1.引言
上世紀(jì)80年代，日本率先研制開發(fā)了倍容量導(dǎo)線，其后，美國、歐洲及韓國對(duì)其商業(yè)運(yùn)行作了大量的試驗(yàn)，至今，倍容量導(dǎo)線已進(jìn)入了使用化的階段。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)使用來逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和實(shí)用化，日本等國家經(jīng)過開發(fā)研究已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了倍容量導(dǎo)線的工業(yè)應(yīng)用，例如日本JPS公司、韓國LG公司從上世紀(jì)80年代就開始大范圍將其投入商業(yè)運(yùn)行，倍容量導(dǎo)線是電力傳輸、解決峰荷的首選產(chǎn)品之一。僅僅日本東京電力公司就已經(jīng)投入倍容量導(dǎo)線近4000km用于日趨緊張的電力網(wǎng)絡(luò)。
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)電力的強(qiáng)勁需求和現(xiàn)有輸電線路不能有效滿足電力傳輸?shù)囊箝g的矛盾日益突出。受電力供應(yīng)不足的制約尤為明顯。目前，一方面是對(duì)電力供給的強(qiáng)勁需求，一方面是土地升值、線路走廊資源日趨緊張，以至于用于輸電線路走廊清理的投資成本要數(shù)倍于線路本體的造價(jià)。另外，輸電線路的容量改造不允許耗費(fèi)過長(zhǎng)的時(shí)間。
專家認(rèn)為用倍容量導(dǎo)線作為架空傳輸?shù)拿浇?，利用現(xiàn)有線路走廊，在不更換鐵塔以及其他設(shè)施的前提下，在相同的截面導(dǎo)線上傳輸?shù)碾娏魅萘肯喈?dāng)于普通導(dǎo)線的兩倍以上。由于倍容量輸電導(dǎo)線優(yōu)良的技術(shù)性能，輸電系統(tǒng)的安全性能和電能質(zhì)量都得到顯著提高，該技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，擁有良好的市場(chǎng)前景和廣闊的市場(chǎng)空間。
該導(dǎo)線具備與普通導(dǎo)線相近的機(jī)械強(qiáng)度，滿足線路對(duì)張力、弧垂、鐵塔強(qiáng)度要求，在工作電流狀況下，架線不需要對(duì)原有鐵塔加固和改造。
所謂倍容量導(dǎo)線，就是使用特殊的材料及特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與普通鋼芯鋁絞線相比，在絞線外徑、重量及檔距相同的情況下，其載流量可以達(dá)到同規(guī)格鋼芯鋁絞線的兩倍及以上。
2.材料的使用
普通鋼芯鋁絞線是由硬鋁線和鍍鋅鋼絲（或鍍鋅鋼絞線）通過絞合而實(shí)現(xiàn)的一種架空導(dǎo)線，是輸送電能不可缺少的基礎(chǔ)器材，依賴電力工業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)需求每年以8%～10%的速度增長(zhǎng)，由于其制造成本和使用成本比相應(yīng)的電力電纜要低得多，因此被廣泛地使用在各種電壓等級(jí)的線路中，特別在110KV、220KV、500KV和750KV特高壓輸電線路上，產(chǎn)品可以通過“可見電暈及無線電干擾電壓試驗(yàn)”（試驗(yàn)依據(jù)“GB/T2317.2-2000《電力金具 電暈和無線電干擾試驗(yàn)》）。
普通鋼芯鋁絞線的長(zhǎng)期工作溫度在75～90℃，一般設(shè)定在80℃。
倍容量導(dǎo)線是由特耐熱鋁合金拱形線與鋁包鋼高強(qiáng)度殷瓦鋼線組合絞制而成，其長(zhǎng)期連續(xù)工作溫度可達(dá)230℃，短時(shí)最高溫度可高達(dá)290℃。
3.導(dǎo)線載流量
絞線在最高允許工作溫度下長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)所能通過的電流值稱為載流量。而最高允許工作溫度的確定按運(yùn)行30年，而強(qiáng)度損失不超過7～10%來規(guī)定的。
以240mm2導(dǎo)線為例，普通鋼芯鋁絞線的載流量為546A（80℃），同樣截面積的倍容量導(dǎo)線，由于采用特耐熱鋁合金材料，載流量高達(dá)1223A，是鋼芯鋁絞線的2.24倍。
4.線膨脹系數(shù)
鋼芯鋁絞線的線膨脹系數(shù)的計(jì)算公式為：
α=（αsEs+kαAEA）/（Es+kEA）（1/℃）
其中：αs——鋼線的線膨脹系數(shù)，11.5×10-6，1/℃；
Es——鋼線的彈性系數(shù)，實(shí)測(cè)平均值，200900N/mm2；
αA——鋁線的線膨脹系數(shù)，23×10-6，1/℃；
EA——鋁線的彈性系數(shù)，實(shí)測(cè)平均值，65660N/mm2；
K ——鋼芯鋁絞線的鋁鋼截面比。
以LGJ240/40為例，該規(guī)格產(chǎn)品的線膨脹系數(shù)計(jì)算為：18.9×10-6 1/℃。由于倍容量導(dǎo)線采用特耐熱鋁合金拱形線設(shè)計(jì)，該結(jié)構(gòu)能夠保證導(dǎo)線通電以后，當(dāng)導(dǎo)線升溫到某一溫度時(shí)，耐熱鋁合金由于熱漲而松弛，導(dǎo)線的全部張力轉(zhuǎn)移到鋼芯上，因此倍容量導(dǎo)線的線膨脹系數(shù)就是鋁包鋼強(qiáng)度殷瓦鋼的線膨脹系數(shù)，為3.3×10-6 1/℃，比18.9×10-6 1/℃小得多。
5.優(yōu)良的耐腐蝕性能
普通鋼芯鋁絞線是由硬鋁線和鍍鋅鋼絲（或鍍鋅鋼絞線）通過絞合而實(shí)現(xiàn)的一種架空導(dǎo)線，鍍鋅鋼絲（或鍍鋅鋼絞線）的使用大大提高了架空導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度，但鍍鋅鋼絲（或鍍鋅鋼絞線）在使用過程中由于鋁和鋼的電位不同（鋁金屬電位為+1.66EMF/Volts,鋼金屬電位為+0.44EMF/Volts），不同電位的金屬相接觸在潮濕的環(huán)境中就會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，相接觸的兩種金屬的電位差值越大，在電化學(xué)反應(yīng)中鋁為陽極而被腐蝕。倍容量導(dǎo)線的加強(qiáng)元件為鋁包鋼高強(qiáng)殷瓦鋼線，在生產(chǎn)過程中采用連續(xù)擠壓包覆工藝，并采用同步拉伸的原理，使鋁和鋼兩種金屬晶面充分融合在一起，提高了材料的穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕的性能。
6.結(jié)束語
倍容量導(dǎo)線是采用特高耐熱鋁合金線，提高導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許工作溫度實(shí)現(xiàn)容量翻番的（普通導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許工作溫度為80℃，倍容量導(dǎo)線導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許工作溫度為230℃）；同時(shí)使用線膨脹系數(shù)較小的鋁包高強(qiáng)度殷瓦鋼作為加強(qiáng)芯消除了由于工作溫度的提高，造成弧垂增大的危害，并增強(qiáng)了導(dǎo)線的耐腐蝕性能。
