电线电缆材料的发展前景怎么样

    随着电力的普及，电缆电线材料的应用越来越多的受到人类的关注，线路损耗问题也开始成为关注的重点，先有最大负荷损失小时法、最大电流法、平均电流法以及均方根电流法等多种方法用以计算电路损耗问题，其中最大电荷损失小时法多用于电力规划，均方根电流法在我国的应用存在一定的局限性。知道线路损耗的原因以及线路损耗的电量固然可喜，但是为了便于电力的普及，如何解决线路损耗问题才是关键，同样新型电线电缆材料的应用也成为主要趋势。

针对线路损耗所采取的部分措施

    线路损耗主要包括有功损耗和无功损耗，其中有功损耗包括电阻损耗和电导损耗，无功损耗则分为阻抗损耗和导纳损耗。

传统高压线路传输减少电阻损耗

    对于电阻损耗问题，最为我们所熟知，多用高压电力传输，提高传输电压，根据功率不变原则，降低传输电流，从而减小线路电阻损耗，减少电能转化成热能以及其他形式的能量。尽管高压电力传输在一定程度上解决了线路传输中的电阻损耗问题，但是仍然存在各种各样的问题同样需要关注。为了更好的减小线路损耗问题，可简化电网的电压等级，以减少重复的变电容量。现代除了东北地区部分电网采取500KV、220KV、63KV、10KV和380/220V等5个等级外，剩余的电网多采用550KV。220KV、110KV、10KV和220V等5个等级，即是说高压配电电压在110KV或35KV之间择其一作为发展方向。

电导损耗的部分解决措施

    电导损耗问题中以尖端放电问题最为突出，强电场作用下，曲率半径的不同容易导致尖端放电问题，曲率半径越小，放电问题越明显，则多保持导体表面平滑，减少导体上尖端的存在，同时保持外部环境的干燥低温，以及增大导线半径等都能有效的减少电晕放电问题的出现，另外，导体的趋肤效应决定了导体的电荷多分布与导体表面，从而导致有效电阻增大，则根据导线中心部分少有电流通过，则可以将其中心部分去掉，从而减少导体材料的应用，避免材料的浪费。同时为避免趋肤效应现象的出现，现常用多股相互绝缘细导线编织成束用来代替同样截面积的粗导线，则可以更大程度的保证电流均匀通过，用此类辫线以减少趋肤效应现象带来的电导损耗问题。

    虽然前文中提到增大导线半径可有效减少尖端放电问题出现，从而减少线路损耗，则在规划前要有超前意识，不只考虑线路截面选择从而导致的损耗问题，更要预测考虑几年的负荷发展，以免导致在短期内导线过载，最终不仅达不到节能目的，更有可能引发其它安全隐患，造成更大的损失。

无功补偿，减少传输中的无功损耗

    对于无功损耗问题，实际意义上的无功损耗不同于有功损耗，无功损耗更多的无功类设备与电路的交换速率，只能被补偿和平衡，常用的无功补偿方式有集中补偿和分散补偿，合理安装无功补偿电容器是非常有必要的。其中集中补偿是在变电站处集中进行补偿，而分散补偿是用户就地随机进行补偿，两者的补偿原理颇为相似，但前者更为集中，后者多用于功率因数较低的电气设备，更为灵活机动，节能效果皆可见一斑。

    导线的电阻与电抗等概念都与导体自身性质有关，其中与导线的截面积成反比例关系，截面积越小，则导体的电阻和电抗越大，反之则截面积越大电阻和电抗越小，在输送相同容量负荷的前提下，其有功损耗和无功损耗大，因此，配电网部分线路线径截面小，负荷重，容易导致线损率偏高，其中以农网最为甚。因此强化网架结构，并有计划、有步骤的对配电设施进行技术改造，更换残旧线路以及小截面线路以及高耗能线路等。

新型材料的不断涌现及应用

    对于趋肤效应，我们采取了采取中空导线材料以减少对材料的浪费，同样我们还利用辫线技术，将多数细导线绑定一起以代替一根粗导线，以减少趋肤效应的强度。这只是利用技术对于原有的材料进行了一定的改进改善。同时随着科技技术的不断发展，越来越多的有助于电力传输的材料不断涌现，减少能量损耗，保证用电安全和稳定。

耐高温线材

    采用耐高温材料是提高输电线路的输电容量是一种重要方法，它可以保证在截面相等的前提下，传输的电流是普通电线电缆材料传输电流的2到3倍之多，可以保证在不增加杆塔等支撑结构负担的情况下，很大程度上提高输电线路的运行容量。它为减轻短距离输电线的热稳定极限的限制提供了一条有效途径。

超导体材料

    超导电性最早发现于1911年，它表现为材料在温度接近绝对零度时，物体分子热运动几乎消失，材料的电阻趋近于零，表现出超导现象，这里应当指出的是超导电阻表现出的零电阻现象只有在直流电情况下才有可能发生。其中超导性的基本性能表现为：零电阻效应、迈斯纳效应、约瑟夫森效应以及同位素效应。其中零电阻效应对于电力传输有着非常重要的意义，并且可以预想假设磁场在超导环中引发感应电流，则产生的电流因为没有电能的损耗则可以毫不衰减的保持下去。

