一、技術名稱：新型節(jié)能導線應用技術
二、適用范圍：110kV 及以上架空輸電線路
三、與該節(jié)能技術相關生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
目前，架空導線的導體材料都采用電工鋁。因鋁線材料的基本特性，我國架空導線鋁導電率為61%IACS (以電工退火銅的體積電阻率ρ=0.017241Ω·mm2/m為 100%IACS)。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2010年我國輸配電線損電量達710億kWh，全國輸配電線損率為 5.98%，折合5985萬tce。
四、技術內(nèi)容：
1.技術原理
近年來，國內(nèi)陸續(xù)研制出多種新型節(jié)能導線。與常規(guī)鋼芯鋁絞線相比，鋼芯高導電率硬鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線三種節(jié)能導線的電氣和機械性能基本相同，但節(jié)能效果明顯，在輸電線路建設中具有普及推廣和應用價值。鋼芯高導電率硬鋁絞線：導線材料中雜質(zhì)元素的比例是影響導線導電率的因素之一;同時材料內(nèi)部的晶界、位錯、固溶原子等微觀缺陷也對鋁導體導電率有不良影響，可通過細晶強化和顆粒強化減少微觀缺陷對導電率的影響。鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線：合金單線主要材料成分由電工鋁、鎂、硅等材料合成，添加的元素主要是鎂(Mg)和硅(Si)，主要組成物為Mg2Si。在熱處理狀態(tài)下，Mg2Si固溶于鋁中，并通過人工時效進行硬化，將硅化鎂Mg2Si均勻地析出在合金單線的表面，使合金單線獲得足夠的強度和塑性。鋼芯高導電率硬鋁絞線：采用63%IACS高導電率鋁線(國際退火銅導電率為100%IACS)，替代普通鋼芯鋁絞線中的61%IACS鋁線;鋁合金芯鋁絞線采用53%IACS高強度鋁合金芯替代普通鋼芯鋁絞線中的鋼芯和部分鋁線，導線外部鋁線與普通鋼芯鋁絞線鋁線相同;中強度全鋁合金絞線全部采用58.5%IACS中強度鋁合金材料。上述三種節(jié)能導線的整體直流電阻值降低，提高了其導電能力，從而降低了電能損耗。三種節(jié)能導線的技術原理見圖1。
2.關鍵技術
1)鋼芯高導電率硬鋁絞線：考慮導線材料中各元素對導電率的影響，控制各元素的比例，運用TiC等專用細化劑對晶粒進行細化及強化，合理設計模具和壓縮率減少拉拔工藝增加的殘余應力，同時采用型線的拉拔及絞制工藝的控制，確保生產(chǎn)過程中型線不翻轉(zhuǎn)、不翹邊。
2)鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線：通過鋁基體的合金化的配方組合，及加工工藝及熱處理的控制，使其導電率、強度、延伸率上得到明顯提高。
3.工藝流程
三種節(jié)能導線工藝流程分別見圖 2、圖 3 和圖 4。
五、主要技術指標：
1)鋼芯高導電率硬鋁絞線的機械參數(shù)與普通鋼芯鋁絞線相同，鋁合金芯鋁絞線、全鋁合金絞線拉力重量比(弧垂特性)與普通鋼芯鋁絞線基本相當;在同等截面下，三種節(jié)能導線直流電阻降低約3%;
2)在等外徑條件下，與普通鋼芯鋁絞線相比，三種節(jié)能導線產(chǎn)生的電磁環(huán)境、表面電場強度、可聽噪聲和無線電干擾水平基本相同。
六、技術應用情況：
鋼芯高導電率硬鋁絞線和中強度全鋁合金絞線已通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會的鑒定。該技術已在江蘇省電力公司500kV斗山至常熟南線路、220kV南通西至常青線路中應用。
七、典型用戶及投資效益：
典型用戶：江蘇省電力公司
1)建設規(guī)模：500kV同塔雙回輸電線路，4×JL/G1A-630/45 導線，線路全長約27km。主要建設內(nèi)容：將原設計方案的常規(guī)鋼芯鋁絞線替換為等截面的高導電率硬鋁 S/Z 型絞線，桿塔和金具不變，主要設備包括 JL (GD)/G1A-630/45高導電率硬鋁 S/Z 型絞線。與普通鋼芯鋁絞線相比投資額增加390萬元，建設期2年。年可節(jié)約電139.3萬kWh，折合487.6tce，年節(jié)約41.8萬元，投資回收期9.3年。
2)建設規(guī)模：220kV 同塔雙回輸電線路，2×LGJ-630/45 導線，線路全長約9.5km。主要建設內(nèi)容：將原設計方案的常規(guī)鋼芯鋁絞線替換為等截面的高導電率硬鋁 S/Z 型絞線，桿塔和金具不變，主要設備包括 JL (GD)/G1A-630/45 高導電率硬鋁S/Z型絞線。 與普通鋼芯鋁絞線相比投資額增加60萬元，建設期2年。年可節(jié)約電23.8萬kWh，折合83.3tce，年節(jié)約7.1萬元，投資回收期8.5 年。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
該技術是現(xiàn)有鋼芯鋁絞線的替代升級產(chǎn)品，各項機械性能參數(shù)沒有變化。 應用鋼芯高導電率硬鋁絞線可替代各種鋁鋼比值的普通鋼芯鋁絞線，節(jié)能效果明顯。鋁合金芯鋁絞線、全鋁合金絞線比較適合替代鋁鋼比值偏小的普通鋼芯鋁絞線，因此，能夠采用常規(guī)導線的新建線路，均能采用該技術。2010 年我國輸電線損電量1710億kWh，若到2015年，其中20%輸電線路能夠采用該技術，損耗降低3%，則總損耗可減少10.26億kWh，約為36萬tce。
