Invoering
Geconfronteerd met een aanhoudende groei van de vraag naar energie, Het versnellen van de modernisering van elektriciteitsnetwerken wordt een prioriteit. HTLS-geleiders vormen een belangrijke oplossing om de capaciteit van hoogspanningslijnen te vergroten, zonder bestaande structuren te wijzigen. Maar hoe u het juiste type HTLS-geleider kiest die geschikt is voor uw project ? Deze handige gids helpt u de verschillende soorten HTLS-geleiders te begrijpen, hun voordelen, en de technische criteria waarmee rekening moet worden gehouden om een weloverwogen keuze te kunnen maken.
Wat is een HTLS-stuurprogramma ?
HTLS-stuurprogramma's (Hoge temperatuur, lage doorzakking, of hoge temperatuur, Lage pijl) zijn elektrische geleiders die speciaal zijn ontworpen om grote hoeveelheden elektriciteit over lange afstanden te transporteren, terwijl je de pijl begrenst (de kromming van de kabel onder invloed van warmte en gewicht). In tegenstelling tot conventionele geleiders zoals ACSR, HTLS-stuurprogramma's kan werken bij hoge temperaturen (tot 210 °C of meer), zonder hun mechanische prestaties in gevaar te brengen.
Ze zijn gemaakt van geavanceerde materialen zoals composietvezelkernen, gemaakt van speciaal staal of hittebestendige aluminiumlegeringen, omgeven door geleidende lagen die zijn aangepast aan extreme thermische beperkingen. Deze kenmerken zorgen voor een veel grotere stroomdraagcapaciteit, zonder dat aanpassing van bestaande masten of constructies nodig is.
HTLS-geleiders worden nu veel gebruikt in moderniseringsprojecten voor elektrische netwerken, vooral in gebieden met een hoge stedelijke dichtheid, bergachtige streken, of in verzadigde energietransportcorridors. De toepassing ervan wordt ook aangemoedigd door de doelstellingen op het gebied van de energietransitie en de opkomst van slimme netwerken..
Waarom kiezen voor een HTLS-stuurprogramma ?
HTLS-geleiders hebben tal van technische en economische voordelen, waardoor ze de voorkeursoplossing zijn voor projecten voor de versterking van hoogspanningslijnen. Hier zijn de belangrijkste redenen voor hun groeiende adoptie :
Veel grotere transportcapaciteit
HTLS-geleiders maken gebruik van hoogwaardige geleidende materialen, zoals aluminiumlegeringen met lage sterkte of composietkernen. Dus, met gelijkwaardige diameter en gewicht, een HTLS-geleider kan tot twee keer zoveel stroom transporteren als een traditionele geleider. Hierdoor is het mogelijk om de capaciteit van bestaande lijnen aanzienlijk te vergroten, zonder de bestaande infrastructuur te wijzigen.
Vermindering van thermische doorbuiging bij hoge temperaturen
In tegenstelling tot traditionele chauffeurs, HTLS-geleiders kunnen werken bij hoge temperaturen, tot 210°C, of zelfs meer. Zelfs in deze extreme omstandigheden, hun vervorming blijft minimaal. Dit wordt verklaard door het gebruik van materialen met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt., zoals composietkernen of speciale staalsoorten. Deze eigenschap is essentieel om de veiligheid in beperkte omgevingen te garanderen, zoals dichte stedelijke gebieden of kruispunten.
Economische oplossing om te moderniseren zonder wederopbouw
Het vervangen van een oude geleider door een HTLS maakt het mogelijk om de capaciteit van een lijn te verdubbelen, zonder masten te vervangen of de afstand tussen constructies te wijzigen. Hierdoor worden de civieltechnische kosten aanzienlijk verlaagd, uitvoeringstermijnen, en serviceonderbrekingen.
Verhoogde weerstand tegen extreme omgevingen
HTLS-geleiders zijn beter bestand tegen zware omstandigheden zoals harde wind, extreme thermische cycli, vochtigheid of vervuiling. Ze zijn daarom geschikt voor regio's die zijn blootgesteld aan moeilijke klimatologische omstandigheden.
