وقتی اکثر مردم به کابل های آلومینیومی فکر می کنند، چیزی سبک، ضعیف و آسان برای کار به نظر آن ها می آید. در صورتی که کابل ACSR نشان می دهند که آلومینیوم نیز می تواند بسیار قوی باشد. این نوع کابل از هادی آلومینیوم با یک تقویت کننده از فولاد گالوانیزه ساخته شده است که برای کاربردهایی که نیاز به استحکام بالایی دارند، انتخابی بسیار مناسب است. در این مقاله با کابل ACSR و کاربردهای آن بیشتر آشنا می شوید.
کابل های ACSR به صورت چند رشته هم مرکز یک یا چند لایه از سیم آلومینیومی H19- 1350و هسته ای از مفتول فولادی گالوانیزه پرکربن است. بسته به اندازه کابل، هسته فولادی نیز می تواند تک رشته یا چند رشته بافته شده باشد. مفتول هسته فولادی در کلاس A، B یا C محافظت در برابر خوردگی مطابق استاندارد ها گالوانیزه می شوند. همچنین در صورت نیاز به حفاظت بیشتر در برابر خوردگی در محیط های مرطوب، اسیدی و خورنده می توان از تزریق یا آغشته سازی هسته یا کل هادی به گریس استفاده نمود. نسبت به این که کابل ACSR قرار است در چه جریانی از الکتریسیته مورد استفاده قرار بگیرد و یا میزان تنش مکانیکی را تحمل کند مشخصات هادی آلومینیمی و هسته فولاد گالوانیزه و شرایط حفاظت از خوردگی آن تعیین می گردد.
هادی های ACSR به دلیل قابل اعتماد بودن، مقرون به صرفه بودن و داشتن نسبت مقاومت به وزن مطلوب شهرت دارند. هادی های ACSR وزن سبک و رسانایی بالای آلومینیوم را با استحکام و چقرمگی فولاد ترکیب می کنند. این می تواند در طراحی خطوط انتقال برق برای ایجاد ظرفیت های بیشتر، افت کمتر و طول دهانه بیشتر نگدارنده های کابل هادی نسبت به سایر انواع کابل هادی استفاده شود. شرکت ثمین سیم سپاهان بسته به نیاز مشتری می‌تواند مغزی فولادی گالوانیزه هادی های ACSR را با قرقره‌های چوبی با توپک فولادی (غیرقابل استفاده مجدد) و قرقره‌های فولادی (برگشت‌پذیر) عرضه کند
هادی آلومینیومی برای حمل جریان الکتریکی طراحی شده است، در حالی که هسته فولاد گالوانیزه استحکام را فراهم می کند و وزن هادی را تحمل می کند. قطر هادی های ACSR می تواند از 6 تا 18 اینچ (15 تا 45 سانتی متر) متغیر باشد و معمولاً در خطوط انتقال با ولتاژهای 138 کیلو ولت یا بالاتر استفاده می شود. ACSR به دلیل ترکیبی از سبک وزن و استحکام بالا، یکی از محبوب ترین گزینه ها برای خطوط انتقال فشار قوی است.
هادی های مسی سال ها در انتقال انرژی استفاده می شد. با این حال، هادی های آلومینیومی به دلیل هزینه کم، قطر زیاد و دلایل دیگر اکنون جایگزین آنها شده اند.
• هادی آلومینیومی تقویت شده با فولاد – ACSR
• هادی تمام آلومینیومی – AAC
• هادی آلومینیوم تقویت شده با آلومینیوم – ACAR
• هادی های تمام آلیاژ آلومینیومی – AAAC
کابل های ACSR دارای مغزی فولاد گالوانیزه هستند. این هادی ها استحکام بالایی دارند و برای تاسیساتی که نیاز به دهانه های بسیار طولانی یا عبور از رودخانه دارند مناسب هستند. آنها در انواع مقاومت های کششی موجود هستند. قطر زیاد می تواند محدودیت تشعشع بالاتری را ایجاد کند.
این هادی از لحاظ استحکام ازسایر هادی آلومینیومی دیگر ضعیف تر است و درطول کابل شکم دادن بیشتری دارد. بنابراین در بخش سطح توزیع استفاده می شود. رسانایی این هادی در سطح توزیع کمی بالاتر از هادی ACSR است. هر دو هادی ACSR و AAC تقریباً قیمت یکسانی دارند.
هادی ACAR ترکیبی از رشته های مختلف آلیاژ آلومینیوم بافته شده به جای مغزی فولادی دارد که جهت خطوط توزیع شرایط بسیار عالی از نظر خواص الکتریکی و مکانیکی تأمین می کند. مغزی از رشته های آلیاژ آلومینیومی با سیم هایی از آلیاژ آلومینیوم پوشانده می شود. بنابر این تعدادی از رشته ها هسته هادی است. یکسان بودن کل رشته های این هادی مزیت اصلی آن نسبت به کابل ACSR است. این مزیت بهترین ویژگی های الکتریکی و مکانیکی را برای هادی به ارمغان می آورد.