二、適用范圍：110kV 及以上架空輸電線路
三、與該節(jié)能技術相關生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
目前，架空導線的導體材料都采用電工鋁。因鋁線材料的基本特性，我國架空導線鋁導電率為61%IACS (以電工退火銅的體積電阻率ρ=0.017241Ω·mm2/m為 100%IACS)。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2010年我國輸配電線損電量達710億kWh，全國輸配電線損率為 5.98%，折合5985萬tce。
四、技術內(nèi)容：
1.技術原理
近年來，國內(nèi)陸續(xù)研制出多種新型節(jié)能導線。與常規(guī)鋼芯鋁絞線相比，鋼芯高導電率硬鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線三種節(jié)能導線的電氣和機械性能基本相同，但節(jié)能效果明顯，在輸電線路建設中具有普及推廣和應用價值。鋼芯高導電率硬鋁絞線：導線材料中雜質(zhì)元素的比例是影響導線導電率的因素之一;同時材料內(nèi)部的晶界、位錯、固溶原子等微觀缺陷也對鋁導體導電率有不良影響，可通過細晶強化和顆粒強化減少微觀缺陷對導電率的影響。鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線：合金單線主要材料成分由電工鋁、鎂、硅等材料合成，添加的元素主要是鎂(Mg)和硅(Si)，主要組成物為Mg2Si。在熱處理狀態(tài)下，Mg2Si固溶于鋁中，并通過人工時效進行硬化，將硅化鎂Mg2Si均勻地析出在合金單線的表面，使合金單線獲得足夠的強度和塑性。鋼芯高導電率硬鋁絞線：采用63%IACS高導電率鋁線(國際退火銅導電率為100%IACS)，替代普通鋼芯鋁絞線中的61%IACS鋁線;鋁合金芯鋁絞線采用53%IACS高強度鋁合金芯替代普通鋼芯鋁絞線中的鋼芯和部分鋁線，導線外部鋁線與普通鋼芯鋁絞線鋁線相同;中強度全鋁合金絞線全部采用58.5%IACS中強度鋁合金材料。上述三種節(jié)能導線的整體直流電阻值降低，提高了其導電能力，從而降低了電能損耗。三種節(jié)能導線的技術原理見圖1。
2.關鍵技術
1)鋼芯高導電率硬鋁絞線：考慮導線材料中各元素對導電率的影響，控制各元素的比例，運用TiC等專用細化劑對晶粒進行細化及強化，合理設計模具和壓縮率減少拉拔工藝增加的殘余應力，同時采用型線的拉拔及絞制工藝的控制，確保生產(chǎn)過程中型線不翻轉(zhuǎn)、不翹邊。
2)鋁合金芯鋁絞線和全鋁合金絞線：通過鋁基體的合金化的配方組合，及加工工藝及熱處理的控制，使其導電率、強度、延伸率上得到明顯提高。
3.工藝流程
三種節(jié)能導線工藝流程分別見圖 2、圖 3 和圖 4。
五、主要技術指標：
1)鋼芯高導電率硬鋁絞線的機械參數(shù)與普通鋼芯鋁絞線相同，鋁合金芯鋁絞線、全鋁合金絞線拉力重量比(弧垂特性)與普通鋼芯鋁絞線基本相當;在同等截面下，三種節(jié)能導線直流電阻降低約3%;
2)在等外徑條件下，與普通鋼芯鋁絞線相比，三種節(jié)能導線產(chǎn)生的電磁環(huán)境、表面電場強度、可聽噪聲和無線電干擾水平基本相同。
六、技術應用情況：
鋼芯高導電率硬鋁絞線和中強度全鋁合金絞線已通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會的鑒定。該技術已在江蘇省電力公司500kV斗山至常熟南線路、220kV南通西至常青線路中應用。
七、典型用戶及投資效益：
典型用戶：江蘇省電力公司
1)建設規(guī)模：500kV同塔雙回輸電線路，4×JL/G1A-630/45 導線，線路全長約27km。主要建設內(nèi)容：將原設計方案的常規(guī)鋼芯鋁絞線替換為等截面的高導電率硬鋁 S/Z 型絞線，桿塔和金具不變，主要設備包括 JL (GD)/G1A-630/45高導電率硬鋁 S/Z 型絞線。與普通鋼芯鋁絞線相比投資額增加390萬元，建設期2年。年可節(jié)約電139.3萬kWh，折合487.6tce，年節(jié)約41.8萬元，投資回收期9.3年。
2)建設規(guī)模：220kV 同塔雙回輸電線路，2×LGJ-630/45 導線，線路全長約9.5km。主要建設內(nèi)容：將原設計方案的常規(guī)鋼芯鋁絞線替換為等截面的高導電率硬鋁 S/Z 型絞線，桿塔和金具不變，主要設備包括 JL (GD)/G1A-630/45 高導電率硬鋁S/Z型絞線。 與普通鋼芯鋁絞線相比投資額增加60萬元，建設期2年。年可節(jié)約電23.8萬kWh，折合83.3tce，年節(jié)約7.1萬元，投資回收期8.5 年。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
該技術是現(xiàn)有鋼芯鋁絞線的替代升級產(chǎn)品，各項機械性能參數(shù)沒有變化。 應用鋼芯高導電率硬鋁絞線可替代各種鋁鋼比值的普通鋼芯鋁絞線，節(jié)能效果明顯。鋁合金芯鋁絞線、全鋁合金絞線比較適合替代鋁鋼比值偏小的普通鋼芯鋁絞線，因此，能夠采用常規(guī)導線的新建線路，均能采用該技術。2010 年我國輸電線損電量1710億kWh，若到2015年，其中20%輸電線路能夠采用該技術，損耗降低3%，則總損耗可減少10.26億kWh，約為36萬tce。
