ＹＵＮＮＡＮＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲＶｏｌ４３ＮｏＦｅｂ２０１５国网天津市电力公司电力科学研究院，天津３００３８４；国网天津宝坻供电有限公司，天津３０１８００)摘要:提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的计算方式。根据导线载流量的理论计算方式，分析钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线在载流量计算中的不同，提出了铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。利用该算法计算了某型号铝合金芯铝绞线在不同环境和温度下的载流量，然后对该导线进行载流量试验，对比计算值与实测值，分析简化计算法的误差。根据结果得出，简化算法计算量小且计算精度满足工程要求，可以为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。关键词:铝合金芯铝绞线；载流量；Ｍｏｒｇａｎ公式ＲｅｓｅａｒｃｈＳｉｍｐｌｉｆｉｅｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＣｕｒｒｅｎｔ－ｃａｒｒｙｉｎｇＣａｐａｃｉｔｙＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙＣｏｒｅＡｌｕｍｉｎｕｍＳｔｒａｎｄＣｏｎｄｕｃｔｏｒＹＥＦａｎｇＣＨＥＮＳｈａｏｙｕＢＡＩＪｉｎｇＳｔａｔｅＧｒｉｄＴｉａｎｊｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ；ＳｔａｔｅＧｒｉｄＴｉａｎｊｉｎＢａｏｄｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０１８００，Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍｅｔｈｏｄｃｕｒｒｅｎｔ－ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｒｅａｌｕｍｉｎｕｍｓｔｒａｎｄｅｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒＩｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｃｕｒｒｅｎｔ－ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｃｕｒｒｅｎｔ－ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｒｅａｌｕｍｉｎｕｍｓｔｒａｎｄｅｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒｃａｎｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄＡｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｓｏｍｅａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｒｅａｌｕｍｉｎｕｍｓｔｒａｎｄｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｂｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃｕｒｒｅｎｔ－ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｅｘ￣ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅ，ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍｅｔｈｏｄａｍｏｕｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ，ｍｅｅｔｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｃａｎｃｕｒｒｅｎｔ－ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｒｅａｌｕｍｉｎｕｍｓｔｒａｎｄｅｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒＫｅｙｗｏｒｄｓ:ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｒｅａｌｕｍｉｎｕｍｓｔｒａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ｓｔｅｅｌ－ｃｏｒｅｄａｌｕｍｉｎｕｍｓｔｒａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ｃｕｒｒｅｎｔ－ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ；Ｍｏｒｇａｎｆｏｒｍｕｌａ中图分类号:ＴＭ７３文章编号:１００６－７３４５(２０１５)０１－０１５１－０５前言铝合金芯铝绞线％ＩＡＣＳ的高强度铝镁硅铝合金替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线，具有电阻损耗低、弧垂性能好、过载性能好、机械稳定性很高等特点，近年来在电网建设方面得到大规模推广运用金芯铝绞线载流量计算方式不完善，没有多年工程实践得来的参考值，计算复杂、耗时长，不能够满足工程的实时性需要，成为电网建设中的难点。载流量是通过试验获得交直流电阻等参数再根据导线服役的环境参数进行计算，是确定架空线路输送容量的理论基础。不相同的型号不同环境温度下的钢芯铝绞线载流量均有参考值，方便工程应用，是铝合金芯铝绞线没有。因此本文利用导体的稳态热平衡方程和Ｍｏｒｇａｎ公式推导铝合金芯铝绞线载流量与钢芯铝绞线载流量的关系，导线载流量算法影响导线实际载流量的因素主要有两个方面:外界环境条件如风速、环境和温度、环境湿度、日照强度等)和导线性能尺寸(如导线的吸热系辐射系数、导线允许温度、导线直径等)。架空导线载流量的计算是由导线的发热和散热的热平衡推导出来的，即导线中没有通过电流其温度于周围介质温度相等；当通过电流时，其内部产生的热量一部分使导体本身的温度升高，云南电力技术第４３另一部分散失到周围介质中，他们之间呈动态分对已知环境和温度和给定的导体工作温度下的最大稳态电流所示，载流量取决于导体类型、电阻、允许最高工作温度和环境参数(如环境和温度等)辐射热参数的计算导体表面向周围空间辐射热损耗由下式计算:由于自然风的存在，强迫对流散发出的热损交流电阻的计算交流电阻Ｒ直流电阻:计算直流电阻时忽略铝合金芯和钢芯的导电性，则铝导体２０的直流电阻计算式如式—铝单线—铝单线的电阻率，ａｍ—铝线平均绞入率按各层铝线平均节距比计算。交直流电阻比:直流电阻与其总增量(由涡流和磁滞损耗引起的电阻增量和由集肤效应引起的电阻增量之和)之和相对于直流电阻之比率即交直流电阻比，采用Ｍｏｒｇａｎ公式计算，(１０)计算１０－７•μ•ｔａｎδ(１０)—钢芯截面，ｍｍ层铝线节距长，ｍｍ；—钢芯复合导磁率；ｔａｎδ—磁损耗角正切。于导线的集肤效应，将铝合金芯和钢芯导电性近(１１)计算:(２１)所示:５６(２１１基于钢芯铝绞线的铝合金芯铝绞线)其中Ｄ—导线直径，ｍｍ；—铝合金芯或钢芯直径，ｍｍ；—导线之间距离，ｍｍ。铝合金芯铝绞线载流量算法钢芯铝绞线载流量计算方法经多年工程实践已经成熟，不同截面、不同工作时候的温度的钢芯铝绞线均有载流量表作为参考。因此本文从载流量计算原理上寻找铝合金芯铝绞线与钢芯铝绞线的差以期通过钢芯铝绞线载流量计算推算出铝合金芯铝绞线载流量计算方法。辐射热参数的计算由公式(３－５)可以看出，热损耗部分与导体直径和环境参数有关，相同环境条件下的铝合金芯铝绞线与钢芯铝绞线环境参数均相同，因此，根据公式(３－５)可知，两者的辐射热参数与两导线直径成正比关系:直流电阻:工作时候的温度下导体的直流电阻如下所示:—铝单线—铝单线的电阻率，ａｍ—铝线平均绞入率按各层铝线平均节距比计算。根据公式(２４)可知，两者的直流电阻的关系为:ＬＨ(２５)交直流电阻比:铝合金芯铝绞线是铝基体材质可避免由于涡流、磁滞损耗带来的电能损失，因此铝合金芯铝绞线无涡流和磁滞引起的电阻增量ΔＲ(１１－２１)可得，集肤和邻近效应引起的相对电阻增量如下式所示: