سیم و کابل های مورد استفاده در دکل گاردوایر

کابل مصرفی در دکل GUARDWIRE 

پیش از این در مقاله ای تحت عنوان دکل های گاردوایر GUARD WIRE به معرفی و توضیح این نوع از دکل های کششی و کاربرد آن ها اشاره کردیم . در این مطلب بر آن هستیم تا به معرفی اجمالی تری از کابل ها و سیم های ( کابل ACSS کابل & ACSR ) مورد استفاده در این نوع دکل ها بپردازیم و همانطور که قبلا گفته بودیم کابل و سیم های مورد استفاده در دکل کششی سه مدل می باشند که مختصرا به ذکر نام آنها اشاره میشود :

1 – سیم مسی

2 – ACSR

3 – ACSS

که بیشترین مورد مصرف در دکل های کششی کابل ACSR می باشد .

تعریف و تاریخچه کابل های ACSS 

کابل acss

تعریف و تاریخچه کابل های ACSR 

امروزه هادی ها اعم از سیم ها و کابل ها نقش مهمی را در تمامی صنایع کوچک و بزرگ دنیا ایفا می کنند. در واقع هادی ها همچون رگ های حیاتی بدن انسان هستند که در صورت عدم وجود آنها، سیستمهای صنعتی قادر به ادامه فعالیت و حیات خود نخواهند بود.

در خطوط انتقال نیروی برق، از هادی ها به عنوان ستون فقرات سیستم یاد شده و در حدود 30 درصد هزینه های خط را به خود اختصاص می دهند. در انتخاب هادی ها، لازم است مسائل فنی و اقتصادی به یک اندازه مورد توجه قرار گیرند.

در شروع انتقال انرژی در حدود سال 1880 از هادی های مسی در شبکه های انتقال استفاده می شد که به دلیل وزن بالای این هادی ها، طول بین دو پایه متوالی کم بود و این امر عاملی برای افزایش هزینه تمام شده خطوط به شمار می رفت. از اواخر قرن 19 به تدریج آلومینیوم جایگزین مس شد. نخستین خط انتقال که در آن از هادی آلومینیومی استفاده شد، در سال 1895 در کالیفرنیا مورد بهره برداری قرار گرفت. هم اینک آلومینیوم عنصر اصلی و انحصاری هادی های خطوط انتقال محسوب می گردد. پس از شروع استفاده از آلومینیوم، مزیت مقاومت مکانیکی به وزن هادی منجر به استفاده از هادی های ترکیبی از آلومینیوم و فولاد یعنی ACSR شد.

acsr کابل

تفاوت کابل ACSS و کابل ACSR

 

مهمترین تفاوت در فرآیند تولید کابل ACSS نسبت به کابل ACSR استفاده از آلومینیوم آنیل شده بجای آلومینیوم H19 1350 می باشد. آلومینیوم آنیل شده هدایت الکتریکی بالاتر و مقاومت الکتریکی کمتری دارد. دمای کاری بالاتر و Sag کمتر مهمترین برتری آلومینیوم آنیل شده است. استحکام آلومینیوم آنیل شده از آلومینیوم H19 1350 کمتر است و برای بهبود استحکام کششی هادی ACSS از مغزی فولادی با استحکام بالا استفاده می­گردد. مغزی فولادی می تواند بصورت گالوانیزه و یا کلد باشد. مفتول آنیل شده نیز می تواند بصورت سطح مقطع دایره­ای شکل و یا سطح مقطع ذوزنقه­ای شکل TW باشد. استفاده از سطح مقطع ذوزنقه­ای می­تواند در همان وزن مشابه با سطح مقطع دایره­ای، قطر نهایی سیم را کاهش دهد و سبب کاهش وزن باد و یخ هادی گردد.

درصورتی که قطر هادی با سطح مقطع دایره­ای و ذوزنقه­ای یکسان باشد، بدلیل فشردگی بیشتر حالت ذوزنقه­ای از آلومینیوم بیشتری استفاده خواهد شد و هدایت پذیری و ظرفیت نهایی سیم افزایش خواهد داشت. نفوذ آلودگی بدلیل فشردگی سیم در حالت ذوزنقه­ای شکل کمتر خواهد بود و طول عمر سیم افزایش می­یابد.

تحمل دمای هادی ACSS تا 200 درجه سانتی­گراد خواهد بود که نسبت به هادی ACSR با 90 درجه سانتی­گراد تحمل حرارتی بالاتری را دارد.

سیم دکل گاردوایر

 

از خارج ACSS تفاوتی با ACSR معمولی ندارد، هر دوی آنها از مغزی فولادی و رشته های آلومینیومی که به دور آن پیچیده شده تشکیل شده اند.

تفاوت اصلی آن است که ACSR از آلومینیوم تحت کشش قرار گرفته سخت شده تشکیل شده است در حالیکه در ACSS از آلومینیوم نرم استفاده می شود.

 

در ACSS رشته های آلومینیومی بصورت  گرد می باشد. جنس مغزی کابل ACSS فولاد st 67 است و جنس مغزی فولاد ACSR فولاد st 52 است.

