近年来，经济和社会的发展对输电线路导线提出了更高要求，对节
能产品所作的定义和分类，输电过程中节能效果明显并具有合理投资回
收期的导线均可纳入节能导线的范畴。符合节能导线概念的特种导线产
品主要有耐热铝合金导线和软铝导线，受特殊工艺和结构材料的限制，
这导线对施工运行要求高，仅适用于增容线路和局部示范工程。作为主
线路使用的新型节能导线，高导电率钢芯铝绞线、铝合金芯铝绞线和中
强度全铝合金绞线节能效果好、全寿命周期费用低，具有取代常规钢芯
铝绞线大面积推广的价值。
一、新型节能导线
1、高导电率钢芯铝绞线。铝的导电率与铝的状态、纯度相关，根
据相关研究，纯铝的极限导电率约为64%IACS，但高纯铝锭满足不了
目前架空铝导线的市场需求，其价格、成本约为普通铝锭的150%；而
软铝导线在强度和表面硬度等方面存在缺陷，阻碍了其全面推广使用。
在常规钢芯铝绞线的基础上，通过晶粒细化、铝线冷拉拔过程的低缺陷
控制、敏感元素的精确控制，在保证铝线强度满足国标规定的条件下，
铝线导电率可以达到63%IACS。依此开发的高导电率钢芯铝绞线，承
力构件采用镀锌钢线，导体采用导电率为63%IACS 的硬铝线型，可以
降低线路的电阻损耗，节能效益明显，而其结构、机械性能及施工条件
与普通钢芯铝绞线完全一致，根据目前制造成本及合理利润测算，其价
格高出普通钢芯铝绞线5%-10%。
2、铝合金芯铝绞线。铝合金芯铝绞线采用53%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，导线外部铝线与
普通钢芯铝绞线的铝线相同。在相同总截面积的条件下，基本无导电能
力的9%IACS 钢芯被铝合金芯替代，铝合金芯铝绞线的直流电阻比钢
芯铝绞线小3%。铝合金芯铝绞线是铝基体材质，可避免由于磁滞、涡
流损耗带来的电能损失，对于输电线路的节能降耗具有积极意义；而且
单一的铝基体材质没有多金属的电化学腐蚀，耐腐蚀能力与钢芯铝铰线
相比有所提高。由于铝合金芯铝绞线单位长度质量轻，在满足与普通钢
芯铝铰线相同载流量和对地高度的前提下，导线张力与垂直荷载可降低
7% -10%。虽然铝合金芯铝绞线的价格比普通钢芯铝绞线高11%-18%，
但该导线单位质量轻，其单位长度价格与普通钢芯铝绞线基本相同。
3、中强度全铝合金绞线。LHA1 和LHA2 为高强铝合金，导电率
分别为52. 5% IACS 和53% IACS，与普通钢芯铝绞线相比，导线截面
相同时直流电阻增大15% 左右。中强度全铝合金绞线由于其在制造、
设计、施工、运行等方面的诸多优点，已在许多国家的输电线路上得到
应用， 通过采用非热处理工艺生产的铝合金导电率可达
58.5%-59%IACS。在国内中强度全铝合金绞线全部采用58. 5%IACS 铝
合金材料，具有交流电阻小、耐腐蚀性好等优点。中强度全铝合金绞线
的单位质量价格高出普通钢芯铝绞线18%-26%；由于其单位质量轻、
张力大，与等直径的钢芯铝绞线相比可减少直线塔的数量，亦可降低呼
高，但耐张塔耗钢指标略有增加，用于小转角的线路中经济性比较明显。
二、技术特性比较
1、导线参数。选择了630 mm2 截面的导线进行比较，分别为：普
通钢芯铝绞线JL /G1A－630 /45、高导电率钢芯铝绞线JL（GD）/G1A
－630 /45、铝合金芯铝绞线JL /LHA1－465 /210 和中强度全铝合金绞
线JLHA3－675，各种导线的主要技术参数。
2、电气性能比较
1）电磁环境影响。线路电磁环境影响主要取决于电压等级、导地
线布置、导线外径、分裂数、分裂半径和表面粗糙度。对于同截面的普
通钢芯铝绞线和新型节能导线，直径略有差异，当其他参数相同时，各
种导线电磁环境影响基本相当。
