Technische en industriële gids voor ACSR-geleiders

ACSR-kabeloverzicht

ACSR-kabel (Aluminium Conductor Steel-Reinforced) is een hoge capaciteit, hoge sterkte gestreepte geleider die wordt gebruikt voor luchtstransmissielijnen.De structuur bestaat doorgaans uit een gegalvaniseerde stalen kern, omgeven door een of meer lagen aluminiumdraad van hoge zuiverheid, die concentrisch rond de stalen kern zijn gestreken.

Belangrijkste voordelen van ACSR-kabels:

1. Uitstekende geleidbaarheid:Aluminium heeft een goede elektrische geleidbaarheid, waardoor ACSR-kabels zeer efficiënt zijn voor de stroomoverdracht.

2. Hoge mechanische sterkte:De stalen kern biedt extra sterkte, helpt het gewicht van de kabel te ondersteunen en vermindert de verzakking, waardoor het geschikt is voor speciale geografische omstandigheden, zoals het oversteken van rivieren en dalen.

3. Lichtgewicht en corrosiebestendig:Het gebruik van aluminium vermindert niet alleen het gewicht van de kabel, maar verbetert ook de corrosiebestendigheid ervan en verlengt de levensduur ervan.

4. Kosteneffectief:Aangezien de aluminiumprijs relatief laag is, hebben ACSR-kabels een kostenvoordeel in termen van lagere lijnbouwkosten.

ACSR-kabels worden veel gebruikt in de elektriciteits- en transmissie-industrie, met name in situaties waar lange afstanden en grote spanningen nodig zijn.zij kunnen als boodschapperdraad dienen ter ondersteuning van kabelsAfhankelijk van de specifieke toepassingsvereisten,ACSR-kabelde specificaties en normen kunnen verschillen, zoals de naleving van EN 50182, ASTM B232 of IEC 61089.

1Gemeenschappelijke ACSR-typen en -classificaties

Geklassificeerd naar sterktegraad (GB/T standaardprefix):

• JL/G1A, JL/G1B:Standaardsterkte gegalvaniseerde staalkern (G1).

• JL/G2A, JL/G2B:Hoogsterke gegalvaniseerde stalen kern (G2).

• JL/G3A:Extra-hoge sterkte stalen kern (G3).

• Opmerking: oudere GB-normen verkorten deze vaak alsLGJ-XXX/XX, bv.LGJ-240/30is gelijk aanJL/G1A-240/30.

Klassificeerd naar anti-corrosiebehandeling (sluitwoord):

• ACSR/AW:Aluminium beklede stalen kern biedt een superieure corrosiebestendigheid vergeleken met standaard gegalvaniseerd staal.

• ACSR/TW:Gepolijste of speciaal behandelde stalen kerndraad, gebruikt in ruwe omgevingen met hoge luchtvochtigheid, zoutspray of zware vervuiling.

2. Typische standaardgroottes (Al/St-combinatie)

Belangrijkste punt:Er bestaan honderden specifieke ACSR-configuraties. Industrieplatforms vermelden alleen al meer dan 50 ACSR/AW-specificaties (bijvoorbeeld 15/3, 387/50, 775/100).Merk op dat sommige modelnummers van gereedschappen (zoals ACSR-87) verwijzen naar compatibele compressieapparatuur, niet de dirigent zelf.

3. Belangrijkste toepassingsscenario's

4De toekomst: ACSR in de ontwikkeling van netwerken

De rol van de ACSR neemt toe met de technologische vooruitgang en de eisen van de moderne energiesystemen:

1. Intelligente dirigenten:De ACSR ontwikkelt zich van een passieve component naar eenIntelligente nettoctorToekomstige iteraties kunnen gedistribueerde optische vezels integreren voor realtimetemperatuur- en spanningsdetectie, waardoor het onderhoud op basis van de toestand mogelijk is.digitale tweelingmodellenDit maakt een voorspellende analyse mogelijk van risico's zoals door ijs veroorzaakt galopperen bij extreem weer.

