Cuộc cách mạng của dây cáp điện trên cao

điện-áp-truyền-tải-kinh-tế

Vào đầu những năm 1900, dây dẫn lõi thép gia cường kết hợp lõi nhôm dẫn điện (ACSR) được phát triển để thay thế dây đồng, do nỗ lực trong chiến tranh khi đồng được sử dụng cho bom, đạn.

Vào những năm 1970, nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng đã tạo cảm hứng cho sự phát triển của dây dẫn thép cường lực kết hợp lõi nhôm (ACSS) có hiệu suất suất truyền tải cao hơn. Dây dẫn ACSS được biết đến như là dây dẫn “Nhiệt độ cao, độ võng thấp” (HTLS) đầu tiên.

Thiết kế sử dụng cùng một lõi thép như ACSR (với lớp phủ mạ kẽm cải tiến) và nhôm được ủ hoàn toàn để nó có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn và cho phép cung cấp nhiều năng lượng điện hơn.

Trong khi nhôm được ủ hoàn toàn có tính dẫn điện cao hơn một chút so với nhôm không được ủ, nó có phần mềm dẻo hơn nên độ bền tổng thể của dây dẫn đã giảm một chút. Vào những năm 1990, một số nhà sản xuất dây dẫn điện đã bắt đầu sử dụng thép gia cường ở mức độ cao hơn để tạo nên sự khác biệt.

Công nghệ mới mẻ

Vào đầu những năm 2000, một số nhà sản xuất đã giới thiệu các loại dây dẫn lõi tổng hợp composite như Aluminium Condosite Composite Reinforced (ACCR) và Aluminium Conductor Composite Core (ACCC). Dây dẫn ACCR đã thay thế các dây lõi thép bằng sợi nhôm tổng hợp với ceramic.

Độ dẫn điện được cải thiện của lõi tổng hợp này so với thép và khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn do sử dụng hợp kim nhôm-zirconium chịu nhiệt, cho phép dây dẫn ACCR mang dòng điện gấp 2 lần so với dây dẫn ACSR, đồng thời giảm độ võng do nhiệt.

Trong khi dây dẫn ACSS cũng có thể mang dòng điện gấp đôi dây dẫn ACSR, hệ số giãn nở nhiệt của các lõi dây dẫn khác nhau và trong một số trường hợp, có thể làm cho dây dẫn chảy xệ xuống dưới khe hở an toàn ở nhiệt độ cao hơn tùy thuộc vào chiều cao cấu trúc, sức căng ban đầu, v.v.

Trong khi dây dẫn ACSR chỉ được thiết kế để hoạt động ở ~ 75°C, do thực tế là nhôm sẽ bắt đầu ủ ở 93°C, các dây dẫn khác được mô tả trong biểu đồ được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn mà không bị suy giảm hoặc suy yếu do để ủ.

Dây dẫn điện ACCC

ACCC Conductor đã thay thế lõi thép (hoặc các sợi lõi nhôm) bằng một lõi composite sợi thủy tinh và carbon không dẫn điện. Thiết kế này, cùng với việc sử dụng các sợi nhôm ép chặt với dạng hình thang nhỏ gọn, cho phép tăng công suất tải điện lên gấp 2 lần với độ võng nhiệt giảm đáng kể.

Lõi ACCC tiêu chuẩn có hệ số giãn nở nhiệt là 1,6 x 10-6 mỗi độ C, ít hơn khoảng mười lần so với thép (11,5 x 10-6 mỗi độ C) và gần hai mươi lần so với nhôm (23,0 x 10 -6 mỗi độ C).

Dây dẫn ACCC phiên bản module hiệu suất cao (“ULS”) giúp giảm hệ số giãn nở nhiệt xuống 0,75 x 10-6 mỗi độ C. Phiên bản ULS cũng tăng độ bền kéo từ 310 ksi lên 375 ksi . Để so sánh, cáp nhôm lõi thép cường độ cao (ACSS) thường được đánh giá ở mức 285 ksi.

Trong khi lõi ACCC Composite hoàn toàn đàn hồi và sẽ không biến dạng dẻo (vĩnh viễn) như thép hoặc nhôm khi chịu tải trọng gió hoặc tải trọng do đóng băng, nó cũng có thể chịu tải trọng khi dây bị đóng băng lớn hơn so với các dây dẫn được gia cố bằng thép.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.