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正确敷设电缆 夯实电缆智能化基础

2015-01-20 14:55:35  中缆在线新闻中心

  众所周知,智能电网建设的主要内容之一便是加大城市配电网、乡村配电网建设和改造力度,尤其是增加对中低压配电网的出资份额,解决供电和“卡脖子”等长期困扰难题。不难想象,中低压交联聚乙烯绝缘电力电缆未来几年将会拥有较大的市场份额。受此影响10KV和35KV移动型乙丙橡胶绝缘软电力电缆的需求也会上升;110KV和220KV交联电力电缆的年需求量也将逐年增多;500KV交联电力电缆未来也会逐渐走向国产化。此外,供应海上大型风力发电缔造和并网的35KV浅海电力电缆也会由此受益。

  智能电网与超导电缆

  美国虽然是生产超导电缆较早的国家,拥有一流的技术水平,但其超导电缆的传输参数和经济效应仍尚未达到市场水平,因此超导电缆真正地用于智能电网还需时日以待。

  但超导电缆并未阻碍美国电网智能化的步伐。据有关消息称,美国计划在智能电网中推行运用超导电缆,而并非超高压输电技能,方针是逾越四个时区将全国首要电网衔接起来。因为超导输电电压相对较低,与超高压线路比照,可削减输电损耗、电磁污染、将占用走廊宽度降至最低,代表了世界领先的技能方向。

  美国纽约长岛电力局(LIPA)与美国超导公司联合缔造的世界上榜首条高温超导(HTS)电缆已于2008年4月22日投入商业作业。这一超导输电体系在满负荷作业时能够满足30万户家庭的用电需求,仅由三根138千伏的电缆构成。比照一样粗细的铜导线,他们的输电才干高达150倍。虽然这一工程造价昂贵,但新式超导电缆的造价将下降80%,输电缆沟的宽度仅为一米。该电缆的另一个优点是能够防止由电网短路构成毛病电流。这是因为超导体有一种天然生成的电流约束才干,一旦电流增强到必定程度,它们就会失掉超导性而变得像通常导体一样有电阻,使电流衰减。

  热核聚变运用。超导托卡马克实验设备(所谓人工太阳),即是世界热核聚变实验堆方案(ITER)缔造工程。作为当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目,该项目所需求的高温环境必须由超导磁体供应的无穷磁性容器所供应,因此,超导电缆归于中间部件,“人工太阳”需要许多的超导电缆,这项运用又能够超前于电网衔接超导的运用。

  截至目前,高温超导电缆运用已经涵盖了以下范畴:城市密布住宅区、摩天大厦等;金属锻炼设备等大电流、短间隔、小空间的运用中;电站和变电站内大电流传输母线等。我国业内人士也提出了超导电缆有望替代多半城市的地下电缆的观点。

  智能电网正变成拉动世界经济的下一个引擎,对我国而言,智能电网对出资的拉动效应十分明显。世界银行也曾猜测,2020年,高温超导电缆将替代80%的城市传统地下电缆,世界商场超导电缆出售额将达300亿美元。该番言论驱动了股市疯狂变动,一些计划出资超导电缆的生产厂家,现已大肆宣传其股份出路一片光明,乃至宣扬“超导是新动力终究的处女地”。

  当前,我国相关机构、企业对超导电缆作了一番研究和探讨,拥有多个范畴的研讨项目,参与的机构主要有上海电缆研讨所、上海交通大学,上海工业大学和上海电缆厂等。

  智能电网与高压输配电架空导线

  以华北、华中和华东为超高压同步电网为接收端,东北超高压电网、西北750千伏电网为发送端,电网建设需要一批高压输配电架空导线。

  扩径导线,该导线主要用于750KV输电线路。拓展导线直径可减小外表电晕损耗,办法一即是在绞合导线的中间几层,用稀少单线绞合,类型为LGJK,办法二为选用中间支持构件,如波纹铝管、蛇皮管等,类型为LGKK。

  自阻尼导线。架空导线在受力情况下,因风力作用而发生激烈振荡,致使发作导线断股、断线等事故发生。自阻尼导线选用型线绞合,在铝线和钢芯之间留有0.6–1.0mm的空隙,钢芯和铝线层具有不一样的自振频率,在风振情况下造成二者振荡起伏不同,因此彼此碰击,耗费风力的作用能量,削减了与风的振荡,也不致引起大幅度摇动。因此,运用自阻尼导线,可加大塔杆间隔或下降塔杆度高,从而降低了建设成本。