2. Geavanceerde materialen voor nieuwe systemen:De overgang naar veerkrachtige, hernieuwbare zware netten verhoogt de vraag naar geleiders met een hogere corrosiebestendigheid, een lagere verzakking en een langere levensduur.nano-gecoate aluminium dradenen het gebruik van geavanceerde kernen zoalskoolstofvezelcompositesde prestaties en de levensduur van de ACSR in uitdagende omgevingen verder zullen verbeteren.

Samengevat wordt de kernidentiteit van ACSR gedefinieerd door de aanduiding "Aluminium Area/Steel Area", met voorvoegsels die de sterkte van staal aangeven (bijv. JL/G2A) en achtervoegsels voor corrosiebescherming (bijv. /AW).

Standaard maten variëren van120/20 voor de distributie tot 1250/100 voor de massa van de corridors met een zeer hoge capaciteit, met modellen als720/50De Commissie is van mening dat de in de eerste alinea vermelde maatregelen in overeenstemming zijn met het beginsel van gelijke kansen.

Bij de keuze van een ACSR moeten ingenieurs rekening houden met het spanningsniveau, de vereiste stroomcapaciteit (ampacity), de spanlengte en de corrosiviteit van het milieu.meer adaptieve componenten in moderne en toekomstige elektriciteitsnetwerken, waardoor de essentiële rol in de wereldwijde elektriciteitsoverdracht wordt versterkt.

V: Wat zijn de laatste technologische ontwikkelingen in ACSR-kabels?

A:Recente technologische ontwikkelingen op het gebied van ACSR-kabels richten zich voornamelijk op de volgende gebieden:

1. Materiële verbeteringen:Terwijl de traditionele ACSR-kabels bestaan uit aluminiumgeleiders en een stalen kern, worden nieuwe technologieën toegepast op geavanceerdere materialen.Carbon Fiber Composite Core-geleiders (JRLX/T-geleiders) vertonen aanzienlijk lagere zakken in vergelijking met traditionele ACSR-geleidersOnder dezelfde omstandigheden is de stijging van de verzakking als gevolg van temperatuurveranderingen veel lager dan bij traditionele ACSR.

2. Toepassing van warmtebestendige aluminiumlegeringen:In de ACSR-kabels worden nieuwe hittebestendige aluminiumlegeringen gebruikt, waarvan de continue werktemperatuur en de toelaatbare temperatuur op korte termijn 60°C hoger zijn dan bij traditionele ACSR-kabels.Daardoor wordt de transmissiecapaciteit sterk verbeterd..

3. Eddy-stroom-testtechnologie:De Eddy Current LineCore sensor is een eddy current technologie die wordt gebruikt voor ACSR inspectie, oorspronkelijk ontwikkeld door State Grid Corporation of China in de late jaren 1980.Deze technologie is gemoderniseerd met geoptimaliseerde sensor layouts en gemotoriseerde bediening, waardoor het lichter, compacter, energiezuiniger en gemakkelijker te gebruiken is via robots voor inspectie.

4. Kostenefficiëntie en prestatieverbetering:Bijvoorbeeld, het Montana-Dakota Utilities transmissielijn upgrade project gebruikte nieuwe Aluminium-Clad Carbon Core TS kabels.Deze kabels bieden drie keer de nominale capaciteit van bestaande kabels met een vergelijkbare diameter, waardoor 40% aan kosten wordt bespaard en de bouw een jaar eerder wordt afgerond.

5. Marktontwikkelingen en uitbreiding van de toepassing:Hoewel ACSR nog steeds de meest gebruikte geleider is, wordt de ACSS-technologie (Aluminium Conductor Steel-Supported) voortdurend verbeterd om de tekortkomingen in de sterkte aan te pakken.waardoor het toepassingsgebied wordt uitgebreidBovendien proberen de samengestelde kerngeleiders een marktaandeel te veroveren van ACSR en ACSS, aangezien deze nieuwe geleiders aanzienlijke voordelen vertonen op het gebied van gewicht, efficiëntie,en zakken kenmerken.

