کابل آلومینیومی تقویت شده با فولاد (Aluminium conductor steel-reinforced cable) یا به اختصار ACSR، نوعی از رساناهای با ظرفیت بالا و استحکام بالا است که معمولاً در خطوط انتقال برق هوایی استفاده می‌شود. رشته‌های خارجی از آلومینیوم با خلوص بالا هستند که به دلیل هدایت خوب، وزن کم، هزینه کم، مقاومت در برابر زنگ زدگی و مقاومت مناسب در برابر تنش‌های مکانیکی، انتخاب می‌شوند. رشته مرکزی از فولاد است که به عنوان تقویت اضافی عمل می‌کند تا به حمایت از وزن کابل کمک کند.
در این مقاله با نمایندگی کابل مشهد در تهران همراه باشید تا به بررسی دقیق تر این نوع کابل‌ها، کاربرد، مزایا و معایب سایر اطلاعات مفید درباره آن بپردازیم.
فهرست مطالب
ساختار کابل هوایی یا ACSR
همانگونه که بیان شد، کابل های هوایی از دو بخش تشکیل شده اند:
- بخش خارجی از جنس آلومینیوم
- بخش داخلی از جنس فولاد
در جدول زیر میتوانید اطلاعات دقیق تری از ساختار این کابل بدست آورید.
| ویژگی‌ها | جزئیات |
|---|---|
| ویژگی‌های آلومینیوم |
در ایالات متحده و کانادا از آلیاژ آلومینیوم ۱۳۵۰-H۱۹ و در سایر نقاط جهان از آلیاژ ۱۳۷۰-H۱۹ با حداقل ۹۹.۵٪ آلومینیوم استفاده می‌شود.
رشته‌های فولادی با روش گالوانیزه یا مواد دیگری پوشانده می‌شوند.
قطر رشته‌های آلومینیوم و فولاد برای انواع مختلف کابل‌های ACSR متفاوت است. |
| هسته فولاد |
استفاده از فولاد گالوانیزه معمولی، فولاد با آلیاژ آلومینیوم ۵٪ یا ۱۰٪، فولاد پوشش دار با میس‌متال، و فولاد پوشش دار با آلومینیوم متداول است.
استفاده از فولاد با کلاس GA۲ و GA۳ جایگزین S۱A و S۳A می‌شود. |
آشنایی با کاربردهای رایج کابل هوایی
از جمله کاربردهای این کابل میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
۱. انتقال برق هوایی
یکی از کاربردهای اصلی کابل ACSR انتقال هوایی برق است. این کابل برای انتقال برق از یک نقطه به نقطه دیگر، معمولاً به فواصل طولانی، استفاده می‌شود. ترکیب رساناهای آلومینیوم با مقاومت کم و هسته فولاد با مقاومت بالا، آن را برای استفاده در خطوط انتقال برق از بالا با فشار بالا مناسب می‌سازد.
۲. خطوط توزیع
کابل ACSR همچنین به طور معمول در خطوط توزیع برای تأمین برق به خانه‌ها و کسب و کارها استفاده می‌شود. چند‌منظوره بودن این کابل آن را برای استفاده در انواع مختلف خطوط توزیع، از مناطق روستایی تا مناطق شهری با جمعیت فراوان، مناسب می‌سازد.
۳. سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر
کابل ACSR در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر، مانند سیستم های تولید انرژی بادی و خورشیدی، به طور فزاینده‌ای استفاده می‌شود. مقاومت کم و ظرفیت حمل جریان بالای این کابل آن را برای استفاده در این سیستم‌ها که برای انتقال برق از منبع انرژی به شبکه برق استفاده می‌شود، مناسب می‌سازد.
۴. سیستم‌های جریان مستقیم با ولتاژ بالا (HVDC)
کابل ACSR نیز در سیستم‌های HVDC استفاده می‌شود، جایی که برای انتقال برق به فواصل طولانی استفاده می‌شود. مقاومت کم و هسته فولاد با مقاومت بالا این کابل آن را برای استفاده در این سیستم‌ها، جایی که برای انتقال برق از یک مکان به مکان دیگر با انرژی کمتر استفاده می‌شود، مناسب می‌سازد.
مزایای کابل های ACSR در چیست؟
کابل های هوایی یا ACSR دارای مزیت های مهمی هستند که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد:
۱. انتقال برق با انرژی کم
یکی از مزایای اساسی کابل ACSR توانایی انتقال برق فواصل طولانی با انرژی کم است. سیم‌های آلومینیومی در کابل مقاومت کمی دارند، که به معنای این است که انتقال جریان الکتریکی زیادی با انرژی کم صورت می‌پذیرد. هسته فولادی هم قدرت اضافی به کابل می‌دهد که امکان استفاده از آن در خطوط انتقال برق از بالا با فشار بالا را فراهم می‌سازد.
