/ / Arten von Leitern, die in Freileitungen verwendet werden

Arten von Leitern, die in Freileitungen verwendet werden

Ein Leiter ist einer der wichtigsten Bestandteile von Freileitungen. Auswahl eines richtigen Leitungsart für Freileitungen ist ebenso wichtig wie die Auswahl der wirtschaftlichen Leitergröße und der wirtschaftlichen Übertragungsspannung. Ein guter Dirigent sollte folgende Eigenschaften haben:
  • hohe elektrische Leitfähigkeit
  • Hohe Zugfestigkeit, um mechanischen Beanspruchungen standzuhalten
  • relativ geringere Kosten, ohne die meisten anderen Eigenschaften zu beeinträchtigen
  • geringeres Gewicht pro Volumeneinheit

Leitermaterialien

Kupfer war das bevorzugte Material für ÜberkopfLeiter in früheren Tagen, aber Aluminium hat Kupfer wegen der viel niedrigeren Kosten und des geringeren Gewichts des Aluminiumleiters im Vergleich zu einem Kupferleiter mit dem gleichen Widerstand ersetzt. Im Folgenden sind einige Materialien, die als gute Leiter gelten.
  • Kupfer: Kupfer hat eine hohe Leitfähigkeit und ist größerZerreißfestigkeit. Kupfer in hartgezogenen Litzen ist daher eine großartige Option für Freileitungen. Kupfer hat eine hohe Stromdichte, was eine höhere Strombelastbarkeit pro Querschnittsfläche bedeutet. Kupferleiter haben daher eine relativ kleinere Querschnittsfläche. Kupfer ist auch langlebig und weist einen hohen Schrottwert auf. Aufgrund der höheren Kosten und der Nichtverfügbarkeit wird Kupfer jedoch selten für Freileitungen verwendet.
  • Aluminium: Aluminium hat etwa 60% der Leitfähigkeit vonKupfer; das heißt, bei gleichem Widerstand ist der Durchmesser eines Aluminiumleiters etwa 1,26-fach so groß wie der eines Kupferleiters. Ein Aluminiumleiter hat jedoch fast die Hälfte des Gewichts eines äquivalenten Kupferleiters. Außerdem ist die Zugfestigkeit von Aluminium geringer als die von Kupfer. Unter Berücksichtigung der kombinierten Faktoren Kosten, Leitfähigkeit, Zugfestigkeit, Gewicht usw. hat Aluminium einen Vorteil gegenüber Kupfer. Daher wird Aluminium häufig für Freileitungen verwendet.
  • Cadmium-Kupfer: Cadmium-Kupfer-Legierungen enthalten etwa 98 to99% Kupfer und bis zu 1,5% Cadmium. Die Zugabe von etwa 1% Cadmium zu Kupfer erhöht die Zugfestigkeit um bis zu 50% und die Leitfähigkeit wird nur um etwa 15% verringert. Daher können Cadmium-Kupfer-Leiter für außergewöhnlich lange Strecken nützlich sein. Aufgrund der hohen Kosten von Cadmium können solche Leiter in vielen Fällen jedoch unwirtschaftlich sein.
  • Andere Materialien: Es gibt viele andere Metalle und LegierungenElektrizität leiten. Silber ist leitfähiger als Kupfer, aber aufgrund der hohen Kosten ist es in den meisten Fällen nicht praktikabel. Galvanisierter Stahl kann auch als Leiter verwendet werden. Obwohl Stahl eine sehr hohe Zugfestigkeit besitzt, sind Stahlleiter aufgrund der schlechten Leitfähigkeit und der hohen Beständigkeit von Stahl nicht geeignet, Energie effizient zu übertragen. Hochfeste Legierungen wie Phosphorbronze können manchmal auch unter extremen Bedingungen verwendet werden.

Arten von Leitern

Wie bereits oben erwähnt, AluminiumLeiter haben gegenüber Kupferleitern einen Vorteil, wenn man die kombinierten Faktoren Kosten, Leitfähigkeit, Zugfestigkeit, Gewicht usw. berücksichtigt. Aluminiumleiter haben Kupferleiter in Freileitungen aufgrund ihrer geringeren Kosten und ihres geringen Gewichts vollständig ersetzt. Obwohl ein Aluminiumleiter einen größeren Durchmesser als der eines Kupferleiters mit demselben Widerstand hat, ist dies tatsächlich ein Vorteil, wenn "Corona" berücksichtigt wird. Corona reduziert sich mit zunehmendem Leiterdurchmesser erheblich. Im Folgenden sind vier üblich Freileitungsarten, die zur Übertragung und Verteilung von Freileitungen verwendet werden die erzeugte Energie von Erzeugungsstationen zu den Endnutzern zu tragen.
Im Allgemeinen sind alle Arten von Leitern ingestrandete Form, um die Flexibilität zu erhöhen. Massive Drähte sind, abgesehen von sehr kleinen Querschnittsflächen, sehr schwierig zu handhaben und neigen auch dazu, an der Stützstelle aufgrund von Schwingungen in Winden zu kristallisieren.
  1. AAC: Alles Aluminiumleiter
  2. AAAC: Alles Aluminiumlegierungsleiter
  3. ACSR: Aluminiumleiter, Stahl verstärkt
  4. ACAR: Aluminiumleiter, Legierung verstärkt