ZMS CABLE biedt verschillende soorten HTLS-geleiders die in extreme omgevingen kunnen werken, met een maatwerkservice volgens de technische beperkingen van het project.
Belangrijkste typen HTLS-geleiders en hun kenmerken
Er zijn verschillende soorten HTLS-geleiders, elk ontworpen om aan specifieke temperatuurbeperkingen te voldoen, mechanische of omgevingsweerstand. Hier zijn de meest gebruikte modellen in hoogspanningslijnprojecten.
ACCC-geleiders (Aluminium geleider composiet kern)
ACCC-geleiders bestaan uit een centrale kern van composietmateriaal (meestal gemaakt van koolstof- en glasvezels), omgeven door hittebestendige aluminiumdraden.
Deze composietkern heeft vrijwel geen thermische uitzetting, wat de pijl sterk beperkt, zelfs bij zeer hoge temperaturen.
Dankzij hun uitstekende gewicht/sterkte verhouding, ACCC-stuurprogramma's kan een aanzienlijke hoeveelheid stroom transporteren met behoud van een laag doorzakniveau. Ze zijn daarom bijzonder geschikt voor langeafstandslijnen., naar stedelijke gebieden, en rehabilitatieprojecten zonder wijziging van de masten.
Nog een voordeel : de composietkern van ACCC-geleiders is lichter. Dit resulteert in minder spanning/belasting op lijnsteunconstructies zoals masten, isolatoren, de dwarsarmen, enz. Dit maakt een eenvoudige installatie mogelijk zonder de noodzaak van structurele versterking.
ACSS-geleiders (Aluminium geleider staal ondersteund)
ACSS-geleiders zijn samengesteld uit een of meer centraal gegalvaniseerde staaldraden, omgeven door gegloeide aluminiumdraden. Dit type constructie biedt een uitstekende mechanische weerstand en maakt gebruik bij hoge temperaturen mogelijk, tot 250°C.
In tegenstelling tot conventionele chauffeurs, ACSS-gegloeid aluminium is niet voorgespannen. Dit betekent dat de meeste spanning wordt gedragen door de stalen kern, zelfs heet. Dit gedrag maakt ACSS bijzonder geschikt voor grote overspanningen of lijnen die worden blootgesteld aan aanzienlijke mechanische belastingen, zoals in winderige of bergachtige streken.
Bovendien, hun hoge thermische prestaties maken het mogelijk een bestaande lijn te versterken zonder de structuren te veranderen, terwijl een hoge betrouwbaarheid op de lange termijn wordt gegarandeerd.
ACCR-geleiders (Aluminium geleider composiet versterkt)
ACCR-geleiders gebruiken een centrale kern van een versterkte legering op aluminiumbasis, vaak gecombineerd met keramische vezels of andere geavanceerde materialen.
Deze structuur geeft ze een uitstekende mechanische weerstand, met behoud van een grotere lichtheid dan geleiders met stalen kern.
Het belangrijkste voordeel van ACCR's is hun zeer lage thermische uitzetting gecombineerd met een hoge elektrische geleidbaarheid. Ze kunnen werken bij temperaturen tot 210°C, terwijl de thermische doorbuiging wordt beperkt. Dit maakt het een ideale oplossing voor gebieden die beperkt zijn door de sjabloon, zoals rivierovergangen, dichte stedelijke gangen of lijnen met veel visuele rommel.
Wat meer is, hun corrosieweerstand is uitstekend, ce qui en fait un bon choix pour les environnements côtiers ou industriels agressifs.
Invar-geleiders / Gap-type
Les conducteurs Invar, également appelés conducteurs de type Gap, sont constitués d’un cœur en alliage Invar (fer-nickel à très faible coefficient de dilatation) entouré de fils en aluminium classique. Ce type de conducteur présente une très bonne stabilité dimensionnelle à haute température, tot 250°C.
La particularité du conducteur Gap réside dans la présence d’un espace (“gap”) entre l’âme et la couche d’aluminium, rempli de graisse ou d’un matériau de glissement.
Cette configuration permet à l’aluminium de se dilater indépendamment du noyau, ce qui limite efficacement la flèche thermique. Dus, de bestuurder blijft zelfs bij extreme temperatuurschommelingen efficiënt.
