AACSR (Aluminium Alloy Conductor Steel Reinforced)

Stahlverstärkte Leiter aus Aluminiumlegierung sind Freileitungsleiter für die Stromübertragung, die durch Verbundverseilung aus einer „leitenden Schicht aus Aluminiumlegierung + Stahlverstärkungskern“ hergestellt werden.

Struktur

Verstärkungskernschicht: Der Kern besteht aus einer Stahlverstärkungsstruktur, die in zwei Typen eingeteilt wird:

Mit Aluminium ummantelte Stahlkerne: Stahldrähte, die auf der Oberfläche mit einer Aluminiumschicht beschichtet sind und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit für raue Umgebungen wie Küstengebiete und Gebiete mit industrieller Verschmutzung bieten.

Leitfähige Außenschicht: Der leitfähige Körper besteht aus hochfesten Drähten aus einer Aluminiumlegierung, die über eine konzentrische Schichtverseilung um den Stahlkern angeordnet sind. Die meisten Drähte haben einen kreisförmigen Querschnitt und die Anzahl der Außenlitzen nimmt mit der Nennquerschnittsfläche zu.

Gesamteigenschaften: Die Aluminium-Stahl-Schnittstelle ist fest verbunden, mit einer Verseilungssteigung vom 12- bis 18-fachen des Leiteraußendurchmessers. Der Gesamtquerschnitt ist kreisförmig und weist keine offensichtlichen Lücken auf. Einige Spezifikationen können einer leichten Verdichtung unterzogen werden, um die Raumnutzung weiter zu optimieren.

Kernmerkmale

Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht: Der Stahlkern bietet eine hervorragende Zugfestigkeit, während die Außenschicht aus Aluminiumlegierung erhebliche Leichtbaueigenschaften bietet. Das Gesamtverhältnis von Festigkeit zu Gewicht ist mehr als dreimal so hoch wie das von Leitern aus reinem Aluminium, sodass sie großen Spannungen bei der Installation über große Spannweiten standhalten und die Anzahl der erforderlichen Masten reduzieren können.

Hervorragende elektrische Leitfähigkeit und Hitzebeständigkeit: Drähte aus Aluminiumlegierung haben eine Leitfähigkeit von 52–61 % IACS und eine ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität – ihre Strombelastbarkeit nimmt bei 150 °C nur um 8–10 % ab, wodurch sie für Übertragungsszenarien mit großen Lastschwankungen geeignet sind.

Elektrische Leistung

Gleichstromwiderstand: Die Außenschicht aus Aluminiumlegierung weist eine stabile Leitfähigkeit auf. Der Widerstand der 400-mm²-Spezifikation beträgt nur 0,062 Ω/km bei 20 °C, was den Leistungsverlust im Vergleich zu reinen Aluminiumleitern mit demselben Querschnitt um 12–15 % reduziert.

Strombelastbarkeit: Dank der Hitzebeständigkeit der Aluminiumlegierung erreicht die 300-mm²-Spezifikation eine Strombelastbarkeit von 585 A bei 25 °C Umgebungstemperatur und 1000 W/m² Sonnenstrahlungsintensität – 8–10 % höher als herkömmliche ACSR-Leiter.

Konstruktionsparameter

Installationstemperatur: Die empfohlene Installationstemperatur liegt zwischen -20 °C und 45 °C. Aluminiumbeschichtete Stahlkerntypen können bei -30 °C ohne Vorwärmen installiert werden, während verzinkte Stahlkerntypen eine Wärmeisolierung erfordern, wenn die Temperaturen unter -20 °C fallen.

Spannungskontrolle: Die Spannung der Konstruktion darf 45 % der Mindestbruchlast nicht überschreiten. Beim Spannen des Leiters sollte die Belastung stufenweise erfolgen, um eine Beschädigung des Leiters durch Stoßbelastungen zu vermeiden.

Biegeradius: Der Biegeradius während der Installation muss ≥20-mal dem Außendurchmesser des Leiters entsprechen. Bei aluminiumbeschichteten Stahlkerntypen kann dieser Wert auf das 18-fache gelockert werden.

Anwendungsszenarien

Stromnetze in Küsten- und Industriegebieten: ACSR/AW-Typen mit aluminiumbeschichteten Stahlkernen werden in Übertragungsleitungen von Küstenstädten (z. B. Qingdao, Shenzhen) und petrochemischen Stützpunkten eingesetzt. Sie widerstehen Salzsprühnebel und Industrieabgaskorrosion und haben eine Lebensdauer von bis zu 70 Jahren.

Neue Energienetzanbindungsprojekte: Wird in Sammelleitungen und Netzanbindungsleitungen von Wind- und Photovoltaikanlagen eingesetzt und passt sich den Anforderungen an lange Spannweiten und hohe Lasten in Außenumgebungen an. Ihre hohe Strombelastbarkeit deckt große neue Energieproduktionsanforderungen ab.

Modernisierung und Wiederaufbau alternder Leitungen: Ersetzen Sie alternde ACSR-Leiter in 110-kV-220-kV-Leitungen. Sie erhöhen die Übertragungskapazität unter Nutzung bestehender Turmfundamente um über 30 %, machen einen Turmumbau überflüssig und verkürzen den Wiederaufbauzyklus um 40 %.