正確敷設(shè)電纜 夯實(shí)電纜智能化基礎(chǔ)
眾所周知，智能電網(wǎng)建設(shè)的主要內(nèi)容之一便是加大城市配電網(wǎng)、鄉(xiāng)村配電網(wǎng)建設(shè)和改造力度，尤其是增加對(duì)中低壓配電網(wǎng)的出資份額，解決供電和“卡脖子”等長(zhǎng)期困擾難題。不難想象，中低壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜未來幾年將會(huì)擁有較大的市場(chǎng)份額。受此影響10KV和35KV移動(dòng)型乙丙橡膠絕緣軟電力電纜的需求也會(huì)上升；110KV和220KV交聯(lián)電力電纜的年需求量也將逐年增多；500KV交聯(lián)電力電纜未來也會(huì)逐漸走向國(guó)產(chǎn)化。此外，供應(yīng)海上大型風(fēng)力發(fā)電締造和并網(wǎng)的35KV淺海電力電纜也會(huì)由此受益。
智能電網(wǎng)與超導(dǎo)電纜
美國(guó)雖然是生產(chǎn)超導(dǎo)電纜較早的國(guó)家，擁有一流的技術(shù)水平，但其超導(dǎo)電纜的傳輸參數(shù)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)仍尚未達(dá)到市場(chǎng)水平，因此超導(dǎo)電纜真正地用于智能電網(wǎng)還需時(shí)日以待。
但超導(dǎo)電纜并未阻礙美國(guó)電網(wǎng)智能化的步伐。據(jù)有關(guān)消息稱，美國(guó)計(jì)劃在智能電網(wǎng)中推行運(yùn)用超導(dǎo)電纜，而并非超高壓輸電技能，方針是逾越四個(gè)時(shí)區(qū)將全國(guó)首要電網(wǎng)銜接起來。因?yàn)槌瑢?dǎo)輸電電壓相對(duì)較低，與超高壓線路比照，可削減輸電損耗、電磁污染、將占用走廊寬度降至最低，代表了世界領(lǐng)先的技能方向。
美國(guó)紐約長(zhǎng)島電力局(LIPA)與美國(guó)超導(dǎo)公司聯(lián)合締造的世界上榜首條高溫超導(dǎo)(HTS)電纜已于2008年4月22日投入商業(yè)作業(yè)。這一超導(dǎo)輸電體系在滿負(fù)荷作業(yè)時(shí)能夠滿足30萬戶家庭的用電需求，僅由三根138千伏的電纜構(gòu)成。比照一樣粗細(xì)的銅導(dǎo)線，他們的輸電才干高達(dá)150倍。雖然這一工程造價(jià)昂貴，但新式超導(dǎo)電纜的造價(jià)將下降80%，輸電纜溝的寬度僅為一米。該電纜的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠防止由電網(wǎng)短路構(gòu)成毛病電流。這是因?yàn)槌瑢?dǎo)體有一種天然生成的電流約束才干，一旦電流增強(qiáng)到必定程度，它們就會(huì)失掉超導(dǎo)性而變得像通常導(dǎo)體一樣有電阻，使電流衰減。
熱核聚變運(yùn)用。超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)設(shè)備(所謂人工太陽)，即是世界熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆方案(ITER)締造工程。作為當(dāng)今世界迄今為止最大的熱核聚變實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目所需求的高溫環(huán)境必須由超導(dǎo)磁體供應(yīng)的無窮磁性容器所供應(yīng)，因此，超導(dǎo)電纜歸于中間部件，“人工太陽”需要許多的超導(dǎo)電纜，這項(xiàng)運(yùn)用又能夠超前于電網(wǎng)銜接超導(dǎo)的運(yùn)用。
截至目前，高溫超導(dǎo)電纜運(yùn)用已經(jīng)涵蓋了以下范疇：城市密布住宅區(qū)、摩天大廈等;金屬鍛煉設(shè)備等大電流、短間隔、小空間的運(yùn)用中；電站和變電站內(nèi)大電流傳輸母線等。我國(guó)業(yè)內(nèi)人士也提出了超導(dǎo)電纜有望替代多半城市的地下電纜的觀點(diǎn)。
智能電網(wǎng)正變成拉動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)的下一個(gè)引擎，對(duì)我國(guó)而言，智能電網(wǎng)對(duì)出資的拉動(dòng)效應(yīng)十分明顯。世界銀行也曾猜測(cè)，2020年，高溫超導(dǎo)電纜將替代80%的城市傳統(tǒng)地下電纜，世界商場(chǎng)超導(dǎo)電纜出售額將達(dá)300億美元。該番言論驅(qū)動(dòng)了股市瘋狂變動(dòng)，一些計(jì)劃出資超導(dǎo)電纜的生產(chǎn)廠家，現(xiàn)已大肆宣傳其股份出路一片光明，乃至宣揚(yáng)“超導(dǎo)是新動(dòng)力終究的處女地”。
當(dāng)前，我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)、企業(yè)對(duì)超導(dǎo)電纜作了一番研究和探討，擁有多個(gè)范疇的研討項(xiàng)目，參與的機(jī)構(gòu)主要有上海電纜研討所、上海交通大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué)和上海電纜廠等。
智能電網(wǎng)與高壓輸配電架空導(dǎo)線
以華北、華中和華東為超高壓同步電網(wǎng)為接收端，東北超高壓電網(wǎng)、西北750千伏電網(wǎng)為發(fā)送端，電網(wǎng)建設(shè)需要一批高壓輸配電架空導(dǎo)線。
擴(kuò)徑導(dǎo)線，該導(dǎo)線主要用于750KV輸電線路。拓展導(dǎo)線直徑可減小外表電暈損耗，辦法一即是在絞合導(dǎo)線的中間幾層，用稀少單線絞合，類型為L(zhǎng)GJK，辦法二為選用中間支持構(gòu)件，如波紋鋁管、蛇皮管等，類型為L(zhǎng)GKK。
自阻尼導(dǎo)線。架空導(dǎo)線在受力情況下，因風(fēng)力作用而發(fā)生激烈振蕩，致使發(fā)作導(dǎo)線斷股、斷線等事故發(fā)生。自阻尼導(dǎo)線選用型線絞合，在鋁線和鋼芯之間留有0.6–1.0mm的空隙，鋼芯和鋁線層具有不一樣的自振頻率，在風(fēng)振情況下造成二者振蕩起伏不同，因此彼此碰擊，耗費(fèi)風(fēng)力的作用能量，削減了與風(fēng)的振蕩，也不致引起大幅度搖動(dòng)。因此，運(yùn)用自阻尼導(dǎo)線，可加大塔桿間隔或下降塔桿度高，從而降低了建設(shè)成本。
防冰雪導(dǎo)線。輸電線路上如覆冰過重或積雪過多，就會(huì)導(dǎo)致斷線或倒桿事件的發(fā)生，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。所以在重冰區(qū)的輸電線路上應(yīng)選用防冰雪導(dǎo)線。防冰雪導(dǎo)線有防雪環(huán)式、低居里合金式和涂料防冰式等多種型式。防雪環(huán)由聚碳酸酯塑料制成，狀如指環(huán)。套裝在導(dǎo)線上，指環(huán)間隔約為線股節(jié)距的兩倍，可使積雪在沿導(dǎo)線滑動(dòng)時(shí)受阻而掉落；低居里點(diǎn)合金是一種鎳-鉻-硅-鐵四元合金，在溫度0–20℃時(shí)能產(chǎn)生磁性。將這種線嵌絞在導(dǎo)線中，在覆冰時(shí)能使渦流發(fā)熱而融冰；涂料防冰式導(dǎo)線，是將防冰性涂料涂在導(dǎo)線上，減小冰對(duì)導(dǎo)線的附著力，使冰易于掉落。此外還有一種帶翼式防冰雪導(dǎo)線，該導(dǎo)線將兩根翼形導(dǎo)線對(duì)稱嵌絞在外層，防雪原理與防雪環(huán)類似。
倍容量導(dǎo)線。該導(dǎo)線由特耐熱鋁合金線與鋁包高強(qiáng)度殷鋼線組合絞制而成。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行溫度到達(dá)150℃以下，但要求達(dá)到230℃，短路溫度290℃。與通常鋼芯鋁絞線相比，在外徑及單位分量恰當(dāng)?shù)那闆r下，載流量能夠提高一倍。但由于這種構(gòu)造的報(bào)價(jià)較高，線路損耗也較大，通常僅在大跨度或需求增容的線路上選用。
鋼芯軟鋁絞線。鋼芯軟鋁絞線由軟鋁線與鋼芯組合絞制而成，其構(gòu)造方法上沒有多大改動(dòng)。其特征是在作業(yè)過程中，在逾越應(yīng)力搬運(yùn)溫度以上時(shí)，軟鋁線處于松懈狀態(tài)，機(jī)械負(fù)荷能由鋼芯承當(dāng)，正常作業(yè)溫度可高達(dá)160℃。載流量可提高近1倍，而弧垂并不會(huì)明顯增大。一般鋁導(dǎo)體線截面為240–480mm2，架起線路時(shí)需有分外預(yù)拉力辦法。
空隙式架空導(dǎo)線�？障妒郊芸諏�(dǎo)線與自阻尼導(dǎo)線有些類似，其間心為高強(qiáng)度鍍鋅鋼線絞合的鋼芯，鋼芯外絞制耐熱拱形鋁合金線，但二者之間留有空隙，空隙內(nèi)充分耐高溫硅脂，拱形線外再絞圓形耐熱鋁合金線。作業(yè)溫度達(dá)150℃，與通常架空導(dǎo)線比照，載流量約提高到1.6倍，并具有阻尼功用。