Invar-geleiders worden vaak gebruikt bij renovatieprojecten met grote overspanningen, of wanneer de mechanische beperkingen hoog zijn, maar de verticale ruimtebehoefte minimaal moet blijven.
TACSR-geleiders / TASKRA (Trapeziumvormige aluminium geleider met staal versterkt / Aluminium geleider Staalversterkt aluminium)
TACSR- en TACSRA-geleiders zijn geavanceerde varianten van klassieke ACSR-geleiders.
Ze bevatten een versterkte stalen kern om een hoge mechanische weerstand te garanderen, omgeven door aluminiumdraden gerangschikt in een trapeziumvorm (TACSR) of klassiek (TASKRA).
Dit ontwerp verbetert de dichtheid van geleidend materiaal, waardoor een betere geleiding en grotere transportcapaciteit mogelijk zijn in vergelijking met traditionele ACSR's.
Ze zijn ook bestand tegen hogere bedrijfstemperaturen, doorgaans tot 150-170°C.
DE TACSR-geleiders / TASKRA worden vaak gebruikt voor hoogspanningslijnen die een goed compromis vereisen tussen mechanische prestaties en thermische capaciteit, vooral in regio's met wisselende klimatologische omstandigheden.
Criteria waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een HTLS-geleider
De keuze voor een HTLS-geleider is niet uitsluitend gebaseerd op de nominale prestaties. Het moet worden aangepast aan de specifieke beperkingen van het project en de operationele doelstellingen. Dit zijn de belangrijkste criteria waarmee u rekening moet houden :
Vereiste bedrijfstemperatuur
Elk type HTLS-geleider heeft een specifieke thermische limiet (doorgaans tussen 150°C en 250°C). Het is essentieel om een model te kiezen dat bij de maximaal verwachte temperatuur kan werken zonder prestatieverlies of overmatige rek.
Mechanische beperking van de lijn
Sommige lijnen vereisen een hoge treksterkte (bergachtige gebieden, lange afstanden, extreme weersomstandigheden). Geleiders met een stalen of Invar-kern zijn in dit geval geschikter.
Vermindering van thermische doorbuiging
In stedelijke omgevingen, weg- of spoorovergangen, het is van cruciaal belang om de doorbuiging te minimaliseren. Geleiders met lage thermische uitzetting (ACCC, ACCR, Invar) verdienen de voorkeur.
Compatibiliteit met bestaande structuren
Als het project de renovatie van een bestaande lijn betreft, Er moet rekening gehouden worden met de maximale mechanische belastingen die de masten kunnen dragen. Lichtere of minder belaste geleiders op constructies (zoals de ACCC) dure versterkingswerkzaamheden kunnen worden vermeden.
Omgevingsomstandigheden
Zoute omgeving, corrosieve industriële gebieden, sterke thermische amplitudes… Zoveel factoren die de keuze van het materiaal van de kern en de strengen beïnvloeden. Bijvoorbeeld, ACCR-geleiders staan bekend om hun uitstekende corrosieweerstand.
Lokale normen en eisen
De gekozen chauffeur moet voldoen aan internationale normen (IEC, ASTM, enz.) maar ook aan lokale technische bijzonderheden (frequentie, spanning nominale, soort fixatie, enz.).
Vergelijking van HTLS-geleiders volgens internationale normen
Om de keuze van een HTLS-geleider geschikt voor een bepaald project te vergemakkelijken, het is nuttig om hun technische prestaties te vergelijken op basis van de meest gebruikelijke internationale normen (IEC, ASTM, enz.).
De volgende tabel geeft een samenvattende vergelijking van de belangrijkste typen HTLS-geleiders :
| Type bestuurder | Maximale temperatuur. (° C) | Thermische pijl | Mechanische weerstand | Geleidbaarheid | Relatief gewicht | Huidige normen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ACCC | 200–210 | Zeer zwak | Gemiddeld | Hoog | Licht | ASTM B987, IEC 62004 |
| ACSS | Tot 250 | Gemiddeld | Hoog | Gemiddeld | Leerling | ASTM B856 |
| ACCR | Tot 210 | Zeer zwak | Gemiddeld tot hoog | Hoog | Licht | ASTM B609 |
| Invar / Gat | Tot 250 | Zwak | Zeer hoog | Gemiddeld | GEMIDDELD | IEC 61089 + specifieke specificaties |
| TACSR / TASKRA | 150–170 | Gemiddeld | Hoog | Gemiddeld | Leerling | IEC 62004, IS 398 |
Interpretatie van de criteria
Maximale bedrijfstemperatuur : Cruciaal bij overbelastingsprojecten of in gebieden met een hoge energievraag.
