tài)計(jì)算（Stead-statecalculations）。載流量的計(jì)算公式如下：




當(dāng)環(huán)境溫度40℃、風(fēng)速0.5mis、日照強(qiáng)度1000W/m2、輻射及吸熱系數(shù)均為0.9，鋼芯鋁絞線(xiàn)的工作溫度分別為70℃、80℃及90℃時(shí)，國(guó)內(nèi)常用規(guī)格鋼芯鋁絞線(xiàn)的交流電阻、載流量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3o將表3同《電線(xiàn)電纜手冊(cè)》第1冊(cè)中表1-2-50的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，從中可以發(fā)現(xiàn)，在標(biāo)稱(chēng)截面（鋁／鋼）大于50130時(shí)，除了鋁／鋼線(xiàn)根數(shù)12/7結(jié)構(gòu)的標(biāo)稱(chēng)截面為70/40、95155、120/70外，在70℃時(shí)，計(jì)算的載流量數(shù)據(jù)與于冊(cè)中的數(shù)據(jù)相差不大于0%～3%；其余溫度下，相差為0%～6%。在50130規(guī)格以下時(shí)，本計(jì)算所得的載流量數(shù)據(jù)比手冊(cè)中的數(shù)據(jù)小，相差為4%～8%。鋁／鋼線(xiàn)根數(shù)12/7結(jié)構(gòu)的鋁／鋼截面為70/40、95155、120170三個(gè)規(guī)格，本計(jì)算所得的載流量比手冊(cè)中的數(shù)據(jù)大，相差1%～18%。由上述可知，對(duì)交流電阻的計(jì)算作了簡(jiǎn)化后，載流量的計(jì)算便變得簡(jiǎn)單。當(dāng)然，鋁／鋼截面為70/40、95155、120/70三個(gè)規(guī)格載流量計(jì)算比手冊(cè)中的數(shù)據(jù)大，應(yīng)值得進(jìn)一步的分析。     


進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)載流量計(jì)算時(shí)，必須先計(jì)算出導(dǎo)線(xiàn)的交流電阻值。交流電阻隨交流電的頻率、平均電流密度和溫度而變化，計(jì)算十分復(fù)雜。本文參考了一些文獻(xiàn)，設(shè)定了交直流電阻比，簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。用簡(jiǎn)化計(jì)算所得的交流電阻值進(jìn)行了載流量計(jì)算。結(jié)果表明，在計(jì)算條件相同時(shí)，大部的計(jì)算數(shù)據(jù)與《電線(xiàn)電纜手冊(cè)》第1冊(cè)表1-2-50對(duì)比，誤差較小，少量規(guī)格的計(jì)算數(shù)據(jù)相差較大，值得進(jìn)一步的探討。