Проводник АССС
 | Судя по всему, основной автор этой статьи тесно связан с ее предметом. ( февраль 2024 г. ) |
ACCC ( алюминиевый композитный сердечник проводника ) является зарегистрированной торговой маркой типа «высокотемпературного проводника с малым провисанием» (HTLS) для воздушной линии электропередачи .
Изобретение
[ редактировать ]CTC Global (ранее Composite Technology Corporation) разработала запатентованную технологию. [1] [2] Композитный сердечник проводника ACCC изготовлен в соответствии со стандартом ASTM B987/B987M-20 «Стандартные спецификации для композитного сердечника с термореактивной полимерной матрицей из углеродного волокна (CFC) для использования в воздушных проводниках». CTC Global производит ядро ACCC в США и совместно с партнерами в Китае, Южной Америке и Индонезии. Готовый проводник ACCC производится 34 производителями проводников по всему миру по лицензии. По состоянию на июнь 2023 года проводник ACCC был выбран более чем 250 коммунальными предприятиями в 65 странах для более чем 1100 проектов в диапазоне от 11 кВ (переменный ток) до 1100 кВ (постоянный ток).
Преимущества
[ редактировать ]Он способен пропускать примерно вдвое больший ток, чем традиционный кабель с алюминиевой жилой и стальным армированием (ACSR) того же размера и веса. [3] [4] что делает его популярным для модернизации существующей линии электропередачи без необходимости замены существующих опор и изоляторов.
Помимо экономии труда и материалов, такая модернизация может выполняться как операция «техническое обслуживание и ремонт» без длительного процесса получения разрешений, необходимого для нового строительства.
Это достигается путем замены стального сердечника в кабеле ACSR на углеродного и стекловолокна . из прочный элемент [4] : 2 образованы пултрузией . Этот композитный силовой элемент обеспечивает ряд преимуществ:
- Он легче. Сэкономленный вес можно использовать для большего количества алюминиевых проводников. В проводнике ACCC используются трапециевидные жилы, позволяющие разместить больше алюминия в проводнике того же диаметра.
- В качестве проводников можно использовать более мягкий, полностью отожженный алюминий. В проводнике ACSR используется более прочный неотожженный технически чистый алюминий, который повышает прочность кабеля на растяжение и улучшает провисание и выдергивание при ледяной нагрузке, но имеет примерно на 3% меньшую электропроводность и ограничивает максимальную рабочую температуру. [4] : 12
- Он имеет гораздо более низкий коэффициент теплового расширения (КТР) ( 1,6 ppm / °C ), чем ACSR ( 11,6 ppm/°C ). [5] : 23 Это позволяет эксплуатировать проводник при значительно более высокой температуре без чрезмерного провисания между полюсами.
Первые два фактора приводят к увеличению проводимости примерно на 30% по сравнению с эквивалентным проводником ACSR, что позволяет проводить на 14% больше тока при равной температуре. Например, проводник ACCC «Дрейк» диаметром 1,107 дюйма (28,1 мм) при 75 ° C имеет сопротивление переменному току 106 мОм / милю, [6] в то время как эквивалентный проводник ACSR имеет сопротивление переменному току 139 мОм/миля, [7] на 31% выше.
Оставшийся прирост мощности обеспечивается увеличением рабочей температуры на 180 °C (356 °F) в непрерывном режиме и на 200 °C (392 °F) в аварийном режиме. [8] по сравнению с постоянной температурой 75 °C (167 °F) и аварийной температурой 100 °C (212 °F) для ACSR.
Производители оценивают проводник на непрерывную работу при температуре поверхности 180 °C. [8] [9] Работа при таких температурах предполагает высокие потери в линии, что может быть неэкономично, но способность проводить такой ток способствует резервированию электрической сети (высокая перегрузочная способность может предотвратить потенциальный каскадный отказ ) и, таким образом, может быть ценным даже при редком использовании. напрямую. Даже при более высоких рабочих температурах добавленное содержание алюминия в проводнике ACCC и более низкое электрическое сопротивление обеспечивают меньшие потери в линии по сравнению с другими проводниками того же диаметра и веса.
Недостатки
[ редактировать ]
- Основным недостатком является стоимость; ACCC стоит в 2,5–3 раза дороже кабеля ACSR. [2] : 17
- Хотя ACCC имеет значительно меньший тепловой прогиб, чем даже другие конструкции проводников HTLS, [5] : 20 он имеет меньшую осевую жесткость. Таким образом, он проседает больше, чем другие конструкции, под ледяной нагрузкой, хотя версия со «сверхмалым провисанием» (с более высоким модулем упругости) доступна с более высокой стоимостью. [5] : 21 Также для улучшения проседания ледяной нагрузки можно использовать другие алюминиевые сплавы, обладающие повышенной прочностью за счет электропроводности. Ледовая нагрузка также может привести к ослаблению прядей наружного слоя из-за пластической деформации под действием приложенного груза.
- Отожженный алюминий чрезвычайно мягок и делает проводник склонным к повреждению поверхности во время установки при неправильном обращении.
- Проводник имеет больший минимальный радиус изгиба, что требует особой осторожности при монтаже.
- Для проводника требуется специальная арматура и натяжное оборудование, которые стоят дороже.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дж. Чан; Б. Клермонт; Д. Рюгер; Д. Чайлдс; С. Карки (июль 2008 г.). Демонстрация современных проводников для воздушных линий электропередачи (PDF) (Отчет). Электроэнергетический научно-исследовательский институт . Проверено 3 февраля 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Клермонт, Берни (11 сентября 2008 г.). Высокотемпературные проводники с малым провисанием (PDF) . Электроэнергетический научно-исследовательский институт.
- ^ Уэринг, Б. (28 февраля 2011 г.). Типы и использование высокотемпературных проводников (PDF) . CIGRÉ ( Международного совета по большим электрическим системам Семинар ). Бангкок: Рабочая группа 11 Исследовательского комитета B2 CIGRÉ. Архивировано из оригинала (PDF) 3 декабря 2013 г. . Проверено 3 февраля 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с СТС Глобал (2011). Инженерные линии электропередачи с проводником ACCC высокой пропускной способности и малым провисанием (PDF) . ISBN 978-0-615-57959-7 .
- ^ Jump up to: а б с Слегерс, Джеймс (18 октября 2011 г.). Нагрузка линии электропередачи: расчеты провисания и технологии высокотемпературных проводников (PDF) (Отчет). Университет штата Айова.
- ^ Банерджи, Кустуб (январь 2014 г.). Обоснование использования высокотемпературных проводников воздушных линий электропередачи с низким провисанием (HTLS) (PDF) (магистр наук). Университет штата Аризона. п. 70.
- ^ «Алюминиевый проводник. Армированный сталью. Голый» . Саутвайр . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 8 января 2016 г.
- ^ Jump up to: а б СТС Глобал (28 августа 2012 г.). «Спецификации ACCC» (PDF) . Проверено 8 января 2016 г.
- ^ Алавар, Ахмад А.; Бозе, Эрик Дж.; Гайка, Стивен Р. (13 июля 2007 г.). Высокотемпературная прочность и ползучесть алюминиевого проводника с гибридным композитным сердечником (PDF) . 16-я Международная конференция по композиционным материалам .