ساختار هادی AAAC شبیه به AAC است، اما AAC بدون آلیاژ است. این هادی دارای استحکامی مشابه نوع ACSR است اما به دلیل عدم وجود فولاد سبکتر است اما به دلیل وجود آلیاژ آلومینیوم گرانتر خواهد بود. از آنجایی که AAAC نیروی کششی قوی تری نسبت به AAC دارد، می توان از AAAC برای دهانه های طولانی تر استفاده کرد.
این نوع هادی در سطوح توزیع عبوری از رودخانه استفاده می شود. در مقایسه با AAC، این هادی دارای شکم دهی کمتری است. هادی های AAAC به دلیل وزن کمتر برای انتقال خطوط اصلی و فرعی در جایی که ساختار پشتیبانی وزن کمتری دارند مانند کوه ها یا باتلاق ها استفاده می شود.
| نوع کابل | مشخصات | کاربردها |
|---|---|---|
| ACSR | هادی آلومینیوم با هسته فولادی گالوانیزه، استحکام بالا | خطوط انتقال برق ولتاژ بالا |
| AAC | هادی تمام آلومینیومی، وزن سبک و رسانایی بیشتر، استحکام کمتر | توزیع انرژی در مناطق کوچک |
| ACAR | هادی آلومینیوم تقویت شده با آلومینیوم، خواص الکتریکی و مکانیکی بهتر | خطوط توزیع شرایط خاص |
| AAAC | هادی تمام آلیاژ آلومینیومی، سبکتر و مقاوم‌تر نسبت به AAC | مناطق کوهستانی و باتلاقی |
کابل های ACSR دارای مغزی فولاد گالوانیزه هستند. این هادی ها استحکام بالایی دارند و برای تاسیساتی که نیاز به دهانه های بسیار طولانی یا عبور از رودخانه دارند مناسب هستند. آنها در انواع مقاومت های کششی موجود هستند. قطر زیاد می تواند محدودیت تشعشع بالاتری را ایجاد کند.
این هادی از لحاظ استحکام ازسایر هادی آلومینیومی دیگر ضعیف تر است و درطول کابل شکم دادن بیشتری دارد. بنابراین در بخش سطح توزیع استفاده می شود. رسانایی این هادی در سطح توزیع کمی بالاتر از هادی ACSR است. هر دو هادی ACSR و AAC تقریباً قیمت یکسانی دارند.
هادی ACAR ترکیبی از رشته های مختلف آلیاژ آلومینیوم بافته شده به جای مغزی فولادی دارد که جهت خطوط توزیع شرایط بسیار عالی از نظر خواص الکتریکی و مکانیکی تأمین می کند. مغزی از رشته های آلیاژ آلومینیومی با سیم هایی از آلیاژ آلومینیوم پوشانده می شود. بنابر این تعدادی از رشته ها هسته هادی است. یکسان بودن کل رشته های این هادی مزیت اصلی آن نسبت به کابل ACSR است. این مزیت بهترین ویژگی های الکتریکی و مکانیکی را برای هادی به ارمغان می آورد.
ساختار هادی AAAC شبیه به AAC است، اما AAC بدون آلیاژ است. این هادی دارای استحکامی مشابه نوع ACSR است اما به دلیل عدم وجود فولاد سبکتر است اما به دلیل وجود آلیاژ آلومینیوم گرانتر خواهد بود. از آنجایی که AAAC نیروی کششی قوی تری نسبت به AAC دارد، می توان از AAAC برای دهانه های طولانی تر استفاده کرد.
این نوع هادی در سطوح توزیع عبوری از رودخانه استفاده می شود. در مقایسه با AAC، این هادی دارای شکم دهی کمتری است. هادی های AAAC به دلیل وزن کمتر برای انتقال خطوط اصلی و فرعی در جایی که ساختار پشتیبانی وزن کمتری دارند مانند کوه ها یا باتلاق ها استفاده می شود.
نصب کابل ACSR نیاز به دقت و توجه ویژه به جزئیات دارد. این نوع کابل برای انتقال برق با ولتاژ بالا استفاده می شود و حتی یک اشتباه کوچک می تواند منجر به آسیب یا آسیب جدی شود.
اولین قدم این است که مسیری را که کابل طی می کند مشخص کنید و موانع را برطرف کنید. پس از باز شدن مسیر، گام بعدی این است که کابل را بین قطب ها یا برج ها ببندید. در مرحله بعد، کابل باید به طور ایمن در هر تکیه گاه با استفاده از گیره ها یا سیم های مخصوص بسته شود.
