الاسم الكامل لموصلات ألياف الكربون هو موصل الألومنيوم مع قلب ألياف الكربون المركب. (برامج تشغيل ACCC). هؤلاء الموصلات العلوية لديهم خصائص مثل المقاومة العالية, تحت الوزن, معامل مرونة عالية, معامل توسع منخفض, حالة سيئة, انخفاض فقدان الطاقة, القدرة الحالية العالية, مقاومة التآكل وعمر الخدمة الطويل. إنها مناسبة بشكل خاص للبيئات المسببة للتآكل في المناطق الساحلية ومناطق التعدين ذات مستويات التلوث العالية., حيث يميل السائقون إلى التحرك.
يرجع سياق تطوير هذه الموصلات إلى أن قدرات النقل لخطوط الطاقة الحالية لم تعد قادرة على تلبية النمو السريع للحمل. أصبح استبدال الموصلات الحالية بأخرى ذات مقطع عرضي أكبر وقدرة تحميل أو بناء خطوط متخصصة جديدة أمرًا ضروريًا..
الطريقة التقليدية لتفكيك الخطوط القديمة, يعد تعديل الأبراج ومن ثم تركيب موصلات جديدة أمرًا مكلفًا ويتطلب فترات زمنية طويلة.. لمعالجة هذه التناقضات, لقد تم البحث عن طريقة إنشاء المشروع التي تحقق أقصى استفادة من مسارات الخطوط الموجودة, تقليل الحاجة إلى تعديلات البرج و, في نفس الوقت, زيادة قدرة نقل الخطوط بشكل كبير. في هذا الوضع, تنشأ كابلات ACCC.
تتمتع ACCCs الموصلة بالعديد من المزايا, ولكن أيضا بعض العيوب. علي سبيل المثال, تحتوي معظم موصلات ألياف الكربون على نواة بسيطة من ألياف الكربون, مما يجعلها عرضة للتلف أثناء التثبيت. حيث أن الضرر يحدث داخل موصل الألمنيوم الذي تقطعت به السبل, غالبًا ما يكون من الصعب اكتشافه وقد يشكل مخاطر أمنية في عملياته المستقبلية. ويقال إنه يجري حالياً تطوير نسخة ذات قلب من ألياف الكربون المضفرة.
المشاكل المحتملة في بناء الموصلات ACCC
نوع الخلل 1: نتوءات على السطح
وصف حالة
أثناء تجديد وزيادة قدرة خط النقل الهوائي كابل الجهد العالي ل 500 كيلو فولت, تم استبدال الكابل الفولاذي ذو النواة المصنوعة من الألومنيوم بموصلات من ألياف الكربون. أثناء البناء, عند فحص ACCCs الموصلة بألياف الكربون عند الاستلام, تم العثور على نتوءات على سطح الموصلات.
تحليل السبب
ارتكبت الشركة المصنعة عيوبًا في عملية الإنتاج والمعالجة, مما أدى إلى ظهور نتوءات على سطح الموصلات.
عواقب
بمجرد تشغيل الخط, يمكن أن تسبب نتوءات تأثيرات الهالة وتفريغ الطرف.
اقتراح
بعد استلام المواد, يجب إجراء فحص شامل لكل ملف.
نوع الخلل 2: كسر الموضوع
وصف حالة
أثناء تجديد وزيادة قدرة خط النقل الهوائي 500 كيلو فولت, تم استبدال كابل ACSR بكابل ACCC. أثناء البناء, تم العثور على الموصلات بها أسلاك مكسورة, على الرغم من عدم وجود علامات الإجهاد أثناء التثبيت.
تحليل السبب
ارتكبت الشركة المصنعة عيوبًا في عملية الإنتاج والمعالجة, مما أدى إلى تعرض الموصلات بالفعل لكسر في الجدائل عندما غادروا المصنع.