V: Hoe is de corrosiebestendigheid van ACSR-kabels onder verschillende omgevingsomstandigheden?

A:De corrosiebestendigheid van ACSR-kabels (met aluminiumgeleiderstaalversterkt) onder verschillende omgevingsomstandigheden is als volgt:

1. Algemene corrosiebestendigheid:Door de aanwezigheid van een stalen kern is de corrosiebestendigheid van ACSR-kabels relatief laag.weliswaar enigszins corrosiebestendigIn bepaalde omgevingen kunnen er corrosieputten ontstaan.

2. Invloed van milieufactoren:De corrosiegraad van ACSR-kabels hangt voornamelijk af van de luchtkwaliteit, met inbegrip van opgehangen deeltjes, zwaveldioxideconcentratie, regenval, mistchemie en andere weersomstandigheden.In specifieke industriële omgevingenIn gebieden met een hoog niveau van verontreiniging is de corrosie van ACSR-kabels ernstiger.

3. De rol van zinkcoating:De stalen kern van ACSR-kabels is doorgaans gegalvaniseerd om een zekere mate van corrosiebescherming te bieden.wat leidt tot verdere corrosie van zowel de stalen kern als de aluminium strengen.

4. Testing en evaluatie:Macroscopische en microscopische studies van ACSR-kabels in gebruik onder typische klimaatomstandigheden hebben aangetoond dat corrosie in de buitenste aluminiumstrengen ernstiger is,terwijl de staal kernmatrix geen significante corrosie vertoondeBovendien geven tests met behulp van versnelde draadcorrosieapparatuur aan dat corrosie onder versnelde verouderingsomstandigheden snel vordert.

5. Verbeteringen en alternatieven:Om de corrosiebestandheid te verbeteren, zijn op de markt alle aluminium gelegeerde geleiders (AACSR) verkrijgbaar.Deze geleiders bestaan uit een of meer lagen van aluminium-magnesium-silicium gelegeerde draden en een met zink beklede stalen kern met een hoge sterkteBovendien bezitten alle aluminium gelegeerde geleiders (AAAC en AAC), die geheel of hoofdzakelijk uit aluminium bestaan, een superieure corrosiebestendigheid.

De corrosiebestendigheid van ACSR-kabels onder verschillende omgevingsomstandigheden wordt beïnvloed door meerdere factoren, waaronder de luchtkwaliteit, de effectiviteit van de zinkcoating,en geografische ligging.

V: Hoe selecteer ik de juiste ACSR-kabelspecificaties en -normen op basis van verschillende toepassingsvereisten?

A:Het selecteren van de juiste ACSR-kabelspecificaties en -normen vereist rekening te houden met meerdere factoren, waaronder toepassingsbehoeften, omgevingsomstandigheden,en verwachte mechanische en elektrische prestatiesGedetailleerde stappen en aanbevelingen zijn als volgt:

1. Bepaal de toepassingsvereisten:

• 1-1 Spanningsniveau:Kies de juiste geleidergrootte op basis van het niveau van de lijnspanning (bijv. 33 kV of 22 kV) om de spanningsregulatie en de veiligheidsmarges te waarborgen.

• 1-2 Transmissiecapaciteit en lijnlengte:Hoge transmissiecapaciteit en lange lijnlengtes kunnen grotere ACSR-kabels met een grote doorsnede vereisen om weerstand en thermische verliezen te verminderen.

• 1-3 Terreincondities:In bergachtige gebieden of rivierovergangen is een hogere mechanische sterkte nodig om het gewicht en de spanning van de geleider te ondersteunen.

2. Selecteer geschikte materialen en stranding methoden:

• 2-1 Leidermateriaal:Meestal wordt 1350-H19 aluminium gelegeerde draad gebruikt. Verschillende niveaus van galvanisatie, aluminisatie of aluminium beklede stalen kernen kunnen worden geselecteerd om extra bescherming tegen corrosie te bieden.

• 2-2 Sterkte van de stalen kern:De sterkte van de ACSR-stalen kern kan variëren van 6% tot 40%.zoals rivierovergangen en hangbruggen.

