ACCC ( Aluminium Conductor Composite Core ) - зарегистрированная торговая марка для типа проводника воздушной линии электропередачи с высокой температурой и низким прогибом (HTLS), производимого 25 международными (и авторизованными) производителями проводов.
Изобретение
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 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 100000 км на более чем 800 проектах в 52 странах.
Преимущества
Он способен пропускать примерно в два раза больше тока, чем традиционный кабель с алюминиевым проводом, армированным сталью (ACSR) того же размера и веса, [3] [4], что делает его популярным для модернизации существующей линии электропередачи без необходимости поменять существующие опоры и изоляторы.
Помимо экономии рабочей силы и материалов, такая модернизация может выполняться как операция «обслуживания и ремонта» без длительного процесса выдачи разрешений, необходимого для нового строительства.
Она делает это путем замены стального сердечника в ACSR кабель с углерода и стекла волокна силового элемента [4] : 2 , образованный pulltrusion . Этот композитный силовой элемент имеет несколько преимуществ:
- Он светлее. Сэкономленный вес можно использовать для большего количества алюминиевого проводника. В кабеле ACCC используются пряди трапециевидной формы, 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 электропроводности и ограничивает максимальную рабочую температуру. [4] : 12
- Он имеет гораздо более низкий коэффициент теплового расширения (КТР) (1,6 ppm / ° C ), чем ACSR (11,6 частей на миллион / ° C ). [5] : 23 Это позволяет кабелю эксплуатироваться при значительно более высокой температуре без чрезмерного провисания полюсов.
Первые два фактора приводят к примерно на 30% большей проводимости, чем у эквивалентного проводника ACSR, что позволяет пропускать 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] 31 % выше.
Оставшееся увеличение производительности обеспечивается за счет повышения рабочей температуры на 180 ° C (356 ° F) в непрерывном режиме и на 200 ° C (392 ° F) в аварийном режиме [8] по сравнению с 75 ° C (167 ° F) в непрерывном режиме и 100 ° C. (212 ° F) аварийная ситуация для ACSR.
Производители оценивают кабель для непрерывной работы при температуре поверхности 180 ° C, [8] [9] Работа при этих температурах подразумевает высокие потери в линии, что может быть неэкономичным, но способность передавать такой ток способствует резервированию электрической сети. (высокая перегрузочная способность может остановить потенциальный каскадный отказ ) и, таким образом, может быть ценна даже при редком использовании напрямую. Даже при более высоких рабочих температурах дополнительное содержание алюминия в проводнике ACCC и более низкое электрическое сопротивление обеспечивают снижение потерь в линии по сравнению с другими проводниками того же диаметра и веса.
Недостатки
- Основной 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 более низкую осевую жесткость. Поэтому при ледовой нагрузке он прогибается больше, чем другие конструкции, хотя версия со «сверхнизким прогибом» (более высокий модуль) доступна по более высокой цене. [5] : 21 Кроме того, для улучшения провисания ледовой нагрузки можно использовать другие алюминиевые сплавы с повышенной прочностью за счет электропроводности. 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 струнное оборудование.
Рекомендации
- ^ Дж. Чан; Б. Клермон; Д. Рюгер; Д. Чайлдс; С. Карки (июль 2008 г.). Демонстрация усовершенствованных проводников для воздушных линий электропередачи (PDF) (Отчет). Научно-исследовательский институт электроэнергетики . Проверено 3 февраля 2014 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б Клермонт, Берни (11 сентября 2008 г.). Высокотемпературные проводники с низким провисанием (PDF) . Научно-исследовательский институт электроэнергетики.
- ^ Уэринг, Б. (28 февраля 2011 г.). Типы и использование высокотемпературных проводников (PDF) . Семинар СИГРЭ ( Международного совета по большим электрическим системам ). Бангкок: Рабочая группа 11 исследовательского комитета В2 СИГРЭ. Архивировано 3 декабря 2013 г. из оригинала (PDF) . Проверено 3 февраля 2014 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б в СТС Глобал (2011). Инженерные линии передачи с проводом ACCC большой емкости с малым провисанием (PDF) . ISBN 978-0-615-57959-7.
- ^ а б в Слегерс, Джеймс (2011-10-18). Нагрузка линии электропередачи: расчеты провисания и технологии высокотемпературных проводников (PDF) (Отчет). Государственный университет Айовы.
- ^ Банерджи, Кустуб (январь 2014 г.). Обоснование использования высокотемпературных проводов воздушных линий с низким прогибом (HTLS) (PDF) (M.Sc.). Государственный университет Аризоны. п. 70.
- ^ «Алюминиевый проводник. Армированный сталью. Голый» . Southwire . Архивировано из оригинала на 2016-03-04 . Проверено 8 января 2016 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б CTC Global (28 августа 2012 г.). «Спецификации ACCC» (PDF) . Проверено 8 января 2016 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ 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 .