عواقب
بمجرد تشغيل الخط, يمكن أن تؤدي هذه الفواصل إلى خيوط متناثرة وفقدان الموصلات..
اقتراح
بعد استلام مواد كهربائية, يجب إجراء فحص شامل لكل ملف, مع إيلاء اهتمام خاص لأقسام التقاطعات الثلاثة.
نوع الخلل 3: انتفاخ في الموصلات
وصف حالة
خلال مشروع تجديد وزيادة القدرة على خط النقل 220 كيلو فولت, تم استبدال الموصلات الفولاذية من النوع الأصلي 1× LGJ-400/35 ذات قلب من الألومنيوم بموصلات من ألياف الكربون من النوع 1×JRLX/T-400.. أثناء بناء الخط, وقد لوحظت ظاهرة انتفاخ في الموصلات.
تحليل السبب
تتكون موصلات ألياف الكربون من نواة داخلية من ألياف الكربون ونواة خارجية من الألومنيوم المضفر.. أثناء عملية التمديد أو الشد, بسبب التوتر, يواجه سطح الألومنيوم لموصلات ألياف الكربون أ “استطالة الزحف”. وهذا يعني أن هناك مسافات بين خيوط الألومنيوم, ويتسبب التوتر في شد الخيوط معًا, تقليل المساحات. على الرغم من أن طول الموصل لا يتغير, هذا يمتد. قلب داخلي من ألياف الكربون, بسبب مقاومته العالية, لديه الحد الأدنى من التشوه. نتيجة ل, تتميز خيوط الألمنيوم الخارجية والجزء الداخلي من ألياف الكربون بانزلاق نسبي, مما قد يؤدي إلى انتفاخ خيوط الألمنيوم على سطح الموصل.
عواقب
(1) من الصعب إصلاح الانتفاخ في خيوط الألومنيوم لموصلات ألياف الكربون في خطوط التشغيل, وعندما تنفك خيوط الألمنيوم, يتعرض قلب ألياف الكربون للهواء لفترات طويلة, والتي يمكن أن تكون ضارة في بيئات التشغيل القاسية.
(2) بعد انتفاخ خيوط الألمنيوم, يمكن أن تؤدي اختلافات الجهد أثناء التشغيل إلى توترات غير متساوية في الطبقات السطحية لأسلاك الألمنيوم., مما قد يؤدي إلى كسر أسلاك الألمنيوم.
اقتراحات
(1) قد يكون لدى الشركات المصنعة للموصلات المختلفة مواصفات معالجة مختلفة, والتي يمكن أن تؤدي إلى مستويات جهد مختلفة في الموصلات النهائية. قبل التثبيت, التنسيق مع الشركة المصنعة واتباع متطلبات التثبيت الخاصة بها بدقة لتوجيه وشد الموصلات..
(2) أثناء وضع البناء والتوتر, يجب استخدام أدوات خاصة لما قبل التضفير لتقليل استخدام رؤوس الشد وشدادات الربط, وبالتالي تجنب تركز التوترات.
(3) أثناء بناء أقسام الضغط العالي, قبل وضع علامة على القسم للتوتر, وطالما أن الطول يسمح بذلك, يجب قطع الموصل الزائد على جانب الجهد, بحيث أن أسلاك الألمنيوم التي تعاني من “استطالة الزحف” لدينا الفرصة لنائب الرئيس عند نقطة القطع.
نوع الخلل 4: كسر الموصل
وصف حالة
خلال مشروع تجديد وزيادة القدرة على خط النقل 220 كيلو فولت, تم استبدالها موصلات الألمنيوم اكتب 2 × فولاذ LGJ-300/25 مع قلب من الألومنيوم بواسطة موصلات ACCC مع نوع منقسم من ألياف الكربون 240/30. أثناء بناء الخط, حدثت فواصل الموصل. حدثت جميع الفواصل في منطقة توصيل موصلات لصق الجهد, إغلاق خط التوتر المشبك, بعد التثبيت على الخط العلوي باستخدام تقنية الشد المسبق.
