架空线的最大允许载流量(干货版) |
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比如夏季取“35℃”, 冬季取“20℃”。 这个温度可以看做一个 “ 起点” 。 “起点”越低, “ 进步的空间”就越大, 允许的最大载流量越大; “起点”越高, “ 进步的空间”就越小, 允许的最大载流量越小。 但是当校验导线最大允许载流量时, 就要从比较极端、比较不利的情况考虑, 规范规定取: “最高气温月的平均最高气温”。 (指最热的那个月,每日最高气温的平均值, 再取多年的平均值) ▲全国各地最热月平均气温 2. 热量交换 根据咱们耳熟能详的热力学第二定律: “热量总是由高温物体转移到低温物体”。 导线流过电流后开始发热, 导线温度大于环境温度, 此时导线和大气发生热交换。 此时的导线对外放热分两部分组成: 辐射散热+对流散热 辐射散热即指导线温度大于环境温度, 热量对外辐射, 从而散热。 对流散热是指周边空气流动对导线 的主动冷却效果。 例如风的流速越大, 散热效果越明显。 不过除此之外, 太阳光照会让导线吸热、升温, 因此要考虑导线的 日照吸热效应。 因此热量交换的主要影响因素为: 辐射散热 + 对流散热 - 日照吸热 具体的 热平衡计算公式如下: 根据《110kV~750kV架空输电线路设计规范》 (GB 50545-2010)条文说明中的计算公式: 3.导线最高允许温度 控制导线允许载流量的最主要因素就是: 导线的最高允许温度。 它决定了载流量的上限。 而导线最高允许温度主要考虑: ①导线本身的允许温度 其次需要考虑: ②金具的发热 ③导线接头的发热 ④导线弧垂的增加 ①导线本身的允许温度 根据规范 同时规范附有长达6页的条文说明: 主要观点摘录总结如下: ① 强度损失 导线在长期高温的状态下运行会出现强度下降, 称之为强度损失。 从数学极限角度讲, 当温度达到金属熔点时, 金属熔化为液体,强度为零, 所以可以说,温度上升, 金属材料的强度会降低。 从材料力学角度讲, 温度升高,会导致分子运动剧烈, 宏观表现为材料更容易发生塑性变形, 因此对应的导致强度降低。 但是从后文的条文说明可知, 根据国内外的多项试验研究, 强度损失并不是70℃、80℃等控制温度的主要原因。 实验数据表明: 在70℃、80℃等最大控制温度下, 导线强度并未有明显损失, 短时间受热强度反而提高。 国内试验数据表明: 80℃时的钢芯铝绞线强度基本不低于计算拉断力 (最大拉断的95%)。 日本试验认为: ACSR钢芯铝绞线即使在90℃时强度稍有降低, 但基本上不低于计算拉断力。 苏联、比利时、加拿大的试验表明: ACSR钢芯铝绞线的允许温度可以超过90℃。 ②配套金具也不是最大控制温度的主要原因 国内外试验数据: 1、压缩型金具80℃时握力强度 高于导线实际拉断力的95%。 2、由于连接金具电阻高, 配套金具的通流温度为导线温度的60%~80%, 在线温为80℃时, 压缩型金具的温度在70℃以下。 国外IEEE规范结论: 对悬垂线夹、耐张线夹、接续管、防振锤, 护线条和并沟线夹做实验表明: 只要导线温度不超过200℃, 线路金具就能够安全运行。 ③为避免导线连接点高温氧化, 导线的连续运行温度不得高于70℃。 结论主要来自于1980年国际大电网会议22组资料。 好像这个才是70℃的主要来由, 而规范一直沿用了这个结论。 根据上文的长篇大论, 我们好像、似乎、仿佛、也许、 隐隐得出一个结论: 导线允许温度好像有很大的裕度, 并非一个不可逾越的红线。 尤其是在系统“N-1”或 调度转移负荷的 短时间内运行的情况下。 诸位可别小瞧了提高导线允许温度, 它可以直接提高导线的最大允许载流量, 也就是可以直接提高线路的输送容量。 比如400mm²钢芯铝绞线, 环境温度35℃, 最高温度70℃时: 最大允许电流710A,输送容量135MVA; 最高温度80℃时: 最大允许电流823A,输送容量157MVA; 俗话说“美酒虽好,可别贪杯”。 咱们可不能图一时之快贸然提高线路容量。 主要需注意下列影响: 1、导线温度上升后直接导致弧垂增加, 因此导线温度提高到80℃之前, 必须按50℃弧垂校验导线对地和交叉跨越距离。 2、检查、恢复导线接头的良好传导接触。 最后, 带给大家一个冷知识、一个小窍门 和一个小福利。 冷知识: 导线的允许载流量和电压等级无关。 小窍门: 环境温度35℃,最大允许温度70℃。 导线最大载流量≈导线截面+300 环境温度35℃,最大允许温度80℃。 导线最大载流量≈导线截面+400 小福利: 架空线路载流量查询表 END 来源:输电趣坛,本文仅供学习交流,无商业用途,侵删。 责编:银河铁道 精彩推荐返回搜狐,查看更多 |
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