Проводник ACCC - ACCC conductor

ACCC (Композитный сердечник с алюминиевым проводником) является зарегистрированным товарным знаком типа «высокотемпературный низкотемпературный» (HTLS) воздушная линия электропередачи кондукторы производятся 25 международными (и авторизованными) производителями проводов.

Изобретение

CTC Global (ранее Composite Technology Corporation) разработала запатентованную технологию.[1][2] Композитный сердечник проводника ACCC изготавливается в соответствии с ASTM B987 / B987M - 20 «Стандартные технические условия на композитный сердечник из углеродного волокна с термореактивной полимерной матрицей (CFC) для использования в воздушных проводниках». CTC Global производит сердечники ACCC в США и с партнерами в Китае и Индонезии. Готовые проводники ACCC производятся более чем двумя десятками производителей проводов по всему миру по лицензии. По состоянию на сентябрь 2020 года проложено более 100 000 км на более чем 800 проектах в 52 странах.

Преимущества

Он способен пропускать примерно вдвое больше тока, чем традиционный кабель с алюминиевой жилой, армированный сталью (ACSR) кабель того же размера и веса,[3][4] делая его популярным для модернизации существующего передача электроэнергии линии без необходимости менять существующие опоры и изоляторы.

Помимо экономии трудозатрат и материалов, такое обновление может выполняться как операция «техобслуживания и ремонта» без длительных разрешение процесс, необходимый для нового строительства.

Армированный сталью ACSR и композитные жилы ACCC

Это достигается путем замены стального сердечника в кабеле ACSR на углерод и стекло волокно член силы[4]:2 образована вытягивание. Этот составной Силовой член дает несколько преимуществ:

  • Он светлее. Сэкономленный вес можно использовать для большего количества алюминиевого проводника. Кабель ACCC использует трапециевидный жилы, чтобы в кабель того же диаметра поместилось больше алюминия.
  • Для проводов можно использовать более мягкий, полностью отожженный алюминий. В кабеле ACSR используется более прочный неотожженный технически чистый алюминий, который способствует повышению прочности кабеля на растяжение и улучшает провисание и вырывание при ледовой нагрузке, но имеет примерно на 3% меньше электрическая проводимость и ограничивает максимальную рабочую температуру.[4]:12
  • Он имеет гораздо более низкий коэффициент температурного расширения (CTE) (1.6 промилле /° C), чем ACSR (11,6 частей на миллион / ° C).[5]:23 Это позволяет использовать кабель при значительно более высокой температуре без чрезмерного провисания полюсов.

Первые два фактора приводят к увеличению проводимости примерно на 30% по сравнению с эквивалентным проводником ACSR, что позволяет проводить на 14% больше тока при одинаковой температуре. Например, провод ACCC "Drake" диаметром 1,107 дюйма (28,1 мм) при температуре 75 ° C имеет сопротивление переменному току 106 мОм / милю,[6] в то время как эквивалентный провод ACSR имеет сопротивление переменному току 139 мОм / милю,[7] На 31% выше.

Данные сравнительного испытания на провисание: температура по сравнению с провисанием различных типов проводов на испытательном участке 215 футов.

Оставшееся увеличение производительности обеспечивается за счет повышения рабочей температуры до 180 ° C (356 ° F) в непрерывном режиме и до 200 ° C (392 ° F) в аварийном режиме,[8] по сравнению с 75 ° C (167 ° F) непрерывно и 100 ° C (212 ° F) в аварийном режиме для ACSR.

Производители оценивают кабель для непрерывной работы при температуре поверхности 180 ° C,[8][9] Работа при этих температурах подразумевает большие потери в линии, что может быть неэкономичным, но способность пропускание такого тока способствует резервированию электрической сети (высокая перегрузочная способность может остановить потенциальную каскадный отказ ) и, таким образом, может быть ценным, даже если используется редко. Даже при более высоких рабочих температурах дополнительное содержание алюминия в проводе ACCC и более низкое электрическое сопротивление обеспечивают снижение потерь в линии по сравнению с другими проводниками того же диаметра и веса.

Недостатки

Тупиковая сборка проводников ACCC. Это захватывает только центральный силовой элемент.
  • Главный недостаток - стоимость; ACCC стоит в 2,5–3 раза дороже кабеля ACSR.[2]:17
  • Хотя ACCC имеет значительно меньшее тепловое провисание, чем даже другие конструкции проводников HTLS,[5]:20 он имеет меньшую осевую жесткость. Поэтому проседает более чем другие конструкции при ледовой нагрузке, хотя версия со «сверхнизким прогибом» (более высокий модуль) доступна по более высокой цене.[5]:21 Кроме того, другие алюминиевые сплавы с повышенной прочностью за счет электропроводности могут использоваться для улучшения провисания ледяной нагрузки. Ледовая нагрузка также может привести к расшатыванию прядей наружного слоя из-за пластической деформации приложенным весом.
  • Отожженный алюминий чрезвычайно мягкий и делает проводник склонным к повреждению поверхности.
  • Проводник имеет больший минимальный радиус изгиба, что требует особой осторожности при установке.
  • Для кондуктора требуются более дорогие специальные приспособления и натяжное оборудование.

Рекомендации

  1. ^ Дж. Чан; Б. Клермонт; Д. Рюгер; Д. Чайлдс; С. Карки (июль 2008 г.). Демонстрация современных проводников для воздушных линий электропередачи (PDF) (Отчет). Научно-исследовательский институт электроэнергетики. Получено 2014-02-03.
  2. ^ а б Клермонт, Берни (11 сентября 2008 г.). Высокотемпературные проводники с низким провисанием (PDF). Научно-исследовательский институт электроэнергетики.
  3. ^ Уэринг, Б. (28 февраля 2011 г.). Типы и применение высокотемпературных проводников (PDF). СИГРЭ (Международный совет по большим электрическим системам) Семинар. Бангкок: Рабочая группа 11 исследовательского комитета В2 СИГРЭ. Архивировано с оригинал (PDF) 3 декабря 2013 г.. Получено 2014-02-03.
  4. ^ а б c СТС Глобал (2011). Инженерные линии электропередачи с проводником ACCC большой емкости с малым провисанием (PDF). ISBN  978-0-615-57959-7.
  5. ^ а б c Слегерс, Джеймс (2011-10-18). Нагрузка в линии электропередачи: расчеты провисания и технологии высокотемпературных проводников (PDF) (Отчет). Государственный университет Айовы.
  6. ^ Банерджи, Кустуб (январь 2014 г.). Создание корпуса для высокотемпературных проводов воздушных линий с низким прогибом (HTLS) (PDF) (Магистр наук). Государственный университет Аризоны. п. 70.
  7. ^ «Алюминиевый проводник. Армированный сталью. Голый». Southwire. Архивировано из оригинал на 2016-03-04. Получено 2016-01-08.
  8. ^ а б CTC Global (28 августа 2012 г.). «Спецификации ACCC» (PDF). Получено 2016-01-08.
  9. ^ Alawar, Ahmad A .; Bosze, Эрик Дж .; Нат, Стивен Р. (13 июля 2007 г.). Высокотемпературная прочность и ползучесть алюминиевого проводника с гибридным композитным сердечником (PDF). 16-я Международная конференция по композитным материалам.