AAC: Alles Aluminiumleiter

Dieser Typ wird manchmal auch als bezeichnet ASC (Aluminiumlitze). Es besteht aus Teilen der EG-Klasse oderAluminiumleiter für elektrischen Leiter. Ein AAC-Leiter hat eine Leitfähigkeit von etwa 61% IACS (International Annealed Copper Standard). Trotz einer guten Leitfähigkeit ist AAC aufgrund seiner relativ geringen Festigkeit in Transportleitungen und ländlichen Verteilungsleitungen nur begrenzt einsetzbar. AAC kann jedoch in städtischen Gebieten für die Verteilung gesehen werden, wo die Spannweiten normalerweise kurz sind, jedoch eine höhere Leitfähigkeit erforderlich ist.

AAAC: Alles Aluminiumlegierungsleiter

Diese Leiter bestehen aus einer Aluminiumlegierung6201 ist eine hochfeste Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung. Dieser Legierungsleiter bietet eine gute elektrische Leitfähigkeit (etwa 52,5% IACS) bei besserer mechanischer Festigkeit. Wegen des geringeren Gewichts von AAAC im Vergleich zu ACSR gleicher Stärke und Stromkapazität kann AAAC für Verteilungszwecke verwendet werden. Es wird jedoch normalerweise nicht für die Übertragung bevorzugt. AAAC-Leiter können aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften auch in Küstengebieten eingesetzt werden Korrosionsbeständigkeit.

ACSR: Aluminiumleiter, Stahl verstärkt

ACSR-Leiter (Aluminiumleiter Stahl verstärkt)
ACSR besteht aus einem massiven oder verseilten Stahlkernmit einer oder mehreren Schichten aus hochreinen Aluminiumdrähten (Aluminium 1350) in Spirale gewickelt. Die Kerndrähte können verzinkter (galvanisierter) Stahl oder aluminiumbeschichteter (aluminisierter) Stahl sein. Galvanisierungs- oder Aluminisierungsbeschichtungen sind dünn und werden angewendet, um den Stahl vor Korrosion zu schützen. Der zentrale Stahlkern sorgt für zusätzliche mechanische Festigkeit und daher ist der Durchhang deutlich geringer als bei allen anderen Aluminiumleitern. ACSR-Leiter sind in einem breiten Stahlgehalt erhältlich - von 6% bis 40%. ACSR mit höherem Stahlgehalt wird ausgewählt, wenn eine höhere mechanische Festigkeit erforderlich ist, z. B. Flussüberquerung. ASCR-Leiter werden sehr häufig für alle Übertragungs- und Verteilungszwecke verwendet.

Aluminiumleiter, Legierung verstärkt

Ein ACAR-Leiter wird durch Wickeln von Strängen gebildethochreines Aluminium (Aluminium 1350) auf einem hochfesten Kern aus Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung (6201 Aluminiumlegierung). ACAR hat bessere elektrische und mechanische Eigenschaften als gleichwertige ACSR-Leiter. ACAR-Leiter können sowohl im Freileitungsverkehr als auch in Verteilungsleitungen verwendet werden.

Gebündelte Dirigenten

Gebündelte Dirigenten
Übertragung bei besonders hohen Spannungen (siehe oben)220 kV) wirft einige Probleme auf, z. B. erheblichen Korona-Verlust und übermäßige Interferenz mit nahegelegenen Kommunikationsleitungen, wenn nur ein Leiter pro Phase verwendet wird. Dies liegt daran, dass auf EHV-Niveau der elektrische Feldgradient an der Oberfläche eines einzelnen Leiters hoch genug ist, um die umgebende Luft zu ionisieren, was Korona-Verlust und Interferenzprobleme verursacht. Der elektrische Feldgradient kann durch Verwendung von zwei oder mehr Leitern pro Phase in unmittelbarer Nähe deutlich reduziert werden. Zwei oder mehr Leiter pro Phase sind in Abständen durch Abstandhalter verbunden und werden als gebündelte Leiter bezeichnet. Das Bild rechts zeigt zwei gebündelte Leiter pro Phase. Die Anzahl der Leiter in einem gebündelten Leiter ist bei höheren Spannungen größer.

Bemerkungen