۲. چندمنظورگی
کابل هوایی به راحتی می‌تواند با اندازه‌ها و پیکربندی‌های مختلف تولید شود، بسته به نیازهای خاص یک پروژه خاص انتقال برق. به عنوان مثال، کابل ACSR می‌تواند با تعداد مختلفی از سیم‌های آلومینیوم تولید شود،
۳. نصب و راه‌اندازی آسان
کابل ACSR نسبت به سایر انواع کابل‌های انتقال برق نسبتاً آسان تر نصب می‌شوند.این کابل سبک است که نصب آن را آسان می‌کند، و می‌تواند به راحتی در نقاط اتصالات خط انتقال اتصال داده و پایان داده شود.
ویژگی های رسانایی کابل هوایی
در توزیع برق سه فاز، رساناها باید طوری طراحی شوند که امپدانس یا مقاومت الکتریکی کمی داشته باشند تا اطمینان حاصل شود که انرژی از دست رفته در توزیع برق به حداقل برسد. در حالت کلی مقاومت کابل های هوایی یا ACSR در فرکانس مستقیم و متناوب در درجه حرارت کاری خاص مشخص می‌شوند.
“اثر پوسته” و “اثر نزدیکی” دو عاملی هستند که بر مقاومت کلی رسانا در فرکانس AC تاثیرگذارند.
۱. اثر پوسته
اثر پوسته با افزایش فرکانس AC مقطع تراورسی را کاهش می‌دهد و مقاومت را افزایش می‌دهد.
۳. اثر نزدیکی
اثر نزدیکی باعث افزایش مقاومت AC موثر مدار می‌شود، که توسط هندسه، راندمان و فرکانس مشخص می‌شود.
انواع مختلف کابل‌های هوایی یا کابل هادی لخت
کابل‌های هوایی در انواع مختلف سیم و کابل ACSR، AAC و AAAC تولید می‌شوند. در جدول زیر به توضیح هرکدام از این موارد خواهیم پرداخت.
| نوع کابل | توضیحات |
|---|---|
| ACSR | ساختار و قسمت خارجی: آلومینیوم H19-1350 به همراه هسته فولادی |
| استفاده متداول فولاد: فولاد گالوانیزه عموماً به عنوان سیم گارد | |
| مزایا: قابلیت جابه‌جایی و نصب آسان، عمر طولانی‌تر، انعطاف‌پذیری در نصب را فراهم می‌کند. | |
| معایب: مقاومت کششی پایین تر از مدل‌های دیگر | |
| AAC | ساختار: هادی از رشته‌های آلومینیوم EC1350 ساخته شده است. |
| مزایا: کاهش وزن، مقاومت بالا در برابر خوردگی، طول عمر بیشتر | |
| معایب: کاهش مقاومت کششی، هزینه اجرایی و بهره‌برداری بیشتر | |
| AAAC | ساختار: هادی از آلومینیوم آلیاژی با ساختار چندلایه ساخته شده است. |
| مزایا: برخورداری از امتیازات بیشتر نسبت به مدل‌های قبلی، قابلیت استفاده در شرایط خاص خوردگی | |
| معایب: قیمت بالاتر نسبت به مدل‌های دیگر |
نکات استفاده از کابل های هوایی
مواردی که باید در استفاده و نگهداری از این کابل ها مدنظر داشته باشیم عبارتند از:
۱. نگهداری صحیح
استفاده از روش‌ها و شیوه‌های مناسب در نگهداری، سلامت و طول عمر رسانا را تضمین می‌کند.
۲. خم شدن رسانا
محاسبات صحیح خمیدگی رسانا برای انتقال بهینه برق و جلوگیری از مشکلات مربوط به خمیدگی بسیار حیاتی است.
۳. سخت‌افزارهای حمایتی
انتخاب و نصب سخت‌افزارهای حمایتی نقش حیاتی در عملکرد رسانا دارد.
۴. اتصال به زمین
زمین‌گذاری مناسب برای ایمنی و حفظ ویژگی‌های الکتریکی رسانا ضروری است.
سخن پایانی
سیم و کابل ACSR از جمله محصولات عرضه شده توسط مجموعه تولیدی سیم و کابل مشهد بوده که با درجه کیفی عالی به شما مشتریان گرامی تقدیم می‌شود. این نوع از سیم و کابل‌ها در دسته کابل‌های هوایی با هادی لخت به حساب می‌آیند که در کنار قیمت مناسب، کیفیت بسیار خوبی نیز دارند. شما چه اطلاعات دیگری پیرامون سیم و کابل‌های مذکور در ذهن دارید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را در رابطه با سیم و کابل‌های ACSR با ما به اشتراک بگذارید.
منابع:
https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium-conductor_steel-reinforced_cable