Thermische pijl : Hoe zwakker het is, hoe meer de bestuurder is aangepast aan stedelijke gebieden, bij kritische luchtdoorgangen, enz.
Mechanische weerstand : Bepaalt het vermogen van de geleider om de spanning tussen de masten te weerstaan, vooral in winderige of bergachtige gebieden.
Normen : Het is essentieel om ervoor te zorgen dat chauffeurs gecertificeerd zijn volgens erkende normen (ASTM, IEC), garantie voor kwaliteit en technische compatibiliteit.
ZMS CABLE biedt HTLS-geleiders aan die voldoen aan internationale normen en kan op verzoek de bijbehorende technische documenten en testcertificaten verstrekken.
Casestudie : Scenario voor selectie van HTLS-stuurprogramma
Ter illustratie van het proces van het selecteren van een geschikte HTLS-geleider, laten we een concreet voorbeeld nemen van de modernisering van een bestaande lijn.
Projectcontext
Een elektriciteitsbedrijf is momenteel van plan een lijn te versterken bestaande 220kV. Deze lijn doorkruist een voorstedelijk gebied met een hoge bebouwingsdichtheid. Echter, ondersteunende structuren (pylonen, isolatoren) kan niet worden vervangen. Het is daarom noodzakelijk om de capaciteit van de lijn te vergroten zonder de bestaande infrastructuur te wijzigen.
Technische beperkingen geïdentificeerd
- Vergroot de huidige draagkracht met minimaal 80 %
- Minimaliseer thermische doorbuiging (lijn boven wegen en huizen)
- Behouden of verminderen van de mechanische belasting op bestaande masten
- Zorg voor een uitstekende corrosieweerstand (semi-industriële zone)
- Voldoe aan de IEC-normen en beperk de interventiekosten
Analyse en selectie
- Klassieke ACSR : niet geschikt, onvoldoende capaciteit en thermische weerstand
- ACCC : samengestelde kern, verminderd gewicht, uitstekende geleidbaarheid, lage thermische doorbuiging
- ACCR : goede thermische en mechanische prestaties, maar hogere kosten
- ACSS : hogere toegestane temperatuur, maar aanzienlijk gewicht en gemiddelde pijl
- TACSR : mogelijke verbetering, maar minder efficiënt op de thermische pijl
- Invar / Gat : te stijf voor korte overspanningen en duurder om te installeren
Conclusie
De ACCC-driver is hier de optimale keuze :
- Verhoging van de capaciteit zonder structuren te overbelasten
- Zeer lage thermische doorbuiging, compatibel met de stedelijke omgeving
- Goede prestatieverhouding / kosten
- Certificering volgens ASTM- en IEC-normen
ZMS CABLE heeft al soortgelijke projecten ondersteund gepersonaliseerde ACCC-oplossingen, inclusief belastingstudie, levering van kabels en technische assistentie bij installatie.
Als u meer gedetailleerde informatie nodig heeft, aarzel niet om ons te contacteren !
Conclusie
HTLS-geleiders bieden een concreet antwoord op de uitdagingen van het versterken van elektriciteitsleidingen zonder bestaande structuren te wijzigen. Dankzij hun thermische prestaties, mechanisch en milieu, ze maken een snelle en efficiënte modernisering van netwerken mogelijk. Een verstandige keuze, gepaard gaat met rigoureuze tests en een zorgvuldige implementatie, is essentieel om de volledige doeltreffendheid ervan te garanderen. Met de opkomst van hernieuwbare energiebronnen en de toename van de elektriciteitsstromen, HTLS-chauffeurs zullen een steeds centralere rol spelen in de transportnetwerken van de toekomst.