Dây dẫn accr có khả năng công suất cao gấp bội so với dây dẫn acsr

Admin 16/11/2017

Dây dẫn ACCR có khả năng công suất cao gấp bội so với dây dẫn ACSR

Dây dẫn tính năng cao có thể tải công suất lớn gấp đôi, thậm chí đến gấp ba lần khả năng tải của loại dây dẫn dẫn truyền thống đang được sử dụng trên các đường dây tải điện hiện có. Loại dây dẫn mới này bắt đầu được sử dụng trên lưới điện ở Mỹ.

Với lõi cấu tạo từ các sợi nhôm composite (aluminum matrix composite) được bao quanh bởi các sợi hợp kim nhôm - zirconi (Al-Zr) chịu nhiệt, dây dẫn nhôm lõi composite (aluminum conductor composite reinforced - ACCR) có thể vận hành ở nhiệt độ cao mà ít bị võng. Bởi vì độ võng do giãn nở nhiệt là yếu tố quan trọng,  hạn chế khả năng tải của dây, do đó, hiệu quả giảm bớt độ võng của loại dây ACCR cũng có nghĩa là làm tăng được khả năng tải của đuờng dây mà vẫn đảm bảo được khoảng cách an toàn qui định. Loại dây dẫn này có thể lắp đặt nhanh chóng và dễ dàng, không khác gì việc thay thế dây dẫn trên các đường dây truyền tải hiện có, ít yêu cầu, thậm chí không cần phải sửa đổi cột hoặc móng, tác động đến môi trường ở mức tối thiểu, tiết kiệm thời gian và chi phí.

Dây dẫn ACCR có những ưu thế rất nổi trội là nhờ áp dụng những cải tiến về vật liệu lõi (xem hình 1). So sánh với thép, vật liệu lõi này có các ưu điểm sau:

- Nhẹ hơn,

- Độ bền tương đương,

- Khả năng chống ăn mòn cao hơn,

- Độ giãn nở nhiệt thấp hơn, và

- Dẫn điện tốt hơn.

ĐẶC TÍNH VẬT LIỆU VÀ CÁC ƯU ĐIỂM

Lõi kim loại

Lõi dây được tạo thành từ các sợi composite kim loại tẩm nhôm nguyên chất. Những sợi của lõi dây này bền và cứng như thép nhưng lại nhẹ hơn nhiều, dẫn điện tốt hơn nhiều và độ giãn nở do nhiệt thì chỉ bằng một nửa. Mỗi sợi của lõi dây chứa hàng mấy ngàn sợi rất mảnh ôxit nhôm có độ bền siêu cao, như trình bày trên hình 2. Các sợi của lõi dây trông giống như các sợi dây nhôm truyền thống nhưng lại có đặc tính cơ lý cao hơn hẳn.

Các dảnh bên ngoài

Các dảnh bên ngoài của loại dây ACCR được chế tạo từ kim Al-Zr đã được tôi cứng, chịu nhiệt, có thể vận hành ở nhiệt độ cao (liên tục ở 210oC, 240oC trong các trường hợp khẩn cấp quá tải ngắn hạn). Hợp kim Al-Zr có các đặc tính và độ cứng tương đương với nhôm theo tiêu chuẩn 1359-H19; nhưng cấu trúc vi mô của nó được thiết kế để duy trì được độ bền kéo sau khi vận hành ở nhiệt độ cao, nghĩa là, nó chống chịu được hiện tượng ram ủ.

CÁC LỢI ÍCH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG DÂY DẪN ACCR

Sự phối hợp độc đáo giữa lõi bằng dây composit nhôm và các dảnh bằng hợp kim chịu nhiệt Al-Zr bao bọc bên ngoài mang lại rất nhiều ưu điểm nổi trội so với các loại dây khác, cụ thể là:

· Thứ nhất, nhiệt độ thiết kế danh định của dây 3M ACCR là 210oC cho trường hợp vận hành bình thường liên tục, và 240oC cho trường hợp khẩn cấp, trong khi đó, dây nhôm lõi thép truyền thống ACSR chỉ được phép vận hành liên tục ở 100oC, và ở trường hợp quá tải khẩn cấp cũng chỉ được tới 150oC. 

