[科普中国]-钢芯铝缆

钢芯铝缆，或称钢芯铝线(Aluminium Conductor Steel Reinforced, or ACSR)，是使用在架空电线上，以拉力强之钢线作为导线之心，周围绕以铝线供通电的缆线。

特性外层使用铝线因铝具有良好导电性、重量轻、便宜。内层使用钢线因其拉力强。侥幸的是，虽然钢线的导电性较差，但由于集肤效应，电流大部份经由缆线外层通过。因此内层导电性较差也无所谓，内层阻抗越高越好。1

构成它内部是钢“芯”，外部是用铝线通过绞合方式缠绕在钢芯周围；钢芯主要起增加强度的作用，铝绞线主要起传送电能的作用；

对高电压的输电线路，由于线路的路径有限，又不可能在一个路径上架多条线路，人们想出了采用一个路径，一套铁塔，挂多条导线，即一条线路相当于架了多条线路的方法；对500KV的输电线路，我国大多采用挂四条导线的方式，这就被命名为“四分裂线”，其实这四分裂线就是普通的四根钢芯铝绞线，没有什么特殊的，不是一根是钢，三根是铝；与“裸”导线相对应，也有架空绝缘导线，型号多为JKLYJ，是架空铝材质交联聚氯乙烯封装导线；在我国城市及对供电可靠性要求比较高的配电系统中已广泛使用，虽然价格偏高，但却是配电线路的发展方向。2

作用和优点钢芯铝绞线具有结构简单、架设与维护方便、线路造价低、传输容量大、又利于跨越江河和山谷等特殊地理条件的敷设、具有良好的导电性能和足够的机械强度、抗拉强度大、塔杆距离可放大等特点。因此广泛应用于各种电压等级的架空输配电线路中。2

集肤效应定义集肤效应（又称趋肤效应或直译作表皮效应，英语：Skin effect）是指导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀的一种现象。随着与导体表面的距离逐渐增加，导体内的电流密度呈指数递减，即导体内的电流会集中在导体的表面。从与电流方向垂直的横切面来看，导体的中心部分几乎没有电流流过，只在导体边缘的部分会有电流。简单而言就是电流集中在导体的“皮肤”部分，所以称为集肤效应。产生这种效应的原因主要是变化的电磁场在导体内部产生了涡旋电场，与原来的电流相抵消。1

减缓趋肤效应的方法一种减缓趋肤效应的方法是采用所谓的利兹线。利兹线采用将多条金属导线相互缠绕的方法，使得电磁场能够比较均匀地分布，这样各导线上的电流分布就会较为平均。使用利兹线后，产生显著趋肤效应的频率可以从数千赫兹提高到数兆赫兹。利兹线一般应用在高频交流电的传输中，可以同时减缓趋肤效应和邻近效应。

高电压大电流的架空电力线路通常使用钢芯铝绞线，这样能使铝质部分的工作部分温度降低，减低电阻率，并且由于趋肤效应，电阻率较大的钢芯上承载极少的电流，因而无关紧要。

还有将实心导线换成空心导线管，中间补上绝缘材料的方法，这样可以减轻导线的重量。

在传输的频率在甚高频或微波级别时，一般会使用镀银（已知的除超导体外最好的导体）的导线，因为这时趋肤深度如此之浅，以至于更厚的银层已经是浪费了。1

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何星 - 副教授 - 上海交通大学