  防冰雪导线。输电线路上如覆冰过重或积雪过多,就会导致断线或倒杆事件的发生,造成很大的经济损失。所以在重冰区的输电线路上应选用防冰雪导线。防冰雪导线有防雪环式、低居里合金式和涂料防冰式等多种型式。防雪环由聚碳酸酯塑料制成,状如指环。套装在导线上,指环间隔约为线股节距的两倍,可使积雪在沿导线滑动时受阻而掉落;低居里点合金是一种镍-铬-硅-铁四元合金,在温度0–20℃时能产生磁性。将这种线嵌绞在导线中,在覆冰时能使涡流发热而融冰;涂料防冰式导线,是将防冰性涂料涂在导线上,减小冰对导线的附着力,使冰易于掉落。此外还有一种带翼式防冰雪导线,该导线将两根翼形导线对称嵌绞在外层,防雪原理与防雪环类似。

  倍容量导线。该导线由特耐热铝合金线与铝包高强度殷钢线组合绞制而成。长时间运行温度到达150℃以下,但要求达到230℃,短路温度290℃。与通常钢芯铝绞线相比,在外径及单位分量恰当的情况下,载流量能够提高一倍。但由于这种构造的报价较高,线路损耗也较大,通常仅在大跨度或需求增容的线路上选用。

  钢芯软铝绞线。钢芯软铝绞线由软铝线与钢芯组合绞制而成,其构造方法上没有多大改动。其特征是在作业过程中,在逾越应力搬运温度以上时,软铝线处于松懈状态,机械负荷能由钢芯承当,正常作业温度可高达160℃。载流量可提高近1倍,而弧垂并不会明显增大。一般铝导体线截面为240–480mm2,架起线路时需有分外预拉力办法。

  空隙式架空导线。空隙式架空导线与自阻尼导线有些类似,其间心为高强度镀锌钢线绞合的钢芯,钢芯外绞制耐热拱形铝合金线,但二者之间留有空隙,空隙内充分耐高温硅脂,拱形线外再绞圆形耐热铝合金线。作业温度达150℃,与通常架空导线比照,载流量约提高到1.6倍,并具有阻尼功用。

  型线同心绞架空导线。型线同心绞架空导线同等选用 IEC62219:2002《型线同心绞架空导线》规范。

  500KV超高压架空线用钢芯铝绞线目前已有了统一的公司规范。

  复合材料加强芯铝绞线。芳纶纤维、碳纤维或玻璃纤维与树脂制成的纤维复合增强塑料构件(FRP),在电缆产业中得到广泛运用,近期架空导线也开始展开了对FRP运用的研讨。复合材料加强芯铝绞线的英文缩写为ACCC,与传统的钢芯铝较线相比,具有强度大、分量轻、耐高温、耐腐蚀、体胀系数小(弛度亦小)的优点,在对比条件下,当增加28%的铝导体截面,能够增减全体容量1倍,削减铁塔数量20%。

  光纤复合架空地线。国内对光纤复合架空地线(OPGW)已有相关规范。由通讯用光纤置于铝管或不锈钢管中构成的光单元与铝包钢线或铝合金线组合绞制而成,具有防雷维护和通讯两种功能。光纤具有信息容量大、传输衰减小、不受电磁搅扰及运行安全可靠等优点,能习惯电力体系中遥控、遥测和大容量信息传输的需求。

  光纤复合架空相线。光纤复合架空相线(OPPC)是根据 IEEEStd1138-1994、EEEStd524-1992 等电力架空线设备安全使用规程和操作技能,但OPPC的接续触及到光纤接续和光电别离技能,对接续的技能、高压绝缘有严格要求。

  温度监测跳线。高压架空线的温度监测是树立于光纤(FBG)传感体系的根底上,选用这项新技能不需求投入大额资金来替换整条线路,而是在一座铁塔上两根断开的架空导线,弥补衔接一根跳线,这样不波折原有线路的正常作业。跳线导体构造与本来线路中高压相线底子一样,在跳线中放置一根具有温度灵敏功用的分外光纤,这一构造与OPGW类似。跳线一端接入别离器,在别离器内,将温度灵敏光纤衔接到惯例光纤,由惯例光纤将信号输出,进一步将数据输出到作业站,其他衔接与惯例架空导线一样,包括温度的监测体系的构思,跳线的构造,温度监测设备原理。该体系首要监测参数是导体温度,这种长途监测和操控,为完结智能电网提供了条件。

  上海电缆研讨所会同几家规模型电缆厂协同研制了多种高压架空输配电架空导线,建立了高压架空输 电线实验基地,具有各种精巧试验设备,为智能电网架空导线的生产提供了良好的设备基础。

  智能电网与光缆

  四网交融是国家电网公司展开规划的主要内容之一,为此,公司成立了智能电网部,专门负责推动这项作业。假如多网合一,首要的是在400伏的配电网中加一根光纤,如今光纤的成本十分低,假如光纤跟着电缆走,技能上也有优势。但四网交融涉及到多个政府部门管辖的事务,不是一件容易解决的事情。但光纤和电缆合一是智能电网中必不可少的一部分内容。

  总而言之,智能电网正在成为拉动世界经济的下一个引擎,我国电线电缆生产商应奋力拼之,掌握与电网智能化相关的电缆技术,在电力市场中分得“一杯羹”。

编辑:郎兵