技术名称

新型节能导线应用技术

适用范围

110kV 及以上架空输电线路

技术背景

目前，架空导线的导体材料都采用电工铝。因铝线材料的基本特性，我国架空导线铝导电率为61%IACS（以电工退火铜的体积电阻率ρ=0.017241Ω·mm2/m为100%IACS）。根据中国电力企业联合会统计数据，2010 年我国输配电线损电量达1710 亿kWh，全国输配电线损率为5.98%，折合5985 万tce。

技术内容

技术原理

近年来，国内陆续研制出多种新型节能导线。与常规钢芯铝绞线相比，钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线三种节能导线的电气和机械性能基本相同，但节能效果明显，在输电线路建设中具有普及推广和应用价值。钢芯高导电率硬铝绞线：导线材料中杂质元素的比例是影响导线导电率的因素之一；同时材料内部的晶界、位错、固溶原子等微观缺陷也对铝导体导电率有不良影响，可通过细晶强化和颗粒强化减少微观缺陷对导电率的影响。铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线：合金单线主要材料成分由电工铝、镁、硅等材料合成，添加的元素主要是镁（Mg）和硅（Si），主要组成物为Mg2Si。在热处理状态下，Mg2Si固溶于铝中，并通过人工时效进行硬化，将硅化镁Mg2Si均匀地析出在合金单线的表面，使合金单线获得足够的强度和塑性。钢芯高导电率硬铝绞线：采用63%IACS高导电率铝线(国际退火铜导电率为100%IACS)，替代普通钢芯铝绞线中的61%IACS铝线；铝合金芯铝绞线采用53%IACS高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线，导线外部铝线与普通钢芯铝绞线铝线相同；中强度全铝合金绞线全部采用58.5%IACS中强度铝合金材料。

上述三种节能导线的整体直流电阻值降低，提高了其导电能力，从而降低了电能损耗。

关键技术

1）钢芯高导电率硬铝绞线：考虑导线材料中各元素对导电率的影响，控制各元素的比例，运用TiC等专用细化剂对晶粒进行细化及强化，合理设计模具和压缩率，减少拉拔工艺增加的残余应力，同时采用型线的拉拔及绞制工艺的控制，确保生产过程中型线不翻转、不翘边。

2）铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线：通过铝基体的合金化的配方组合，及加工工艺及热处理的控制，使其导电率、强度、延伸率上得到明显提高。

主要技术指标

1）钢芯高导电率硬铝绞线的机械参数与普通钢芯铝绞线相同，铝合金芯铝绞线、全铝合金绞线拉力重量比（弧垂特性）与普通钢芯铝绞线基本相当；在同等截面下，三种节能导线直流电阻降低约3%；

2）在等外径条件下，与普通钢芯铝绞线相比，三种节能导线产生的电磁环境、表面电场强度、可听噪声和无线电干扰水平基本相同。

技术应用情况

钢芯高导电率硬铝绞线和中强度全铝合金绞线已通过中国电力企业联合会的鉴定。该技术已在江苏省电力公司500kV 斗山至常熟南线路、220kV 南通西至常青线路中应用。

典型用户及投资效益