Was sind die Unterschiede zwischen ACSR-Leiter und ACCC-Leiter?

ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) und ACCC (Aluminum Conductor Composite Core) sind zwei Arten von elektrischen Leitern, die häufig in Freileitungen zur Stromübertragung verwendet werden. Sie unterscheiden sich jedoch erheblich in Bezug auf Struktur, Leistung und Anwendungen. Hier ein detaillierter Vergleich:

1. Leiterstruktur
ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced): ACSR-Leiter bestehen aus Aluminiumdraht, der um einen Stahlkern gewickelt ist. Der Stahlkern sorgt für mechanische Festigkeit, während der Aluminiumleiter den elektrischen Strom leitet. Die Struktur wird durch Verdrehen der Aluminium- und Stahldrähte hergestellt.

ACCC (Aluminum Conductor Composite Core): ACCC-Leiter bestehen aus Aluminiumdrähten in Kombination mit einem Verbundkern, typischerweise aus Kohlefaser oder anderen hochfesten Verbundmaterialien. Der Verbundkern bietet eine viel höhere Zugfestigkeit als Stahl, sodass der Leiter höhere mechanische Belastungen tragen kann, ohne das Gewicht zu erhöhen.

2. Elektrische Leistung
ACSR: ACSR-Leiter haben aufgrund der Kombination von Aluminium und Stahl einen relativ hohen elektrischen Widerstand, was insbesondere bei großen Entfernungen zu höheren Leitungsverlusten führt.

ACCC: ACCC-Leiter haben im Vergleich zu ACSR einen geringeren elektrischen Widerstand, was Leitungsverluste reduziert und die Gesamteffizienz der Stromübertragung erhöht. Die Verwendung eines Verbundkerns führt zu einer besseren elektrischen Leistung, insbesondere bei der Übertragung über große Entfernungen und bei Hochleistungsanwendungen.

3. Mechanische Leistung
ACSR: Der Stahlkern von ACSR bietet eine gute mechanische Festigkeit, der Leiter ist jedoch relativ schwer. Dieses zusätzliche Gewicht kann insbesondere bei widrigen Wetterbedingungen (z. B. starkem Wind oder Eissturm) zum Durchhängen der Leinen führen. Um das Gewicht zu bewältigen, sind möglicherweise weitere Stützstrukturen wie Türme erforderlich.

ACCC: Der Verbundkern von ACCC-Leitern ist viel leichter und fester als Stahl, wodurch der Leiter höhere Lasten ohne nennenswerte Durchbiegung tragen kann. Durch das reduzierte Gewicht werden weniger Stützkonstruktionen (Türme) benötigt, was die Installations- und Wartungskosten senken kann.

4. Korrosionsbeständigkeit
ACSR: Der Stahlkern in ACSR-Leitern ist anfällig für Korrosion, insbesondere in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, Salz oder anderen korrosiven Bedingungen. Um eine Verschlechterung zu verhindern, sind regelmäßige Wartung und Überwachung erforderlich.

ACCC: Der in ACCC-Leitern verwendete Verbundkern ist im Vergleich zu Stahl korrosionsbeständiger, bietet eine länger anhaltende Leistung und reduziert die Wartungshäufigkeit. Dadurch eignet sich ACCC besser für raue Umgebungsbedingungen.

5. Gewicht und Stützstruktur
ACSR: Aufgrund des Gewichts des Stahlkerns sind ACSR-Leiter relativ schwer. Dies bedeutet, dass robustere Stützstrukturen zur Unterstützung der Leitungen erforderlich sind, was die Installationskosten erhöht und insbesondere bei großen Entfernungen den Bedarf an mehr Masten erhöht.

ACCC: ACCC-Leiter sind leichter als ACSR, was bedeutet, dass sie weniger strukturelle Unterstützung benötigen. Dies führt zu weniger Masten und geringeren Kosten für den Bau und die Wartung von Übertragungsleitungen.

6. Strombelastbarkeit (Strombelastbarkeit)
ACSR: Die Strombelastbarkeit (Strombelastbarkeit) von ACSR-Leitern ist aufgrund ihres höheren elektrischen Widerstands begrenzt. Um größere Strommengen zu übertragen, sind möglicherweise mehrere parallele Leitungen erforderlich, was die Infrastrukturkosten erhöhen kann.

