《科学画报》
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特高压电网的“大动脉”
2021-10-19 13:26:00更换“血管”的洪板线
2014年，川渝电网500千伏洪板线输电线路进行了增容改造工程。洪板线建于20世纪90年代，是川电入渝的最主要通道。该线路随着运行时间变长，线路开始出现导线锈蚀老旧、传输能力下降等问题。此次改造主要是用新型耐热导线更换原有导线，改造完成后，该线路在原有基础上提高了30%的输送能力。
改造后洪板线的输电能力之所以大幅提升，更换的架空导线起到了关键的作用。架空导线一直被称为电网的“血管”，是电网中用量最大、最关键的组成部分之一。对于高压电网来说，导线的发热情况有时候非常严重，因此电网的导线需要具备耐热性。但是，一般的耐热材料电阻都比较大，用其制造的导线的导电效率比较低。洪板线更换的导线可不简单，它是上海交通大学孙宝德教授团队研制的新型耐热导线，不仅耐热，而且导电效率更高。
更强健的电网“大动脉”
在现代社会，电能是每日不可或缺的能源形式。大到工业生产、高铁行驶，小到电脑办公、手机冲浪，你可能无法想象没有电的日子会是怎样。
根据国家能源局的最新数据，2020年，我国全社会用电量75110亿千瓦时，同比增长3.1%。城乡居民生活用电量10949亿千瓦时，同比增长6.9%。从上述数据可以看出，我国对电力的需求体量巨大且增长明显。
我国地域辽阔，资源分布不均衡，这也为电能利用提出了一个难题。我国可以用来发电的能源资源，80%都分布在西部和北部，但我国70%的电力负荷都集中在经济较发达的中部和东部地区。所以，我国必须进行远距离大规模的电能输送，实现“西电东输”“北电南输”。
我国大型水电站、大型火电厂和核电站的建设，促进了超高压输电、特高压输电、直流输电和联合电力系统的发展。随着特高压、远距离、大容量输电和清洁能源利用的发展，对电力输送的“血管”——架空导线提出了更高的要求，要求它们变身为更强健的电网“大动脉”，具有更高的导电率、强度、耐热性能和抗疲劳性能。
高性能架空导线“家族”
为了解决国家电网建设对高性能导线的迫切需求，孙宝德团队与江苏中天科技集团保持密切合作，成立了“上海交大-中天铝线联合研究中心”。研究中心根据国家电网的线路设计需求，参与导线选型和截面设计，上海交通大学负责基础理论研究和关键技术攻关，江苏中天科技集团负责中试及产业推广，真正做到“设计、工艺、制造”一体化。
研究团队历经20余年刻苦攻关，突破了制约高性能铝合金导线材料的关键技术，解决了导线在电网中“高强”“高导”“耐热”“抗冰”等一系列长期未能攻克的难题，研制了高导耐热、高强抗疲劳、特高压节能导线等新型特种导线材料及制备技术，建立了全流程工艺控制体系，形成自主核心技术。三大类十九种新型导线通过了权威部门组织的新产品鉴定，满足了国家电网建设急需。
项目团队研制的高导耐热导线和高导抗疲劳导线已走出国门，出口到欧美及“一带一路”沿线国家，应用到众多海外架空线路建设工程，累计架线超2万千米，打破了国际大公司的垄断，成为中国制造和中国电力走出去的“国家名片”。2019年1月8日，孙宝德教授团队的“高性能架空导线材料与制备技术”项目荣获2018年国家技术发明二等奖。
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