北京朝陽電纜廠分享導體溫度對載流能力的影響

當導體通過工作電流時，**加熱導體（超導電性除外）。北京朝陽電纜廠分析一部分熱量會使導體溫度升高，另一部分由于導體溫度高于周圍介質(zhì)溫度（周圍介質(zhì)溫度，即導體的空氣溫度）而流失到周圍介質(zhì)中。當沒有電流通過導體時，導體的溫度與環(huán)境溫度相同。當導體通過恒定電流時，導體的溫度升高。首先，由于溫差小，散熱少，吸熱大，導體溫度上升快。后來，當溫差增大到單位時間內(nèi)的產(chǎn)熱和散熱平衡時，熱量全部損失。因為導體不再吸收熱量，溫度不再升高，此時，溫度是穩(wěn)定的。

在確定的環(huán)境條件下，導體的允許載流量直接取決于其發(fā)熱允許溫度。允許溫度越高，允許載流量越大。然而，導體載流加熱后的強度損失限制了導體加熱的允許溫度。因此，架空導線的允許載流量一般是根據(jù)一定氣象條件下導線的溫度來計算的。其目的是盡可能降低導線的強度損失，從而提高或保證導線的使用壽命。《電機工程手冊（試行）》第26部分提出，工作溫度越高，運行時間越長，導體的強度損失越大。

根據(jù)《設計規(guī)范》5.0.6的規(guī)定，導線的電阻率、環(huán)境溫度、運行溫度、風速、日照強度、導線表面狀態(tài)、輻射系數(shù)和吸熱系數(shù)、空氣的傳熱系數(shù)和動力粘度等與允許承載力的計算有關(guān)110kV~750kV架空輸電線路（gb50545-2010）導線允許溫度（簡稱導線溫度）：鋼芯鋁絞線、鋼芯鋁絞線采用70℃，必要時采用80℃；大跨度采用90℃。控制導線允許載流量的主要依據(jù)是導線的允許溫度。后者（80℃）主要取決于導線長期運行后的強度損失和連接五金件的發(fā)熱。工作溫度越高，工作時間越長，導體的強度損失越大。我國輸電線路鋼芯鋁絞線用配件。240平方毫米及以下導線截面所用的耐張線夾為螺栓式。跳線多采用平行槽夾連接。在運行中，螺栓松動，跳線燒成紅色。鑒于此，鋼芯鋁絞線的允許溫度為70℃（大跨度為90℃）。鋼芯復合材料的允許溫度與鋼芯復合材料相同。

普通導線的正常工作溫度不應超過+70℃。考慮日照影響時，鋼芯鋁絞線可考慮不超過+80℃。當普通導體的接觸面有可靠的鍍錫層時，可提高到+85℃。

對于鋼芯鋁絞線，國內(nèi)試驗表明，當鋼芯鋁絞線溫度為80℃時，導線強度不低于計算的斷裂力；對于導線的支撐配件，國內(nèi)試驗表明，當導線溫度為80℃時，支撐配件的溫度不高于67℃，當金具溫度低于80℃時，基本不影響導線的握力（仍高于導線額定破斷力的95%）。

由于溫度的升高，導線弧垂的增大和地跨氣隙距離的減小都會影響線路的***裕度。

過去，導線的截面是根據(jù)經(jīng)濟電流密度來選擇的，而地跨的***距離則是通過溫度弧垂來驗證的。由于導線達到允許溫度的時間在年度運行中所占比例很小，一般不需要檢查允許溫度暫降的***距離。

對于跨越鐵路、公路或一級公路，跨徑大于200m，導線截面按允許溫度選擇的大型跨越或跨越電力線等特定的跨越，應按允許的溫降檢查跨越距離。

對于根據(jù)加熱條件選擇導體截面的線路，由于其經(jīng)常處于允許傳輸容量的運行狀態(tài)，應根據(jù)增加的允許溫度弧垂來驗證規(guī)定的***距離。

提高導線允許溫度對根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇導線截面的影響主要體現(xiàn)在“n-1”系統(tǒng)規(guī)劃條件下。在調(diào)度和轉(zhuǎn)移負荷的短時間內(nèi)，適當增加導線的允許傳輸容量和垂度，需要對導線對地和跨越距離進行適當補償。

根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇的線路，在導線允許溫度升至80℃之前，應按50℃弧垂檢查導線與地面的距離和跨接距離，并作必要的調(diào)整，檢查和恢復導線良好的連接角導通導線接頭。

由此可知，導體溫度對載流能力有很大的影響。我國輸電線路導線溫度為70℃，**上大多數(shù)***為80℃以上。當導體溫度從70℃提高到80℃時，鋼芯鋁絞線的載流能力可提高24%～27%，即輸送能力不變，所需截面可至少降低一個齒輪。降低后，基本不影響導線的機械強度、支撐硬件、距地距離和跨越物，也不影響采取措施解決問題，但可獲得巨大的經(jīng)濟效益，節(jié)約投資。

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