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架空输电线路中导线的选型
牟俊
（中工武大设计研究有限公司，武汉市，430072）
摘要：随着社会科技的进步发展，架空输电线路中导线的形式越来越多样化，导线受环境、材质、输送容量等多种因素的影响，在实际应用中如何选择合适的导线？
关键词：输电线路；导线；选型；经济电流密度

0引言
在架空输电线路的设计中，导线的选型至关重要，架空输电线路工程本是导线与杆塔结合的艺术，目前国家电网提出打造坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。对目前导线产品的多样性，每种产品优缺点不同，我们需要根据输送容量和线路环境因素，选择经济适用的导线。
1、导线的选型原则
送电线路的导线和地线长期在旷野、山区或湖海边缘运行，需要经常耐受风、冰等外荷载的作用，气温的剧烈变化以及化学气体等的侵袭，同时受国家资源和线路造价等因素的限制。因此，在设计中特别是大跨越地段，对电线的材质、结构等必须慎重选取。
选定电线的材质、结构一般应考虑以下原则：
⑴导线材料应具有较高的导电率。但考虑国家资源情况，一般不应采用铜线。
⑵导线和地线应具有较高的机械强度和耐振性能。
⑶导线和地线应具有一定的耐化学腐蚀，抗氧化能力。
⑷选择电线材质和结构时，除满足传输容量外还应保证线路的造价经济和技术合理。
2、导线截面的选择
架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并应根据事故情况下的发热条件、电压损耗、机械强度和电晕进行校验。必要时，通过技术经济比较确定；但对110KV及以下线路，电晕往往不成为选择导线截面的决定因素。
1）按经济电流密度选择导线截面
按经济电流密度选择导线截面所用的输送容量，应考虑线路投入运行后5～10年电力系统的发展规划，在计算中必须采用正常进行方式下经常重复出现的最大负荷。但在系统还不明确的情况下，应注意勿使导线截面选的过小。
导线截面的计算公式为
S＝(1～1)
式中S——导线截面，mm2
P——输送容量，kw
Ue——线路额度电压，kv
J——经济电流密度，A/mm2
cosφ—功率因素
经济电流密度J计算公式：

由于我国幅员辽阔，各地的电网送电成本存在明显的差异，各地的经济电流密度也不同，但目前我国还没有制定出合适的数字，现仍可以参考我国1956年电力部颁布的经济电流密度，参考表1中数值。
表1经济电流密度（A/mm2）
导线材料最大负荷利用小时数Tmax3000以下3000～50005000以上铝线1.651.150.9铜线3.02.251.752）按电晕条件校验导线截面
随着我国运行电压不断升高，导线、绝缘子及金具发生电晕和放电概率增加，220KV及以上电压线路的导线截面，电晕条件往往起主要作用。
导线产生电晕会带来两个不良后果：①增加了送电线路的电能损失；②对无线电通信和载波通信产生干扰。
关于电晕损失，若直接计算出送电线路的电晕损失，其优点是数量概念很清楚，缺点是计算繁琐。目前已很少采用这种方法。现在趋向于用导线最大工作电场强度Em（单位为KV/cm）与全面电晕临界电场强度E0之比值来衡量，Em/E0的比值不宜大于80%～85%。
试验表明：当Em/E0＝0.8时，起始电晕放电；当0.9＜Em/E0＜1时，有较大的电晕放电；当Em/E0＞1时，则全面电晕放电。
关于电晕对载波通信的干扰，主要是对导线表面最大电场强度来衡量（取三相导线的中间相）。
关于电晕对无线电的干扰，在无线电收、发设备离开送电线路一定距离后，干扰讯速衰减，如距边线60m以外，干扰电平仅剩下5％，所以实际上可以认为没有问题。
关于不必验算电晕的导线最小截面，武汉高压研究所推荐：导线表面电场强度与全面电晕电场强度的比值为0.8时，海拔不超过1000m，一般不必验算电晕的导线最小直径，这些最小直径列于表2中。
表2不必验算电晕的导线最小直径（mm）
额定电压（KV）110220330500750导线外径9.621.433.62×21.63×17.12×36.243×26.824×21.64×36.95×30.26×25.5武汉高压研究所还推荐，在年平均电晕损失ΔP不大于线路电阻损失的20％、按此标准建设的输电线路，即可保证导线的电晕放电不至于过分严重，又避免了对无线电设施的干扰，降低了电能损耗，提高了电能传输效率。线路所经过的海拔地区超过1000m，不必验算电晕的导线最小直径，列于表3中。
表3不必验算电晕的导线最小直径（mm）
额定电压（KV）110220330参考海拔（m）导线结构0.89外径9.121.42×201120相应导线型号LGJ-50LGJ-2402×LGJ-2400.79外径10.624.82×24.52270相应导线型号LGJ-70LGJJ-3002×LGJJ-3000.7外径1228.52×29.33440相应导线型号LGJ-9