新型导线

碳纤维复合芯导线是一种应用广范的新型导线，其内部芯棒容易受损，近年来由此导致的断线事故时有发生。对于在网运行的碳纤维导线，目前还缺乏可有效探伤的自动化检测技术与装备。本报告介绍了一种用于架空碳纤维导线内部芯棒探伤的巡检机器人的设计与实验工作。主要内容包括系统总体结构设计、线上运动系统、动态减振稳定控制系统、射线探伤系统、以及实验验证与上线测试。该机器人目前已研发二代样机，并在镇江、常州、苏州等多条500kV线路上完成实测，各项性能指标满足实际工程应用需求。

针对目前输电线路对新型节能导线的建设需求，试验与仿真相结合，搭建国内首个 200m 大档距温升弧垂试验平台、研制了带电环境下导线耐腐蚀特性试验平台、开展了低风压导线风洞试验和风阻特性仿真计算，研究分析了目前国内主要节能、增容、低风压、高防腐导线的交流电阻特性、弧垂特性、风阻特性和抗腐蚀特性，获得了新型导线关键性能参数，并对下一步的研究方向提出设想。

电网对节能、增容、防风和防腐等新型导线的需求日益迫切，针对导线试验大档距温升-弧垂试验条件空白、交流电阻数据欠缺和计算试验方法不完善、低风压导线应用缺乏试验数据支撑和防风性能评估、高防腐导线用油脂性能指标缺乏标准，以及南方电网尚未建立新型导线标准体系等问题。项目开展了新型导线弧垂特性、迁移点温度和交流电阻的计算及试验，以及低风压导线防风特性和高防腐导线的腐蚀特性研究. 通过本项目的实施，攻克了新型导线选型、弧垂特性、交流电阻、防风特性和防腐特性等方面关键技术，同时培养了南方电网新型导线技术研究团队，指导了电网科学、正确地选择和使用新型导线，为全网提高线路的输送能力，降低线路损耗，提升线路防灾能力，建设安全、可靠、绿色、高效的智能电网提供技术支撑。

电力电缆及附件

在双碳的要求下，输电材料的技术目标应为：传输损耗更低、综合耗材更省、适应特殊工况需要，全寿命周期内安全可靠，输电材料可降解、可回收、可重复利用，不对环境产生污染。在新建线路上，通过提高导电材料的导电率和改变裸导线的导电截面来降低导线的直流电阻，降低传输损耗。改造线路中采用耐热导线实现线路综合耗材的降低。在新能源输出中线路采用小规格铝包钢芯耐热铝合金绞线代替大规格钢芯铝绞线使用，节省导线和杆塔投资费用，降低运行投资成本。

本项目在国内首次研发了绞合型碳纤维复合芯导线，通过对环氧树脂体系的研究解决了绞合型复合材料芯的耐高温技术问题。设计并制造了同心式碳纤维复合芯单股线的生产设备，解决了柔软或者半硬复合材料芯的制造工艺稳定性难题，实现新型导线生产设备的全面国产化，改变了国内新型导线生产设备受制于人的局面。首次研发了绞合型碳纤维复合芯输电线的压接式接续金具及施工器具，首次编制了绞合碳纤维复合芯输电线施工工艺导则，解决了棒型导线施工困难问题。首次将绞合碳纤维复合芯导线应用于实际工程全线增容改造，线路经受了多次强台风的考验，运行情况良好。

碳纤维复合芯导线是一种应用广泛的新型导线，易在非规范施工过程中被卡线器等牵引装备损伤，形成用电安全隐患。近年来，因内部芯棒受损导致的断线事故时有发生，严重威协电网运行安全。对于已在网运行的碳纤维导线内部芯棒损伤，目前仍然缺乏有效检测手段。针对架空碳纤维复合芯导线内部探伤检测难题，该成果提出了一种基于数字射线成像的新型碳纤维导线探伤巡检机器人设计方法。机器人采用单线包裹式机构，搭载便携式X射线无损探伤设备，能够在线路端部30m内的工作空间，自动往复行走爬坡越障，进行无损探伤以排除因施工造成的导线断裂隐患，并能对疑似缺陷位置进行定位，用于后期导线加固维护。