专利名称：一种特强钢芯软铝导线弧垂控制方法
技术领域：
本发明涉及一种特 强钢芯软铝导线弧垂控制方法，也是输电线路特强钢铝绞的设计和施工方法，属于电力能源输电线路技术领域。
背景技术：
目前，我国智能电网建设已上升至国家战略层面，国家电网公司上上下下开展低碳技术、高效节能技术，国家电网公司在“十二五”期间将加大电网建设力度，着重应用节能减耗导线，特强钢芯软铝导线是首选推广的节能导线之一，也是目前输电线路低弧增容导线理想产品，它与普通导线比较，具有增容和节能优点。因此，推广应用特高强度钢芯软铝导线，不仅是线路增容升级的效益，更有“节能减排”的积极意义。从特强钢芯软铝导线弧垂特性试验显示，在导线15°C至150°C内，弧垂-温升曲线是一条有二个拐点的一条曲线，并且目前试验室只能做试样导线加热区长度60m，阻尼墩间距(档距)50m。在测试前，将导线张力施加到25 % RTS，然后接通电源升压加热，记录导线温度点、相应弧垂增量和导线张力，然后绘制弧垂-温升曲线。但是目前输电线路档距均在150m至500m，实际档距长度的导线弧垂特性目前还不能用试验方法来获取弧垂-温升曲线，鉴于此，本发明提供了一种理论计算弧垂-温升曲线，档距在150m至500m长的导线，不做弧垂特性试验，也可以知道弧垂-温升变化关系。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种特强钢芯软铝导线弧垂控制方法，是输电线路装设导线的弧垂计算方法。本发明通过选取试验导线，通过试验得出特强钢芯软铝导线的弧垂-温升试验曲线，同时记录导线温度点、相应弧垂增量和导线张力关联值。然后经过数学模型计算也得出导线温度点、相应弧垂增量和导线张力关联值，同时绘制弧垂-温升计算曲线，计算得到的弧垂-温升曲线叫弧垂-温升基准值曲线；比较两种曲线，找出弧垂-温升试验曲线与基准值曲线的等值关系后，用等值关量可以把试验曲线与通过数学模型计算曲线互相替代，把数学模型计算直接用在工程设计，使档距在150m至500m长的导线，不做弧垂特性试验，也可以知道弧垂-温升变化关系。为了达成上述目的，本发明的解决方案是一种特强钢芯软铝导线弧垂控制方法，包括如下步骤1)按式(2)进行有效温度范
围内，各个温度点时张力值计算'Tc - UE =T0-U — a(r -t0)ES —-----(2);
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其中w为导线单位长度重量(N/m)、Lc为档距(m)、S为导线面积(mm2)、E为弹性模量(MPa)、a为线膨胀系数(IAChtci为平温(取15°0、1'(|为平温张力(幻、&为有效温度范围内的各个点值(°C) ;w、S、E、a均为导线出厂时的特性参数，h为151，！；为25 % RTS (N)；2)接着按式(3)进行对应张力值时弧垂计算；j 2/c------(3)，其中w为导线单位长度重量(N/m)、Lc为理论档距平
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均值(m)、Tc分别为步骤2)计算得到的相应温度范围内各个温度点值时张力值(N)；3)以温度点为横坐标，弧垂值为纵坐标，绘制导线弧垂-温升基准值曲线，得到工程设计所需要的导线运行温度70°C对应的弧垂值，用于控制线路对地距离和导线允许温度90°C对应的弧垂值，用于控制线路交跨距离。所述的步骤2)中有效温度范围为0_150°C。所述的步骤I)中档距采用150m至500m。
所述的步骤2)中有效温度范围为0_150°C。本发明的有意效果为本发明通过选取试验导线，通过试验得出特强钢芯软铝导线的弧垂-温升试验曲线，同时记录导线温度点、相应弧垂增量和导线张力关联值。然后经过数学模型计算也得出导线温度点、相应弧垂增量和导线张力关联值，同时绘制弧垂-温升计算曲线，计算得到的弧垂-温升曲线叫弧垂-温升基准值曲线；比较两种曲线，找出弧垂-温升试验曲线与基准值曲线的等值关系后，把同弧垂温度差(不论导线长度)应用于150m至500m档距长的导线，然后采用倒置方法，找出150m至500m档距长的导线弧垂-温升特性曲线关键点。通过等值关量可以把试验曲线与通过数学模型计算曲线互相替代，把数学模型计算直接用在工程设计，使档距在150m至500m长的导线，不做弧垂特性试验，也可以知道弧垂-温升变化关系。
图I是本发明特强钢芯软铝导线弧垂基准值与试验轨迹曲线比较图。
具体实施例方式实施例I本实施例采用导线为强钢芯软铝导线新产品，导线样品加热区长度60m，阻尼墩间距(档距)50m，在上海电缆研究所做导线弧垂特性试验，试验曲线如图I中2号线所示。特强钢芯软铝导线特性参数弹性模量E=69500Mpa，线膨胀系数a =19. 5父1(^1/1，导线单位长度重量￥=14. 6119N/m，导线面积S=449. 16mm2，导线15°C时的张力 Tc=26. 75kN。按式(I)计算弧垂-温升试验理论档距Li，Li = '芦Z ------(1)
V w其中Li为理论档距U)、Ti为导线试验张力(N)、fi为导线试验弧垂(m)、w为导线单位长度重量(N/m);然后取Li的理论档距平均值为(m) =54. 24。计算结果见表I ;Lc用Li的理论档距平均值为(m) =54. 24，按式(2)进行有效温度范围内，各个温
度点时张力值计算；Tc ’ _=' .1--￠2((,-15) 1 -(2);其中W为导
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线单位长度重量(N/m)、Lc为54. 24 (m)、S为导线面积(mm2)、E为弹性模量(MPa)、a为线膨胀系数(1/°C) Jtl为平温张力(N)、&为有效温度范围内的各个点值(°C) ;w、S、E、a均为导线出厂时的特性参数，T0为25 % RTS N ;所述的步骤2)中有效温度范围为0_150°C。接着按式(3)进行对应张力值的弧垂计算；
权利要求
1.一种特强钢芯软铝导线弧垂控制方法，其特征在于，包括如下步骤1)按式(2)进行有效温度范围内，各个温度点时张力值计算；
2.如权利要求I所述的一种特强钢芯软铝导线弧垂控制方法，其特征在于所述的步骤2)中有效温度范围为0-150°C。
3.如权利要求I所述的一种特强钢芯软铝导线弧垂控制方法，其特征在于所述的步骤I)中档距采用150m至500m。
全文摘要
本发明的目的在于提供了一种特强钢芯软铝导线弧垂控制方法，其特征在于，包括如下步骤1)按式(2)进行相应温度范围内各个温度点值时张力值计算；2)接着按式(3)进行对应张力值时弧垂计算；3)以温度点为横坐标，弧垂值为纵坐标，绘制导线弧垂-温升基准值曲线，得到工程设计所需要的导线运行温度70℃对应的弧垂值，用于控制线路对地距离和导线允许温度90℃对应的弧垂值，用于控制线路交跨距离。本发明使档距在150m至500m长的导线，不做弧垂特性试验，也可以知道弧垂-温升变化关系。
文档编号H02G1/02GK102751667SQ20121024020
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者丁自强, 姚耀明, 张彤, 戚柏林 申请人:浙江省电力公司, 浙江省电力设计院, 绍兴电力局