3. Voldoen aan de relevante normen:

• 3-1 Internationale normen:Tenzij anders aangegeven, moeten ACSR-kabels voldoen aan de normen IEC:61089/IS:398 of ASTM:B-232.

• 3-2 Andere normen:Er kan ook worden verwezen naar ASTM B231, DIN 48201, BS 215 enz., die verschillende soorten geleiders en kernmaterialen bestrijken.

4- Overweegt de milieufactoren:

• 4-1 Corrosieve omgevingen:In zeer corrosieve omgevingen moet worden overwogen alle-aluminium gelegeerde geleiders (AAAC) of aluminium beklede stalen geleiders (ACSR/AW) te gebruiken, aangezien deze materialen een betere corrosiebestendigheid bieden.

• Temperatuur en omgevingsomstandigheden:Zowel de geleidertemperatuur als de omgevingstemperatuur hebben invloed op de weerstandsberekeningen; deze factoren moeten daarom tijdens het ontwerp in aanmerking worden genomen.

5Installatie en onderhoud:

• Installatierichtlijnen:Voldoen aan IEEE 524 "IEEE Guide for Installation of Overhead Transmission Line Conductors" om optimale installatiepraktijken en betrouwbaarheid op lange termijn te garanderen.

V: Wat zijn de prestatie- en kostenvergelijkingsresultaten tussen ACSR-kabels en andere soorten kabels (zoals OPGW, OPPC)?

A:De vergelijkingsresultaten met betrekking tot prestaties en kosten tussen ACSR-kabels en andere typen (zoals OPGW, OPPC) zijn als volgt:

1Prestatieaspecten:

• 1-1 ACSR-kabels:ACSR-kabels hebben een hoge elektrische geleidbaarheid voor de overdracht van stroom, maar relatief zwakke mechanische eigenschappen.en UV-straling.

• 1-2 OPGW-kabels:OPGW (Optical Ground Wire) is een combinatie van glasvezel- en stroomtransmissiefuncties.Het heeft de mogelijkheid om grote hoeveelheden gegevens te verzenden met hoge snelheden, terwijl het nog steeds krachtsignalen verzendt, normaal gesproken onder hoge spanning en hoge stroomconditiesHet heeft een sterke treksterkte en anti-elektromagnetische interferentie (EMI) prestaties, waardoor het geschikt is voor complexe klimaten en gebieden met sterke EMI.

• 1-3 OPPC-kabels:OPPC (Optical Phase Conductor) heeft een structuur die vergelijkbaar is met OPGW, maar functioneert als een fasegeleider.het effect van de langdurige bedrijfstemperatuur op de prestaties en levensduur van de glasvezeltransmissie moet worden overwogenDe mechanische en elektrische eigenschappen moeten overeenstemmen met de aangrenzende geleiders om een evenwichtige driefasespanning te garanderen.

2Kostenaspecten:

• 2-1 ACSR-kabels:In sommige gevallen, zoals bij hoogstroomtransmissie, kunnen ACSR-kabels hogere lijnverliezen hebben, wat leidt tot hogere transmissie kosten.de kosten van ACSR-kabels kunnen lager zijn dan die van traditionele alternatieven.

• 2-2 OPGW-kabels:OPGW-kabels zijn relatief duur, vooral voor hoogspanningsleidingen.4,000perMiIk...efof230kVIk...indeeend3Bovendien is de methode met OPGW over het algemeen duurder dan met ADSS (All-Dielectric Self-Supporting) glasvezelkabels.

• 2-3 OPPC-kabels:OPPC-kabels hebben een relatief lagere kosten omdat hun ontwerp rekening houdt met de invloed van lange-termijnbedrijftemperaturen op de vezelprestaties en levensduur, waardoor de onderhoudskosten worden verlaagd.

Samengevat zijn ACSR-kabels beter in geleidbaarheid dan OPGW en OPPC, maar zijn minder goed in mechanische eigenschappen en aanpassingsvermogen voor het milieu.OPGW is uitstekend in gegevensoverdracht en EMI-weerstand, maar kost meer.