· Hai là, cả lõi dây lẫn các dảnh bên lớp ngoài đều có thể chịu phụ tải toàn phần theo thiết kế của dây. Sử dụng nhôm tôi cứng cho phép phân bố tải giữa lõi dây và lớp dây bên ngoài, tạo nên độ dư trong thiết kế.

· Ba là, cấu tạo của lõi có khả năng chịu ăn mòn. Ngoài ra, không có hiện tượng điện hoá giữa lõi và các sợi dây nhôm bện ở lớp ngoài. Lõi không yêu cầu phải có lớp phủ bảo vệ như đối với dây lõi thép (cần lớp mạ kẽm), hoặc như đối với loại lõi cacbon composite (cần có lớp màn chắn thủy tinh giữa lõi và lớp dây dẫn bên ngoài).

· Bốn là, cấu tạo của dây không bị ảnh hưởng của tia cực tím hoặc độ ẩm, do đó, dẫu có phải vận hành lâu trong môi trường chứa tia cực tím hoặc độ ẩm thì dây vẫn duy trì được độ bền kéo của nó như lúc ban đầu.

· Năm là, thành phần nhôm trong các dảnh dây bên ngoài có khả năng chịu nhiệt, dù dây dẫn có vận hành ở nhiệt độ cao thì độ bền của dây cũng không bị tổn hại.

DÂY ACCR CÓ THỂ NÂNG CAO MỘT CÁCH TIN CẬY TỪ HAI ĐẾN BA LẦN KHẢ NĂNG TẢI MÀ KHÔNG LÀM TĂNG ĐỘ VÕNG VÀ CŨNG KHÔNG CẦN TĂNG CƯỜNG CỘT VÀ MÓNG

Dây dẫn ACCR của hãng 3M có thể nâng đáng kể khả năng tải của các đường dây hiện có, bằng cách đơn giản là thay dây trên hàng cột hiện có, nhiều khi tránh được việc phải nới rộng hoặc làm tuyến mới, là một công đoạn khó nhọc, thường đòi hỏi tốn kém nhiều thời gian và kinh phí.

Ứng dụng cơ bản của dây ACCR là nâng cao khả năng chịu nhiệt của các đường dây truyền tải hiện có. ACCR đóng vai trò như một loại dây dẫn nâng cấp. Dây ACCR có cùng đường kính với loại dây truyền thống ACSR nhưng khả năng tải lớn gấp đôi, thậm chí gấp ba mà độ võng lại không tăng. Mặt khác, nó cũng không đòi hỏi phải có kết cấu cột hoặc móng lớn hơn (xem hình 3).

Tính năng cao hơn về độ võng và độ bền cũng cho phép áp dụng nhiều phương án thiết kế khác như sử dụng dây ACCR mặt cắt lớn hơn trên các kết cấu cột và hành lang tuyến hiện có, phụ tải băng tuyết cao hơn, các khoảng vượt yêu cầu sử dụng cột thấp hơn hoặc ít cột hơn, và giảm chiều cao cột trong những công trình xây dựng mới.

Dây dẫn ACCR tiết kiệm  thời gian và kinh phí

Dùng dây ACCR sẽ tránh được chi phí cho việc xây dựng các cột điện mới, tránh được phí tổn tiền bạc và thời gian cho việc làm thủ tục tuyến mới, rút ngắn thời gian xây dựng và nâng cao khả năng tải, giảm nhẹ hiện tượng “nghẽn mạch” do mức tải có hạn của một số trục tuyến cũ, tạo điều kiện cho các công ty điện lực tiếp cận nhiều thị trường có nguồn hơn. Do đó, trong các lựa chọn nâng cấp đường dây, phương án dùng dây ACCR của hãng 3M sẽ tiết kiệm thời gian và đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Có những ví dụ thực tế thi công cho khách hàng dùng dây dẫn ACCR của hãng 3M đã tiết kiệm từ 4 đến 16 tháng thời gian lắp đặt, tránh khỏi được rất nhiều thời gian tạm ngừng cấp điện cho khách hàng.