مزایای استفاده از این نوع کابل ها در دکل های گارد وایر

هادی های ACSR و ACSS از دو فلز آلومینیوم و فولاد تشکیل شده اند، در نتیجه رفتارهای آنها با توجه به ویژگی های مکانیکی و الکتریکی این دو فلز مشخص می شود، اگرچه ACSR و ACSS از آلیاژ آلومینیومی 1350 تشکیل شده اند، ویژگی های الکتریکی و مکانیکی آنها متفاوت است.

از نظر الکتریکی هدایت آلومینیوم تحت کشش قرار گرفته و سخت شده نسبت به مس در ACSR 61.2 درصد است در حالی که در آلومینیوم نرم 63 درصد است.

این امر نشانگر آن است که آلومینیوم نرم در ACSS کارای بیشتری در انتقال نیرو دارد. در دماهای بالای عملیاتی استحکام کششی ACSR کاهش می یابد ولی در ACSS  به علت استفاده از آلومینیوم نرم (آنیل شده) استحکام کششی با افزایش دما تغییر نمی کند.

هادی ACSS قابلیت حمل بار اضطراری زیادی را در شرایط لازم داراست.

بارهای متناوب و نقاط پیک تقاضا می توانند به آسانی توسط ACSS تامین شوند چرا که این هادی می تواند در دمایی بالاتر از دمای ACSR فعالیت کند.

حتما مقالات قبلی را مطالعه کنید 

ACSS قابلیت برنامه ریزی برای شرایط آتی افزایش تقاضای برق را داراست زیرا که ظرفیت حمل بار بالایی را دارد.

مراجع مربوطه می توانند در صورت نیاز به ظرفیت بیشتر از کابل های ACSS استفاده کنند اما در تغییر و ساخت خطوط جدید با مشکلات محیطی زیادی روبرو خواهند شد. تغییر هادی ها به ACSS/TW در خطوطی که نیاز به تغییر دارند تنها راه ممکن برای پر ظرفیت کردن خطوط با حداقل تغییرات است.

کابل های نسل جدیدی از سیم های هادی هستند که به دلیل ویژگی های ساختاری منحصر به فرد خود، از کارایی بالایی برخوردار هستند.

این سیم ها در دمایی با دامنه 75°C ساخته می شوند که سبب کاهش شکم زدن واستحکام کششی بالاتر آن ها می شود.

کمتر بودن قطر خارجی آن سبب کاهش اثرات مخرب باد و یخ بر روی آن می شود چرا که به دلیل فشرده تر بودن آن ،امکان نفوذ غبار و یخ در آن کمتر و ظرفیت سیم نیز بالا می رود.

سیم مسی 

نوع دیگر سیم یا کابل موردد استفاده در دکل های کششی سیم مسی بود . که در اینجا مقایسه اندکی بین سیم های مسی و کابل های با هادی آلمینیومی انجام میدهیم :

مطابق استاندارد بین المللیIEC   هادی به بخشی از سیم و یا کابل گفته  می شود که وظیفه عبور جریان برق را به عهده دارد .

هادی های مسی و آلومینیومی سیم و کابل را به صورت زیر تقسیم بندی می کنند :

• هادی های تک مفتولی
• هادی های گرد تابیده منظم
• هادی های انعطاف پذیر ( افشان )
• هادی های فشرده گرد تابیده منظم
• هادی های فشرده سکتورتابیده منظم

هادی تک مفتولی (کلاس 1 ) و تابیده منظم ( کلاس 2 ) برای کاربرد نصب ثابت و هادیهای انعطاف پذیر یا افشان ( کلاس 5 ) و بسیار انعطاف پذیر (کلاس 6)  برای کاربرد با انعطاف پذیری در نظر گرفته می شوند .

به کارگیری هر یک از انواع هادیها به نحوه استفاده ، توصیه های استانداردها و در برخی مواقع سلیقه مصرف کننده سیم و کابل بستگی دارد .

می دانیم که نقره ، طلا و آلومینیوم از نظر رسانایی جریان برق در مرتبه بالایی می باشند که البته دارای دو عیب مهم نیز می باشند ، به همین دلیل در هادی ها از مس بجای این فلزات استفاده می گردد .

https://towerco.ir/%d8%b3%db%8c%d9%85-%d9%88-%da%a9%d8%a7%d8%a8%d9%84-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%85%d9%88%d8%b1%d8%af-%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d9%81%d8%a7%d8%af%d9%87-%d8%af%d8%b1-%d8%af%da%a9%d9%84-%da%af%d8%a7%d8%b1%d8%af%d9%88/

این عیوب عبارتند از :

– گرانقیمت بودن فلزات طلا و نقره .

– استقامت کم در برابر کشش ( استقامت مکانیکی کم )

البته آلومینیوم در مقایسه با مس دارای وزن بسیار کمتری است که این حسن دیگر آن می باشد .

مس چند مزیت مهم دارد :

• مقاومت الکتریکی کم
• مقاوم بودن در برابر اثرات جوی
• استحکام مکانیکی خوب و مطلوب
• فرم پذیری خوب

البته در خطوط انتقال هوایی به علت وزن کم از آلومینیوم بیشتر استفاده می گردد که البته برای بالا بردن استحکام مکانیکی این قبیل از سیم ها آنها را به دور سیم های فولادی میپیچند و یا از آلیاژ آلومینیوم و فولاد استفاده می نمایند .