Przewody elektroenergetyczne w liniach napowietrznych
102
ACCC (z ang.
Aluminium Conductor Composite Core
)
– wykonane
z aluminium, z rdzeniem kompozytowym. W przewodach tych
stosuje się druty profilowe z wyżarzonego aluminium (podob-
nie jak w ACSS). Najważniejszy element ACCC stanowi rdzeń
kompozytowy z włókien węglowych otoczonych warstwą włókien
szklanych, który jest lżejszy i bardziej wytrzymały niż stalowy, co
ogranicza wartości zwisu przewodu. Ponadto charakteryzuje się
bardzo małym współczynnikiem wydłużenia cieplnego, dzięki
czemu korzystnie wpływa na zmniejszenie przyrostu zwisu prze-
wodu w zależności od temperatury.
Zastosowanie drutów aluminiowych profilowych (TW) pozwoliło
zwiększyć przekrój czynnego aluminium przy zachowaniu
tej samej średnicy przewodu, co z kolei zapewniło zmniejszenie
rezystancji jednostkowej, a tym samym strat przesyłowych. Prze-
wody ACCC są wrażliwe na ewentualne błędy instalacyjne,
w związku z tym należy przestrzegać rygorystycznych wymogów
określonych w instrukcjach montażu;
ACFR (z ang.
Aluminium Conductor Fiber Reinforced
)
– alumi-
niowe (druty AT1), z rdzeniem z włókien węglowych. Przewody
te charakteryzują się niewielką masą, wysoką wytrzyma-
łością mechaniczną, niskim współczynnikiem rozszerzalności
cieplnej oraz wyraźnym punktem kolanowym na charakterystyce
zwisu;
ACCR (z ang.
Aluminium Conductor Composite Reinforced
)
–
aluminiowe, z rdzeniem kompozytowym z włókien z tlenku
aluminium Al
2
O
3
w osnowie aluminiowej. Rdzeń (w odróż-
nieniu od przewodów ACCC i ACFR) wykonany jest z nieskrę-
conych drutów, zabezpieczonych specjalną folią aluminiową
przed rozpleceniem. Warstwę zewnętrzną stanowią druty
aluminiowe ze stopu aluminium typu AT3. Przewody
te charakteryzują się niskim współczynnikiem rozszerzal-
ności cieplnej, niewielką masą, małą rezystancją i przyros-
tem zwisu powyżej temperatury odpowiadającej punktowi
kolanowemu.
x x x
Zastosowanie przewodów w liniach
Na wybór przewodu, jaki ma być zastosowany w danej linii elek-
troenergetycznej, ma wpływ wiele czynników. Do najważniejszych
z nich należy zaliczyć: napięcie linii, wymagane obciążenie prą-
dowe oraz warunki klimatyczne (tzw. strefy obciążenia wiatrem
i lodem).
x x x
Dobór przewodu pod względem napięcia linii
W liniach niskiego napięcia stosuje się gołe przewody alu-
miniowe typu AL (starsze rozwiązania) lub aluminiowe izolo-
wane AsXSn (w nowych lub w modernizowanych liniach). Prze-
wody izolowane mają dwie bardzo istotne cechy: w przypadku
zerwania i opadnięcia na ziemię warstwa zabezpieczeniowa
chroni ludzi i zwierzęta przed porażeniem prądem elektrycznym.
Ponadto mniej obciążają słupy podczas występowania wiatru
lub warunków sadziowych w stosunku do rozwiązań typu AL, co
pozwala w modernizowanych liniach zwiększyć przekrój przewo-
dów bez konieczności wymiany słupów.
W sieciach średniego napięcia najczęściej stosuje się gołe
przewody stalowo-aluminiowe lub (coraz częściej) aluminiowe
stopowe niepełnoizolowane, tj. w powłoce z polietylenu
usieciowanego. Wykorzystywanie przewodów niepełnoizolowa-
nych ogranicza występowanie w liniach zwarć jednofazowych,
spowodowanych stykaniem lub opadaniem gałęzi drzew na
przewód.
W liniach wysokich napięć, tj. na poziomie 110 kV i wyższych,
stosuje się przewody gołe różnych typów, najczęściej ACSR,
AAAC lub ACAR. W sieciach o napięciu 400 kV i wyższych prze-
wody fazowe wykonuje się w postaci wiązek dwóch lub więcej
przewodów. Rozwiązanie to ma na celu zmniejszenie natęże-
nia pola elektrycznego na przewodach, a tym samym obniżenie
hałasu spowodowanego ulotem elektrycznym, słyszanym jako
charakterystyczne trzaski lub szum. Im wyższe napięcie linii, tym
bardziej wymagane jest zastosowanie większej liczby przewodów
w wiązce, obecnie w Polsce w liniach 400 kV używa się trzech
przewodów (w starszych rozwiązaniach – dwóch).
x x x
Dobór przewodu pod względem obciążenia
prądowego
Dobierając przekrój przewodu w liniach niskiego napięcia,
należy wykonać obliczenia elektryczne polegające na wyzna-
czeniu spadków napięć oraz skuteczności ochrony przeciwpo-
rażeniowej. Ponadto dobór trzeba zweryfikować pod względem
obciążalności termicznej długotrwałej, aby upewnić się, że prze-
pływ prądu nie spowoduje przekroczenia dopuszczalnej tempera-
tury przewodu.
W liniach średnich napięć przekrój przewodu zależy przede
wszystkim od dopuszczalnych spadków napięć (najczęściej
w stanach awaryjnych) i wytrzymałości zwarciowej. W sieciach
wysokich i najwyższych napięć podstawowym kryterium doboru
jest maksymalna możliwa temperatura pracy przewodu i wyni-
kająca z niej obciążalność prądowa. Dobierając przekrój prze-
wodu, należy wziąć również pod uwagę charakter obciążenia
linii, tj. na podstawie histogramu określić czas trwania najwyż-
szego obciążenia. Ma to istotny wpływ na straty przesyłowe
w linii i wynikające z nich koszty. W przypadku linii, w której
duże obciążenie prądowe występuje przez długi czas, uzasad-
nione jest zastosowanie rozwiązań o większym przekroju
niż wynikałoby to z obciążalności termicznej. Dzięki temu
wyższe koszty inwestycyjne zostaną zniwelowane poprzez
mniejsze straty energii, a ponadto wpłynie to korzystnie
na efektywność energetyczną przesyłu i redukcję emisji
gazów cieplarnianych.
rys. K. Ściobłowski
Rys. 4. Przewód ACCC
