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 مي 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 تفاوتي با ACSR معمولي ندارد، هر دوي آنها از مغزي فولادي و رشته هاي آلومينيومي كه به دور آن پيچيده شده تشكيل شده اند.

تفاوت اصلي آن است كه ACSR از آلومينيوم تحت كشش قرار گرفته سخت شده تشكيل شده است در حاليكه در ACSS از آلومينيوم نرم استفاده مي شود.

در ACSS رشته هاي آلومينيومي بصورت  گرد مي باشد. جنس مغزي كابل ACSS فولاد st 67 است و جنس مغزي فولاد ACSR فولاد st 52 است.

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

هادي هاي ACSR و ACSS از دو فلز آلومينيوم و فولاد تشكيل شده اند، در نتيجه رفتارهاي آنها با توجه به ويژگي هاي مكانيكي و الكتريكي اين دو فلز مشخص مي شود، اگرچه ACSR و ACSS از آلياژ آلومينيومي 1350 تشكيل شده اند، ويژگي هاي الكتريكي و مكانيكي آنها متفاوت است.

از نظر الكتريكي هدايت آلومينيوم تحت كشش قرار گرفته و سخت شده نسبت به مس در ACSR 61.2 درصد است در حالي كه در آلومينيوم نرم 63 درصد است.

اين امر نشانگر آن است كه آلومينيوم نرم در ACSS كاراي بيشتري در انتقال نيرو دارد. در دماهاي بالاي عملياتي استحكام كششي ACSR كاهش مي يابد ولي در ACSS  به علت استفاده از آلومينيوم نرم (آنيل شده) استحكام كششي با افزايش دما تغيير نمي كند.

هادي ACSS قابليت حمل بار اضطراري زيادي را در شرايط لازم داراست.

بارهاي متناوب و نقاط پيك تقاضا مي توانند به آساني توسط ACSS تامين شوند چرا كه اين هادي مي تواند در دمايي بالاتر از دماي ACSR فعاليت كند.

حتما مقالات قبلی را مطالعه کنید 

ACSS قابليت برنامه ريزي براي شرايط آتي افزايش تقاضاي برق را داراست زيرا كه ظرفيت حمل بار بالايي را دارد.

مراجع مربوطه مي توانند در صورت نياز به ظرفيت بيشتر از كابل هاي ACSS استفاده كنند اما در تغيير و ساخت خطوط جديد با مشكلات محيطي زيادي روبرو خواهند شد. تغيير هادي ها به ACSS/TW در خطوطي كه نياز به تغيير دارند تنها راه ممكن براي پر ظرفيت كردن خطوط با حداقل تغييرات است.

كابل هاي نسل جديدي از سيم هاي هادي هستند كه به دليل ويژگي هاي ساختاري منحصر به فرد خود، از كارايي بالايي برخوردار هستند.

اين سيم ها در دمايي با دامنه 75°C ساخته مي شوند كه سبب كاهش شكم زدن واستحكام كششي بالاتر آن ها مي شود.

كمتر بودن قطر خارجي آن سبب كاهش اثرات مخرب باد و يخ بر روي آن مي شود چرا كه به دليل فشرده تر بودن آن ،امكان نفوذ غبار و يخ در آن كمتر و ظرفيت سيم نيز بالا مي 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 .

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 .