微合金铜导体为高压架空线提供了一个有趣的替代钢筋铝导体的方法。
不断变化的市场结构加上越来越多的分布式可变发电，给输电网络运营商带来了巨大挑战。可再生能源发电站通常建在偏远地区；因此，必须建设新的线路，将其与主电网连接，并将其生产的电力输送到需求中心。可再生能源在发电中的份额越来越大，这就造成了供应的高度可变性；为了应对这种可变性，必须加强电网的建设。寻求增加线路容量的运营商受到线路导体最高运行温度的限制；超过这个温度，导体材料就会出现过度蠕变，电缆的机械完整性就不能再得到保证。最后，监管机构越来越关注架空线路的能源效率，并将其主要目标从最小化投资成本转向最小化线路的生命周期成本。
需要一个新的导体来克服这些挑战，并提高线路的能源效率、容量和过载能力。
铜而不是铝？
架空线导体传统上是铝，使用钢筋铝（ACSR）或铝合金来达到所需的强度。认识到铜作为架空线的材料可能会让人感到惊讶，因为它是一种相当重的材料。这也是几十年前铜的使用减少而改用ACSR导体的主要原因。
然而，使用创新和先进的微合金铜，而不是过去盛行的铜ETP，保留了铜的所有优点（高导电性、抗腐蚀性），并解决了机械和热强度方面的缺点。
微合金化铜导体的五个优势
- 支撑架空线的铁塔的强度主要不是由导体的重量决定的，而是由抵抗风和冰产生的力量决定的。微合金铜导体具有较小的横截面，可以降低阻力系数。这使得它们特别适合在寒冷和多风的气候条件下用于架空线。
- 铜的高退火温度（>300°C）使其更容易在铜导体上进行表面涂层，而不必担心材料的机械性能可能发生变化。疏水性的表面涂层可以防止冰的加载。再加上较小的横截面，大大降低了风荷载和冰荷载，这是决定塔架所需强度的决定性因素。
- 在铜导体上涂抹涂层的能力也带来了另一个优势：减少电晕损失以及能量损失和相关的噪音水平。电晕损失可能成为刺激路人的一个重要来源，特别是在潮湿的气候条件下，增加了高压架空线的负面形象。此外，导体的每根电线上的涂层导致更强的防腐蚀；铜导体在盐碱或污染地区表现良好，而铝导体则容易腐蚀。
- 与ACSR导体相比，铜的电阻较低，加上集肤效应的减少，使得能量损失大大降低。这种能量损失构成了生命周期成本的主要部分，特别是对于线路的翻新，但也包括新线路。因此，即使铜导体需要较高的投资成本（约70%），其生命周期成本在许多情况下会低于ACSR导体。
- 与ACSR导体相比，微合金铜提供了更高的最大工作温度。这使得导体有可能在不影响机械性能的情况下收取至少60%的过载。这样的过载可以帮助输电网络运营商遵守N-1安全标准，应对可再生能源高产期。
经可行性研究证明
荷兰咨询机构DNV GL（KEMA）进行了两项可行性研究。第一项研究考察了新线路的建设；第二项研究考察了现有线路的翻修。研究得出的结论是，在以下情况下，使用微合金铜导体将具有竞争力（相对于ACSR等传统选择）。
- 如果考虑到架空线的生命周期成本：铜的高导电性提供了较低的损失成本，使生命周期成本降低10%以上，投资回收期约为6年。
- 在具有挑战性的天气条件下：大风、冰雪或混合天气。
- 在腐蚀性的环境中。
对于现有的线路，DNV GL得出的结论是，微合金化的铜导体可以带来更低的损耗和更简单的安装。
总的来说
效益
- 容量增加（安培力）：比传统导体多50%至100%。
- 比ACSR和HTLS有更好的能源效率
- 安全性：由于其高温特性，可以运输能量峰值；能够应对容量过载（N-1或N-2）。
- 由于其较小的直径和使用先进的疏水涂层的可能性，在冰雪和大风天气条件下表现更好
- 由于电介质涂层和铜的结合，损失更少
- 高温下无蠕变
- 易于安装；有标准配件
应用
- 新的检修线（更少的塔架）。
- 对现有线路进行竞争性升级，在不投资铁塔和路权的情况下提高其安培能力，并降低能源损耗
- 气候恶劣的地区（雪、冰、风）。
- 连接可再生能源工厂和主线的线路
- 腐蚀性的环境