2）导线电阻。架空导线的交流电阻由导线的直流电阻及其在交流
电流下电阻增大的部分组成。铝合金芯铝绞线交流电阻增大的原因，包
括集肤效应和邻近效应，而钢芯铝绞线交流电阻增大的原因，除了集肤
效应和邻近效应外，还有钢芯磁滞、涡流损耗的原因。计算导线电阻温
度的换算系数，铝线取4.0 ×10－31/℃、铝合金线（52. 5%IACS）取
3.6×10－3 1/℃、中强度铝合金线（58. 5%IACS）取3.8×10 －31/℃。
当环境温度为20℃、电流密度为0. 9 A/mm2 时，以摩根算法计算的导
线电阻。可以看出，节能导线的直流和交流电阻明显小于普通钢芯铝绞
线，其中高导电率钢芯铝绞线的直流节能效果最好；铝合金芯铝绞线和
中强度全铝合金绞线没有磁滞、涡流损耗，但其集肤效应比钢芯铝绞线
大；当电流密度较小时，高导电率钢芯铝绞线的交流节能性能仍明显优
于其他2 种节能导线。
3）载流量。验算导线的允许载流量时，钢芯铝绞线和钢芯铝合金
绞线的允许温度取为+ 70℃，必要时可取为+ 80℃，大跨越时取为+ 90
℃。当环境温度为35℃时。可以看出，节能导线的直流允许载流量比
普通钢芯铝绞线增加1.6%- 1.9%；由于铝合金芯铝绞线和中强度全铝
合金绞线没有磁滞、涡流损耗，交流允许载流量提高3.5%-4.7%，而高
导电率钢芯铝绞线在大电流时磁滞、涡流损耗大，因此交流允许载流量
仅提高1.4%。
三、造价因素
1、导线价格。根据铝锭和近期导线的招标价格，普通钢芯铝绞线
JL /G1A － 630 /45 可按17 520 元/t 计算。对于截面为4×630 mm2 的
典型500 kV 双回线路，测算的导线材料量及费用。由于导线自身质量
及单价的差异，新型节能导线的费用总体上高于普通钢芯铝绞线；就3
种新型节能导线而言，中强度全铝合金绞线的导线费用相对较高，高导
电率钢芯铝绞线居中，而铝包钢芯铝绞线的导线费用较低，当该导线取
下限价格时，其费用甚至低于普通钢芯铝绞线。
2、杆塔质量。对于铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线的部分
杆塔会出现塔头间隙和杆塔荷载不足的问题。以某500 kV 交流双回路
线路工程为例，当基本风速为27 m /s、覆冰厚度为10 mm 时，若采用
通用设计塔型，钢芯铝绞线直线塔采用5E1 模块、耐张塔采用5E3 模
块，铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线则需要将部分塔头间隙紧张
的直线塔提高1 级甚至采用5E3 模块，而中强度全铝合金绞线的耐张
塔则必须全部采用5E7 模块。可以看出，高导电率钢芯铝绞线与普通
钢芯铝绞线的机械特性基本一致，可以直接采用通用设计塔型；后2 种
导线直接采用通用设计塔型的耗钢指标较高，而新设计塔型的耗钢指标
有较大改善；由于中强度全铝合金绞线的耐张塔质量较大，耐张塔越多
则每km 铁塔耗钢的指标越高。
高导电率钢芯铝绞线、铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线具有
节能效果好、全寿命周期费用低、无特殊施工运行要求，具有广阔的应
用前景。随着技术的进步和产品的批量化生产，价格还有下降的空间，
值得在主线路中大面积推广。
对节能导线后发现，高导电率钢芯铝绞线具有与普通钢芯铝绞线完
全相同的机械特性，可以直接取代钢芯铝绞线使用；铝合金芯铝绞线的
导线风偏角稍大，需校验直线塔电气间隙或重新设计塔型；中强度全铝
合金绞线的导线张力较大，耐张塔质量较大，更适用于山地大高差、大
档距等特殊地形和耐张塔比例少的线路中。
