( 4) AACSR.E ST 2450.2 00 的研究试验成功, 表明我国在原材料及其制品在生产过程的关键技术都已掌握, 该导线能代替进口的产品, 为今后我国大跨越导线的选型、应用提供了物质上的有力保证。 3 ±500 kV 王家滩汉江直流大跨越导线龙泉至政平的±500 kV 直流输电线路, 全线路径长890 km , 其中, 途经湖北省时在王家滩跨越汉江, 工程跨越档距1200 m , 整个耐张段为2077 m , 具体布置为:
跨越方式: 耐张—直线—直线—耐张跨越档距: 439 m —1200 m —438 m ±500 kV 王家滩汉江直流大跨越导线, 经充分反复论证, 将采用四分裂的铝包钢绞线, 型号为: A S2512。
3. 1 主要技术关键的解决措施按要求首先应制成电导率为30% IACS 的铝包钢线。这种铝包钢线不常用, 因其铝层较厚, 制造较难。解决措施是: 采用由英国引进的Confo rm 机组, 挤压杆坯。挤压时铝杆应无油污; 钢线则应经铅淬火, 表面不进行磷化, 无锈蚀, 强度应符合要求。经计算得出合理结构(铝钢比) 并制成坯料后, 进行无扭转的连续拉伸。拉伸时压力模应保证铝钢的结合力, 当占有43% 体积的铝才能制出30% IACS 的铝包钢线。
铝包钢绞线的绞制采用630 型框绞机, 绞制时应使绞线的导线不松股、紧密、服贴。因此, 绞线机应有预扭装置; 每个线盘应有张力控制装置。
3. 2 铝包钢绞线AS-512 的性能实测结果
(1) ±500 kV 王家滩汉江大跨越A S2512 铝包钢绞线的性能(见表4)
(2) 铝包钢绞线A S2512 用铝包钢线的性能(见表5)
表4 ±500 kV 王家滩汉江大跨越AS-512 铝包钢绞线的性能项 目设 计工程实际要求实测值型号A S2512 A S2512 A S2512 结构与直径.(根.mm) 37.4. 20 37.4. 20±21. 5%d 37.4. 208 计 算铝220. 42 220. 42 221. 81 截面积钢292. 19 292. 19 292. 76 .mm2 总512. 61 512. 61±2% 514. 57 外径.mm 29. 4 29. 4±2% 29. 46 计算重量.(kg.km) 2934. 4 2934. 4±2% 2944 计算拉断力.kN 406 ≥406 475 拉力重量比.km 13. 84 13. 84 16. 19 弹性模量①.M Pa 118800 118800±3000 115800 20°C 时直流电阻①.(8.km) 0. 1143 ≤0. 1143 0. 1119 线膨胀系数①.1 0- 6·°C- 1 13. 8 13. 8 14. 8 振动疲劳振动角: 30′; 振动频率: 40±10 Hz; 导线张力: 25%RTS (即42. 65 kN ) ; 有效长度≥40 m (实际56 m) ; 振动次数: 3×107 次 3 根试样, 导线不断股 10 年蠕变量①.(mm.km) 导线张力: 25%RTS 时445 é 20~ 70°C, 100°C 环境条件é (国内常用) ê ( IEC61597295) 726; 969 风速: 0. 5 m.s 1. 0 m.s 载流量② é 40~ 70°C, 100°C 日照强度: 1000W.m 2 900W.m2 492; 817 .A 导体表面吸收系数: 0. 9 0. 5 ê 20~ 70°C, 100°C 导体辐射系数: 0. 9 0. 6 885; 1093 环境温度: 20; 40°C 20; 40°C ê 40~ 70°C, 100°C 导体工作温度: 70; 100°C 70; 100°C 652; 929
① 工程实际需要的实测参考值。
② 工程实际需要的实测参考值, 要求: 环境温度40°C, 导体温度100°C 时的载流量≥750 A。表5 AS-512 用铝包钢线的性能项 目设 计工程实际要求实测值外径.mm 4. 20 4. 20±1. 5% 4. 208 截面积.m m2 13. 85 13. 85±0. 41 13. 91 单重.(g.m ) 77. 70 77. 70±2. 3 78. 02 最小铝层厚度.mm 0. 315 ≥0. 315 0. 382 抗拉强度.M Pa 880 ≥880 1025 伸长率(% ) (断裂时, 标距250 mm) 1. 5 ≥1. 5 2. 8 20°C 时电阻率.(8 ·mm2.m ) 0. 05747 ≤0. 05747 0. 05660 扭转(100D ).次20① ≥20① 35① ① 考核的要求是铝包钢线不断裂, 铝层不脱离。
3. 3 铝包钢绞线AS-512 的研究及试验小结
(1) 研究及试验证明: 采用引进的Confo rm 机组能生产符合IEC61232 所规定的厚铝层铝包钢线。采用630 型绞线机, 并对放线张力严格控制, 以及装有预扭装置, 这样情况下能制成符合工程需要的铝包钢绞线, 用作大跨越导线。
(2) 经测试结果证明: A S2512 的全性能, 包括总拉断力、弹性模量、直流电阻、热膨胀系数等均符合设计要求, 导线经受3×107 次振动而不断股、不损坏, 保证足够长的寿命。
(3) A S2512 的研制成功, 使今后在千米级大跨越上可采用全铝包钢绞线, 为大跨越导线提供了技术上和物质上的保证。
4 结束语
在输电线路建设中, 大跨越导线占有特别重要的位置, 如果处理不当, 往往成为输电线路中“卡脖子”的区段, 因此在国内外的线路建设中, 对大跨越导线都给予特别的注意。
大跨越导线, 顾名思义, 它需要跨越大的档距, 往往是跨越大的河流、湖泊、高山、峡谷或海岛等, 工作环境较差, 因此除了要求有足够大的拉力外, 重要的是它必需有良好的拉力重量比, 耐振动疲劳、优良的电气性能和较长的寿命, 即有良好的抗腐蚀性。早期大跨越导线曾采用镀锌钢绞线, 它的电气性能差、抗腐蚀不良而被淘汰, 目前在国内已逐步采用铝包钢绞线、高强度钢芯铝合金绞线作大跨越导线, 且质量逐步提高。
本次大跨越导线的研制成功, 可以得出如下结论:
(1) 大跨越导线所用的原材料制造水平已达到国际先进水平。铝包钢线采用英国生产的Confo rm 机组, 性能符合IEC1232 所规定的技术指标, 不露钢、不起皮, 表面光洁、强度高。A l2M g2Si 系列的高强度铝合金, 由于采用最新式的生产设备和工艺, 使生产的线材性能完全符合IEC104 所规定的技术要求, 耐疲劳、良好的机械和电气性能, 表面光洁, 塑性好。镀锌钢线, 由于采用经筛选的优质线材, 镀锌质量也大大提高, 所以能制造出高质量特高强度镀锌钢线。
(2) 由高强度镀锌钢芯高强度铝合金绞线制造的芜湖长江大跨越导线(二千米级) 和铝包钢绞线的湖北王家滩汉江大跨越导线(千米级) 的研制成功, 表明它不仅仅能满足大跨越导线所需的机电性能, 而且它耐振动疲劳, 有较长的寿命, 它可以在今后相应的大跨越导线推广应用, 为我国西电东送、输电线路的发展提供一个重要的样板, 使我国大跨越导线完全国产化, 迈出了坚实的一步。