    现阶段已经发现的超导体材料有28种元素和几千种合金以及化合物，而且当今在用的超导产品多为低温超导体。所谓的低温超导体临界温度必须在昂贵的液氦（4.2K）系统中使用，则其发展和应用有着一定的局限性。现代超导体最关键的即为突破温度障碍，以达到高温超导以及常温超导等。现在已经完成的高温超导材料一般多在液氮温度（摄氏度196度）才表现出超导性。

    前文中多有提到超高压输电会存在很大的线路损耗，从而造成能源浪费甚至影响军民的正常生活和安全，而利用超导材料的零电阻性则可以更大限度的降低损耗，并且保证线路传输的稳定性和安全性，虽然由于存在临界温度较高的问题，超导体还尚未进入实用阶段，但是顺着超导技术的发展历程来观察，新的更高温度超导材料的发现以及制造工艺技术随时都有可能被突破，而且有关资料显示，目前欧美各国、日本、韩国以及中国竞相展开高温超导电缆、超导变压器以及超导故障限流器等等的研究，并根据相关预测，超导电力技术将会在2010年到2015年进入大规模的应用阶段，或者说未来十年是高温超导材料产业化的十年。美国能源部表示：超导电力技术是21世纪电力工业中唯一的高技术储备，同时，日本新能源开发机构则认为发展高温超导电力技术是在21世纪的高技术竞争中保持尖端优势的关键所在，超导体作为一类有着重大发展潜力的应用技术，在起研究和实际应用开发相互推动的境况下，被认为是现代社会中具有战略意义的高新技术。

    现代研发研发的高温超导电缆资料显示，高温超导电缆有着重量轻、体积小、损耗低和传输能量大等优点。重量轻和体积小在减少施工难度的同时，减少了对材料的浪费，另外损耗低解决了最为关键的能耗问题，近乎于零的电阻使得能耗几乎可以忽略不计，另外随着传输能量的增大程度较之前文中提到的耐高温线材更有效果。高温超导电缆的研究从上个世纪90年代开始，并在2004年由日本东京电力公司最早研制而成，同年12月我国中科院电工研究所也与甘肃长通电缆公司等合作研制成功，并且现在已经投入使用，就安装在云南的普吉变电站中，另外美国现研制而成的三相高温超导交流电缆也即将投入实际应用中，一时间超导电力技术遍地开花，令人对超导电力技术的应用不免又多了几分期待。超导体的应用在当代表现出了良好的现状和前景。

    超导体表现出的良好的应用前景令人不免心动，那么究竟其微观机理又是什么呢？只有了解这些我们才能更好的了解和应用超导体，同样，这个问题自大量实验表明,超导电性是由于电子气的行为发生了某种深刻变化引起的,其主要特点表现为无阻地运动,电子气处在这种高度有序的状态意味着电子之间的相互作用是吸引的超导电性表现出的当时开始就有了，而随之出现的超导微观理论更是完善地解释了大多数金属元素的超导电性的起因及其重要性质,由它预言的结果与实验很好地符合。

纳米电线电缆材料

    纳米技术是近几年逐渐发展起来并且不断成熟的，如今，纳米材料的应用也逐渐广泛起来，电线电缆行业也多有很大的发展空间，而在电力方面也有很大的潜在的应用前景。纳米材料的性能多是取决于它的本证材料，现单一结构的纳米材料多受到限制，复合具有多种性能的功能纳米材料开始成为当前的主要方向。纳米电缆是指外部壳体和芯部纳米线是同轴的，芯部位半导体或者导体的纳米线，外层包覆着异质壳体。对于纳米电缆材料的制备研究在扩大纳米材料的应用范围的同时，对于开脱纳米材料的新性能也有着非常重要的意义。

    纳米碳管从合成起，到现在一直为科学家所不断关注着，至今已开发了多种方法向纳米碳管内添入金以及其他金属化合物等，以便于获得具有特殊性能的纳米材料。其中化学气相沉积法是公认的最具有商业化前景的合成纳米碳管的方法，另外还有电弧放电法和毛细管虹吸法等。

    纳米硅也是当前纳米技术的一大热点问题，一方面是硅在大规模集成电路以及电子器件上的广泛应用，另一方面是硅的一维纳米材料在发光和场发射方面表现出的所以特有的一些优良特性，以至于科学家们越来越多的开始关注于硅的纳米电缆合成上来，其中以气相反应法和热蒸发的方法居多。

    随着纳米技术的不断成熟和发展，越来越多的纳米电缆材料即将被合成，另外金属纳米线由于其量子尺寸效应和良好的热电传导性越来越为人所重视，碳包覆金属纳米粒子显示出纳米尺寸效应的同时又克服纳米金属材料常表现出的热化学不稳定等缺陷。

    现代科技发展日新月异，纳米电缆的应用尚不够完善，但是已经表现出了优良的特性、独特的结构特点和广阔的应用前景，所以纳米电缆材料的相关研究是非常有必要并且十分具有挑战性的一个重大课题。

其它

    超导电力系统固然令人期待，而且现代社会应用中也逐步开始出现超导的迹象，但是由于收到温度、成本以及制作工艺等等各方面的制约因素，超导电力的应用还有很长的路要走。当前情况下，串联电容补偿是研发出来的一种远距离高压交流输电线路常用的提高书稿输电容量的方法，另外人们还利用大功率电力电子技术开发了一系列设备，一般称为柔性交流输电设备，从而使人们更好的利用输电线、电缆和变压器等相关设备的容量等等。

资讯来源：铝塑复合带 生产商 扬州金华铜业有限公司