در نهایت، انتهای کابل باید به منبع تغذیه متصل شود. در طول کل فرآیند، مهم است که اقدامات احتیاطی در برابر شوک الکتریکی انجام شود. هنگام کار با کابل باید از موادی مانند دستکش لاستیکی و نوار عایق استفاده شود. با انجام این مراحل می توانید با خیال راحت کابل ACSR را نصب کنید.
کابل‌های ACSR بخش ضروری هر شبکه الکتریکی هستند، اما می‌توانند یکی از آسیب‌پذیرترین بخش‌های سیستم نیز باشند. یکی از مشکلات رایج به عنوان “افت کابل” شناخته می شود. این زمانی اتفاق می افتد که وزن کابل باعث افتادگی آن می شود و باعث ایجاد کشش و فشار روی کابل ها می شود.
با استفاده از مواد محکم‌تر و حمایت‌کننده‌تر، مانند سیم‌کشی یا بتن مسلح، می‌توان از افتادگی کابل جلوگیری کرد. مشکل دیگری که می تواند کابل های ACSR را تحت تاثیر قرار دهد، خوردگی است. این زمانی اتفاق می افتد که هسته فولادی کابل شروع به زنگ زدگی می کند، ساختار را ضعیف می کند و آن را بیشتر در معرض آسیب قرار می دهد.
با استفاده از پوشش مقاوم در برابر خوردگی (گالوانیزه) یا با بازرسی و تعمیر منظم مناطق آسیب دیده می توان از خوردگی جلوگیری کرد. با این حال، با نگهداری مناسب، کابل‌های ACSR می‌توانند نقشی حیاتی در حفظ عملکرد روان شبکه برق داشته باشند.
کابل هادی آلومینیومی تقویت شده با فولاد یا ACSR یک کابل انتقال ولتاژ بالا است که در کاربردهای شبکه مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که گفته شد از سیم های آلومینیومی بافته شده روی یک هسته فولادی تشکیل شده است. بخش آلومینیومی از چندین سیم کوچکتر تشکیل شده است که به هم پیچیده شده اند و مش مفتول فولادی به ایجاد استحکام و پشتیبانی از کابل کمک می کند. سپس رشته های بافته شده آلومینیوم و مش فولادی گالوانیزه در یک غلاف پلاستیکی قرار می گیرند. از این نوع کابل در خطوط انتقال فشار قوی استفاده می شود زیرا قادر است مقدار زیادی جریان را بدون آسیب رسانی در اثر ایجاد گرما بر اثر مقاومت جریان منتقل کند.
• جلوگیری از اثر پوستی
اثر پوستی می تواند سطح مقطع هادی را کاهش دهد که نتیجه آن کاهش جریان عبوری است. جریان AC می تواند بیشتر جریان خود را بین لایه های بیرونی جریان دهد. همه اینها به فرکانس جریان و خواص هادی بستگی دارد. در این اتفاق عملا سطح مقطع و مقاومت کششی هادی کاهش می یابد و در نتیجه مقاومت به جریان بالاتری ایجاد می شود.
در این نوع هادی ها از آنجایی که قسمت بیرونی هادی با آلومینیوم پوشانده شده است، این طراحی در کاهش اثر پوستی کمک می کند. استاندارد ASTM انجمن تست و مواد در امریکا، مقاومت AC و DC هادی را اندازه گیری کرده و موید این مطلب است.
• کاهش اثر هیسترزیس
دوقطبی های اتمی در هسته فولادی عامل اصلی از دست دادن جریان پسماند در هادی ACSR هستند. این تلفات جذاب نیستند، اما می توان با استفاده از یکنواختی بیشتر در لایه های آلومینیومی که در داخل هادی قرار دارند، آنها را کاهش داد. از بین بردن اثر هیسترزیس در سیم های تک لایه غیر ممکن است. اما طراحی و تعداد لایه های کابل های ACSR می تواند از این امر به شدت جلوگیری کند.
• کاهش اثر مجاورت
جریان AC از هادی ها عبور می کند و سپس این جریان به لایه های کوچکتر جریان تقسیم می شوند. این به عنوان اثر مجاورت شناخته می شود.
به دلیل القای الکترومغناطیسی این جریان های متناوب کوچکتر یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند که جریان الکتریسیته در هادی ها را کنترل می کند. میدان مغناطیسی می تواند در هادی های پیوسته جریان های گردابی ایجاد کند که توزیع جریان را تغییر می دهد و این یکی دیگر از مزایای کابل های ACSR است.
کابل‌های ACSR به دلیل استحکام بالا، رسانایی مطلوب و مقاومت در برابر خوردگی یکی از بهترین انتخاب‌ها برای خطوط انتقال برق ولتاژ بالا هستند. شرکت ثمین سیم سپاهان توانایی تولید و عرضه این کابل‌ها را با کیفیت بالا و بسته‌بندی مناسب دارد. برای اطلاعات بیشتر و سفارش می‌توانید به صفحه محصولات مراجعه کنید و برای ثبت سفارش خود با واحد فروش تماس بگیرید .