V: Wat zijn de beste praktijken voor de installatie en het onderhoud van ACSR-kabels?

A:De best practices voor de installatie en het onderhoud van ACSR-kabels omvatten de volgende aspecten:

1Installatie van verbindingen en samensmeltingen:

• 1-1Gebruik een koppelknop om het gewricht aan te trekken, waarbij u ervoor moet zorgen dat de knop minstens 1/4 inch (6,35 mm) van het uiteinde van de mouw verwijderd isvier volledige draaien gelijkmatig aan elke mouw en beveiligd met een koppel sleutel.

• 1-2Voor volledig aluminiumkabels kunnen naadloze aluminiumhulzen worden gebruikt om kompressieverbindingen te maken.het inbrengen van de kabel in het gewricht, en het comprimeren van het midden naar beide uiteinden, zodat de die altijd de vorige positie overlapt.

2. Installatie van pantserstaven (vibratie-afdemmers):

Open de sleutel en gebruik de sleutel om de sleutel te strekken zodat het middelste derde van de sleutel in een lus wordt gedraaid.Draai de sleutel tegen de klok in om de richting van de pantserstaaf in lijn te brengen met de kabelTen slotte, trek en bevestig de overgebleven pantserstaven om ervoor te zorgen dat ze niet loskomen.

3Materiaalselectie en anti-corrosie maatregelen:

• 3 tegen 1Tijdens de installatie van hoogspanningskabels moeten alle materialen, met inbegrip van metalen, stoffen, pakkingen en isolatiematerialen, voldoen aan de technische specificaties en contractuele eisen.Metalen materialen zoals roestvrij staal moeten maatregelen hebben om corrosie te voorkomen, waarbij de integriteit van de onderdelen en de isolatie wordt gewaarborgd.

• 3-2.Profielen en platen moeten voldoen aan de normen S235JO en S355JO of gelijkwaardige normen zoals EN 10025 en moeten worden gelast of gekrimp.De mechanische en fysische eigenschappen van gelaste onderdelen moeten voldoen aan de normen EN 10025.

4Distributie dozen en stroombedrading:

• 4 tegen 1ACSR-geleiders worden gebruikt voor de aansluiting van luchtlijnen op transformatorterminals of -buizen onder 100 KVA. Voor transformatoren met een breedte van meer dan 100 KVA moeten grotere geleiders worden gebruikt.Distributiebussen/SMC-distributiebussen/hoofdschakelaars moeten volgens de specificaties in de bijlage worden geïnstalleerd en moeten elektrisch zijn aangesloten op het bestaande systeem., goed geaard en geëtiketteerd.

• 4-2.De besturingscircuits moeten voorzien zijn van een koperen meervoudige draadloze bedrading van 2,5 vierkante mm, 1,1 KV, ISI-gecertificeerd, IS 694-standaard.met 20% reserverende terminals.

5Onderhoud van apparatuur:

Bij het gebruik van de ELDAN ACSR Shear M16-5 kabelmaaier moet er voor worden gezorgd dat gesmolten aluminium niet aan de lemmen hecht.het apparaat is uitgerust met een koelwatersysteem om zowel de kabel als de lemmen vochtig te houden.

Laatste technologische evolutie: van "versterking" naar "vervanging"

Om de fysieke beperkingen van de traditionele staal-aluminium-strengdraad te doorbreken, hebben recente technologische doorbraken zich vooral gericht op materiaalvervanging en structurele optimalisatie.

1. Hoogtemperatuur-laagzuurstof (HTLS) -geleiders (Mainstream Upgrade Path)

Dit is momenteel het meest gebruikte technologische pad voor het upgraden van bestaande lijnen, waardoor geleiders bij hogere temperaturen kunnen werken door materiaalwijziging.