ACCC: ACCC-Leiter haben im Vergleich zu ACSR eine viel höhere Strombelastbarkeit. Der geringere elektrische Widerstand ermöglicht eine höhere Stromübertragung, ohne dass größere Leitergrößen erforderlich sind, was sie ideal für stromhungrige Anwendungen und die Übertragung über große Entfernungen macht.

7. Bewerbungen
ACSR: ACSR wird häufig für die Übertragung über mittlere Entfernungen und in Gebieten verwendet, in denen der Strombedarf relativ gering ist. Es eignet sich für Standardübertragungsleitungen, ist jedoch möglicherweise nicht ideal für moderne Netze mit hoher Nachfrage.

ACCC: ACCC wird für die Hochspannungs-, Hochleistungs- und Fernstromübertragung verwendet. Es eignet sich besonders für Situationen, in denen eine Modernisierung der Übertragungsleitungen erforderlich ist, da es die Stromübertragungskapazität erhöhen kann, ohne dass größere Änderungen an der Infrastruktur erforderlich sind.

Zusammenfassender Vergleich

Der ACCC (Aluminum Conductor Composite Core) ist ein neuartiger Freileitungsleiter, der sich durch geringes Gewicht, hohe Zugfestigkeit, gute thermische Stabilität, geringen Durchhang, hohe Strombelastbarkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit auszeichnet. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich besonders für Umgebungen mit hoher Korrosion und Verschmutzung, wie z. B. Küstengebiete und Bergbauregionen, in denen der Leiter ebenfalls zu Schwingungen neigt. Es erfüllt die Anforderungen für den Aufbau energieeffizienter, umweltfreundlicher Stromnetze und birgt ein großes Anwendungspotenzial in Stromnetzen auf Kreisebene. ACCC-Kohlenstofffaser-Verbundleiter sind ein idealer Ersatz für herkömmliche ACSR- (Aluminium Conductor Steel Reinforced), AAS- (Aluminium Alloy Steel), aluminiumbeschichtete Stahlleiter und importierte Invarleiter in globalen Stromübertragungs- und Transformationssystemen.

Herkömmliche ACSR-Leiter werden durch Gelände, Temperaturunterschiede, Windgeschwindigkeit und andere Faktoren beeinflusst und sind bei Wetterbedingungen wie Schnee und Eisregen sehr anfällig für Eisbildung. Im Gegensatz dazu haben ACCC-Freileitungsleitungen eine glatte Oberfläche mit einer dichten Innenstruktur, wodurch sie resistent gegen Eisbildung sind. Sie können auch mit Leitungsenteisungsgeräten verwendet werden und ermöglichen so ein schnelles Schmelzen des Eises ohne nennenswerte Änderung des Durchhangs des Leiters.

Der ACCC-Freileitungsleiter verwendet Kohlefaser-Verbundwerkstoffe zur Verstärkung des Kerns. Seine Zugfestigkeit ist siebenmal so hoch wie die von herkömmlichen Aluminiumleitern mit Stahlkern, sein Gewicht beträgt jedoch nur 60 % bis 80 % des Gewichts von ACSR. Dadurch kann der Leiter zwischen Masten installiert werden, die weiter voneinander entfernt und in der Höhe niedriger sind, wodurch er sich an komplexere Gelände anpasst und gleichzeitig die Kosten für den Turmbau senkt.

ACSR ist ein eher traditioneller Leiter, der sich gut für die Übertragung über mittlere Entfernungen mit geringerem Strombedarf eignet. Es weist jedoch Einschränkungen hinsichtlich Effizienz, Gewicht und Korrosionsbeständigkeit auf.
ACCC hingegen bietet überlegene Leistung in Bezug auf elektrische Effizienz, Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und Korrosionsbeständigkeit. Es ist besonders ideal für stark beanspruchte Fern- und Hochspannungsübertragungsleitungen, da es bei geringerem Infrastrukturbedarf mehr Strom transportieren kann.

In modernen Stromübertragungsnetzen wird ACCC zunehmend als Ersatz für ACSR in Gebieten eingesetzt, die mehr Strom und längere Entfernungen erfordern oder in denen bestehende Übertragungsleitungen modernisiert werden müssen, um den wachsenden Energiebedarf zu decken.