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高性能铝合金架空导线材料与应用

2021-04-10 00:00:00
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
关键词: 导线材料
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所属领域:
新材料及其应用
项目成果/简介:

项目成果/简介:

2018年国家技术发明二等奖

电网是我国经济发展的命脉,架空输电导线作为电力输送的“血管”是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。导线的导电率每提升1%IACS,全国每年节约线损超70亿千瓦时。特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展,对架空导线的导电率、强度、耐热性能和疲劳性能提出了更高的要求。但提升导电率与同时提高强度和耐热性之间存在矛盾,导致我国电网建设急需的特种导线难以满足工程需求。上海交通大学孙宝德教授团队与江苏中天科技集团合作,经十余年研究,取得以下创新性成果:

1.发明了耐热高导Al-Zr-Y合金材料及微结构调控工艺,解决了耐热相粗大和溶质锆(Zr)原子析出不充分的难题,使导电率从60% IACS提高到60.8%IACS,耐热温度从150℃提高到210℃。研制的耐热铝合金导线电网改造工程中获得大量应用,占国内耐热导线40%市场份额;

2. 发明了高强抗疲劳Al-Mg-Si导线,解决了强化相调控和超细夹杂去除的难题,显著提高了材料的抗疲劳性能,在运行张力增大的条件下,振动疲劳寿命超过3000万次。研制的特种大跨越导线和全铝合金节能导线,占国内30%市场份额,特别是大跨越导线,几乎包揽了国家电网大跨越工程;

3. 发明了高效除氢、活性涂层陶瓷过滤和新型细化剂制备等导线冶金质量控制技术,解决了微量杂质元素与气体去除的难题,实现了电工铝导线的导电率从61%IACS提高到62.5%IACS以上,研制的新型节能导线在特高压工程中获得大量应用。

上述成果依托国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等项目,共获得19项中国发明专利,1项美国专利和25项实用新型专利,发表论文49篇。成果在特高压电网建设、电网增容改造、新能源并网发电、电网领域节能减排中发挥重要的作用,并且出口到欧美及一带一路沿线国家,海外累计架线超2万公里,打破国际垄断,成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。

导线性能测试实验室

超细夹杂物去除-现场试验

加拿大奥尔兹湾跨海大跨越——世界拉力最大的输电跨越工程

晋东南-南阳-荆门 1000kV 黄河大跨越

知识产权类型:

发明专利


技术先进程度:

达到国内领先水平


成果获得方式:

与企业合作


获得政府支持情况:

国家级


计划/专项类别:

国家973项目、国家自然科学基金、上海市节能减排专项等


项目阶段:
未应用
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