• ACSS (Aluminium geleider staal ondersteund)Gebruik:met een diameter van niet meer dan 50 mm, waardoor een continue werktemperatuur van 200°C tot 250°C mogelijk is. In vergelijking met ACSR lijdt het bij hoge temperaturen geen onomkeerbaar sterkteverlies,Het maakt het een van de voorkeuroplossingen voor het rechtstreeks vervangen van ACSR.

• Aluminium van thermische legering (TAL/TACSR): Door toevoeging van elementen zoals zirconium behoudt de aluminiumlegering haar sterkte bij hoge temperaturen, waarbij de werktemperaturen 150°C tot 210°C bereiken.

2. Composite kerngeleiders (revolutionaire vervanging)

Dit is momenteel de richting met de hoogste technologische inhoud, die tot doel heeft de problemen van thermische uitbreiding en corrosie van stalen kernen volledig op te lossen.

• ACCC (aluminiumgeleidercomposite kern): Vervangt de stalen kern met eenkoolstofvezel/glasvezel samengestelde kern.

  • Belangrijkste voordelen: De koefficiënt van thermische uitbreiding is slechts 1/10 van dat van staal, wat resulteert in een minimale verzakking; het kerngewicht wordt met ongeveer 70% verminderd,met een vermogen van meer dan 10 W,, waardoor de lijnverliezen aanzienlijk worden verminderd (met ongeveer 25~40%).

  • Laatste ontwikkelingen: In 2024-2025 hebben fabrikanten (zoals Minfengcable) zich gericht op het optimaliseren van de vermoeidheidsbestandheid van de kernstaven en de betrouwbaarheid van de aansluitingen,tot verlaging van de aanvraagdrempel voor projecten in zware ijszones en projecten met een lange looptijd.

3. Anti-corrosie en intelligente monitoring

• Verbetering van de corrosiebestrijdende coating: Overgang van gewone galvanisatie naarZn-5%Al-MM (coating van aluminium-magnesium-zinklegering)ofAluminium beklede stalen kern (ACSR/AW), waardoor de levensduur in kustgebieden of industrieel vervuilde omgevingen aanzienlijk wordt verbeterd.

• Intelligente monitoring: Integratie vanDistribueerde glasvezelsensoren (DTS/DAS)de ACSR-lijnen voor real-time monitoring van verzakking, temperatuur en windtrillingen, wat een nieuwe standaard wordt in de bouw van slimme netwerken.

4ACSR vs. vergelijking van prestaties van concurrenten

Bij het selecteren van geleiders moeten ingenieurs meestal afrekenen tussen "Kosten" en "Capaciteit".

Beslissingsvoorstellen:

• AlsHet budget is beperkt en de gang is voldoende., kies voor traditionele ACSR.

• AlsDe capaciteit van de bestaande torens moet worden verhoogd., is ACSS de meest kosteneffectieve "plug-and-play"-oplossing.

• Alsde corridor is uiterst waardevol of er zijn strenge eisen aan lijnverlies(bijv. export van hernieuwbare energie) kan ACCC een lagere levenscycluskosten hebben.

IV. Trends in de sector en standaardupdate

1. Standaard evolutie: Naast de traditionele ASTM B232 en IEC 61089 is deASTM B987In China wordt de standaard (voor koolstofvezelcomposite kern) steeds vaker toegepast.de nadruk ligt op het bevorderen van normen voor staaldraden bedekt met zink-aluminium-zeldzaam aardlegering om te gaan met zwaar corrosieve omgevingen.

2. Strategie "hergebruik van corridors": Vanwege moeilijkheden bij het verwerven en goedkeuren van land, worden er in Europa, de VS en China steeds minder nieuwe greenfieldprojecten.HTLS- of ACCC-geleidersde "in situ vervanging" van bestaande ACSR-lijnen, waarbij een1Verhoging van de transmissiecapaciteit met 2,5 keerzonder onteigening van grond of aanpassing van de toren.

3. Groene overwegingen: Leiders met lage verliezen zoals ACCC, die de transmissieverliezen met ongeveer3,5%, beginnen beleidspreferentie te krijgen in regio's met een strikte koolstofboekhouding.