Cấp giấy phép và mua đất

Nâng cấp tuyến điện và xây dựng cột điện mới thường mất rất nhiều thời gian cho việc cấp phép thực hiện, vì nó liên quan đến các thủ tục hành chính, xin ý kiến người dân, mua đất và nhiều vấn đề khác, tạo nên những yếu tố bất định khó lường và tốn kém. Phương án sử dụng dây dẫn ACCR chỉ yêu cầu đơn giản là thay thế dây dẫn và cột điện hiện có, giảm thiểu yêu cầu mở rộng hành lang tuyến và các thủ tục mất thời gian khác.

Việc lắp đặt

Do công nghệ xây dựng đường dây dùng loại dây truyền thống ACSR đã được tiêu chuẩn hóa từ nhiều thập niên nên để thuận tiện cho quá trình thay 

thế dây ACSR bằng dây ACCR, dây ACCR cùng với các phụ tùng kèm theo nó như các loại khóa đỡ, khóa néo, các đầu cực, các ống nối dây v.v... và các công cụ thi công tương ứng cũng đều đã được thực hiện hoàn toàn theo các mẫu mực hoặc khuôn khổ như đã tiêu chuẩn hóa cho dây ACSR.

Dây ACCR giảm thiểu tác động đến môi trường

Nhiều nơi trên thế giới, việc xây dựng và nâng cấp đường dây truyền tải hiện có phải thực hiện trong vùng rất nhạy cảm với môi trường, các vùng cấm, vùng đặc biệt cần được bảo vệ hoặc khu vực đông dân cư. Phương án dùng dây ACCR thay dây ACSR vừa nâng cao lên rất nhiều khả năng tải của đường dây hiện có, vừa đơn giản vì chỉ cần thay dây dẫn trên các cột hiện có mà không cần thay đổi kết cấu cột và móng, nhiều khi tránh được yêu cầu mở rộng hành lang tuyến. Trong những hoàn cảnh đặc biệt mà việc nâng cấp đường dây buộc phải dựng cột mới thì do tương quan rất ưu việt (xét theo công nghệ xây lắp đường dây) giữa lực kéo đứt và trọng lượng dây cũng như do dây ACCR có độ giãn nở nhiệt theo chiều dài rất thấp, nghĩa là dây có độ võng khá bé, người thiết kế có điều kiện thực hiện các khoảng cột dài hơn, nhất là các khoảng vượt giao chéo với các công trình khác, các khoảng vượt sông hoặc vượt qua các địa hình phức tạp với số lượng cột ít hơn hẳn.

DÂY DẪN ACCR CÓ ĐỘ TIN CẬY CAO

Thử nghiệm sản phẩm

Dây ACCR đã được tập thể các công ty chế tạo do công ty 3M đứng đầu, Bộ Năng lượng, nhiều phòng thí nghiệm độc lập và công ty điện lực triển khai và thử nghiệm qua nhiều năm, trong đó tập trung vào độ tin cậy. Trong đó phải kể đến những phép đo trong phòng thí nghiệm về độ rão ở nhiệt độ cao và một số đặc tính quan trọng khác của dây, đã được xác nhận tại cơ sở thử ngoài trời thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge cũng như tại các cơ sở lắp đặt khác tại hiện trường. Số liệu đầy đủ về các kết quả thử nghiệm có thể tham khảo tại địa chỉ www.3M.com/accr.

Các ứng dụng lắp đặt thực tế

Dây ACCR đã được lắp đặt và vận hành tại nhiều nơi xung yếu đối với các công ty điện lực. Các công trình lắp đặt sử dụng dây ACCR bao gồm các đường dây kết nối các loại hình nguồn điện khác nhau như các nhà máy phát chu trình hỗn hợp và các nhà máy thủy điện với lưới truyền tải, cũng như để cung cấp cho những khu vực đô thị phát triển nhanh, kể cả các doanh nghiệp tại trung tâm thành phố và các phi trường lớn.

"BẢN TIN KHCN ĐIỆN SỐ 2 - 2007"

Bình luận
Nội dung này chưa có bình luận, hãy gửi cho chúng tôi bình luận đầu tiên của bạn.
VIẾT BÌNH LUẬN