型線同心絞架空導(dǎo)線。型線同心絞架空導(dǎo)線同等選用 IEC62219：2002《型線同心絞架空導(dǎo)線》規(guī)范。
500KV超高壓架空線用鋼芯鋁絞線目前已有了統(tǒng)一的公司規(guī)范。
復(fù)合材料加強(qiáng)芯鋁絞線。芳綸纖維、碳纖維或玻璃纖維與樹脂制成的纖維復(fù)合增強(qiáng)塑料構(gòu)件(FRP)，在電纜產(chǎn)業(yè)中得到廣泛運(yùn)用，近期架空導(dǎo)線也開始展開了對(duì)FRP運(yùn)用的研討。復(fù)合材料加強(qiáng)芯鋁絞線的英文縮寫為ACCC，與傳統(tǒng)的鋼芯鋁較線相比，具有強(qiáng)度大、分量輕、耐高溫、耐腐蝕、體脹系數(shù)小(弛度亦小)的優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)比條件下，當(dāng)增加28%的鋁導(dǎo)體截面，能夠增減全體容量1倍，削減鐵塔數(shù)量20%。
光纖復(fù)合架空地線。國(guó)內(nèi)對(duì)光纖復(fù)合架空地線(OPGW)已有相關(guān)規(guī)范。由通訊用光纖置于鋁管或不銹鋼管中構(gòu)成的光單元與鋁包鋼線或鋁合金線組合絞制而成，具有防雷維護(hù)和通訊兩種功能。光纖具有信息容量大、傳輸衰減小、不受電磁攪擾及運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，能習(xí)慣電力體系中遙控、遙測(cè)和大容量信息傳輸?shù)男枨蟆?br />
光纖復(fù)合架空相線。光纖復(fù)合架空相線(OPPC)是根據(jù) IEEEStd1138-1994、EEEStd524-1992 等電力架空線設(shè)備安全使用規(guī)程和操作技能，但OPPC的接續(xù)觸及到光纖接續(xù)和光電別離技能，對(duì)接續(xù)的技能、高壓絕緣有嚴(yán)格要求。
溫度監(jiān)測(cè)跳線。高壓架空線的溫度監(jiān)測(cè)是樹立于光纖(FBG)傳感體系的根底上，選用這項(xiàng)新技能不需求投入大額資金來替換整條線路，而是在一座鐵塔上兩根斷開的架空導(dǎo)線，彌補(bǔ)銜接一根跳線，這樣不波折原有線路的正常作業(yè)。跳線導(dǎo)體構(gòu)造與本來線路中高壓相線底子一樣，在跳線中放置一根具有溫度靈敏功用的分外光纖，這一構(gòu)造與OPGW類似。跳線一端接入別離器，在別離器內(nèi)，將溫度靈敏光纖銜接到慣例光纖，由慣例光纖將信號(hào)輸出，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)輸出到作業(yè)站，其他銜接與慣例架空導(dǎo)線一樣，包括溫度的監(jiān)測(cè)體系的構(gòu)思，跳線的構(gòu)造，溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備原理。該體系首要監(jiān)測(cè)參數(shù)是導(dǎo)體溫度，這種長(zhǎng)途監(jiān)測(cè)和操控，為完結(jié)智能電網(wǎng)提供了條件。
上海電纜研討所會(huì)同幾家規(guī)模型電纜廠協(xié)同研制了多種高壓架空輸配電架空導(dǎo)線，建立了高壓架空輸 電線實(shí)驗(yàn)基地，具有各種精巧試驗(yàn)設(shè)備，為智能電網(wǎng)架空導(dǎo)線的生產(chǎn)提供了良好的設(shè)備基礎(chǔ)。
智能電網(wǎng)與光纜
四網(wǎng)交融是國(guó)家電網(wǎng)公司展開規(guī)劃的主要內(nèi)容之一，為此，公司成立了智能電網(wǎng)部，專門負(fù)責(zé)推動(dòng)這項(xiàng)作業(yè)。假如多網(wǎng)合一，首要的是在400伏的配電網(wǎng)中加一根光纖，如今光纖的成本十分低，假如光纖跟著電纜走，技能上也有優(yōu)勢(shì)。但四網(wǎng)交融涉及到多個(gè)政府部門管轄的事務(wù)，不是一件容易解決的事情。但光纖和電纜合一是智能電網(wǎng)中必不可少的一部分內(nèi)容。
總而言之，智能電網(wǎng)正在成為拉動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)的下一個(gè)引擎，我國(guó)電線電纜生產(chǎn)商應(yīng)奮力拼之，掌握與電網(wǎng)智能化相關(guān)的電纜技術(shù)，在電力市場(chǎng)中分得“一杯羹”。
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