تحليل السبب
تم تحديد أسباب الانقطاعات من خلال الاختبارات ذات الصلة وتحليل وصلات التوتر المكسورة. وفقا لنتائج الاختبار, كان السبب الرئيسي هو أن مقاومة التكسير الشعاعي لنواة ألياف الكربون للموصل لم تستوف المعايير.
نواة مكونة على الأقل 100 يجب أن يتم تحميل الطول مم بشكل موحد وبسرعة تحميل تبلغ 1 مم/دقيقة أ 21 مم/دقيقة للفشل. ويجب أن يتحمل اللب المركب ضغطًا لا يقل عن ذلك 30 كيلو نيوتن بدون شقوق أو انفصال في الأطراف. لكن, وأظهرت الاختبارات أن موصلات ألياف الكربون في هذا النموذج لم تستوف هذا المطلب, نظرًا لأن الشركة المصنعة لموصلات ألياف الكربون لم تتمكن من تلبية المعايير المتعلقة بمقاومة التكسير الشعاعي لنوى ألياف الكربون التي أنتجتها.
عواقب
كسر الموصلات.
اقتراح
يوصى أثناء بناء موصلات ألياف الكربون، باتباع اللوائح المتعلقة بتقنية بناء موصلات ألياف الكربون ذات النوى المركبة من ألياف الكربون بدقة..
نوع الخلل 5: خدوش على السطح الخارجي
عيب الوصف
خلال مشروع تجديد وزيادة القدرة على خط النقل 500 كيلو فولت, تم استبدال الموصلات الفولاذية الأصلية LGJ-400/35 ذات النواة المصنوعة من الألومنيوم بموصلات من ألياف الكربون JLRX/F2A-460/40-26.. أثناء الفحص النهائي للخط بعد الانتهاء من البناء, تم اكتشاف التآكل والشقوق على الموصلات.
تحليل السبب
تعرض السائقون للخدوش والأضرار بسبب الاحتكاك بأشياء حادة أثناء النقل والتركيب, مما يؤدي إلى تلف الطبقة الخارجية المصنوعة من الألومنيوم الناعم لموصلات ألياف الكربون.
عواقب
تؤثر هذه العيوب على الجودة الجمالية للموصلات ويمكن أن تسبب الهالة الكهربائية.. في الحالات الخطيرة, يمكن حرق الموصلات و, كملاذ أخير, تسبب حوادث كسر الكابل.
اقتراح
يوصى بإجراء فحص تفصيلي على كل ملف من ملفات الموصلات بعد وصولها إلى الموقع وفحص إضافي بعد تركيب الموصلات..
نوع الخلل 6: فصل الخيط
عيب الوصف
خلال مشروع تجديد وزيادة القدرة على خط النقل 500 كيلو فولت, تم استبدال موصلات ACSR الأصلية من النوع LGJ-400/35 بموصلات ACCC JLRX/F2A-460/40-26. أثناء الفحص النهائي للخط بعد الانتهاء من البناء, تم اكتشاف أجزاء من الموصلات ذات الخيوط المنفصلة.
تحليل السبب
يرجع فصل الأسلاك في الموصلات إلى سببين رئيسيين. أثناء تثبيت برامج التشغيل, مرت بعض المقاطع عبر بكرات بزوايا ميل غير كافية أو ببكرات غير متوافقة, مما أدى إلى الضغط المفرط للموصلات وفصل الخيوط. بجانب, أثناء تركيب الملحقات, تم تطبيق التوتر المفرط على الموصلات, مما تسبب أيضًا في انفصال الخيوط.
عواقب
تؤثر هذه العيوب على الجودة الجمالية للسائقين, من الممكن أن يسبب التاج الكهربائي ذ, في الحالات الخطيرة, تؤثر على مقاومة الموصلات.
اقتراح
يوصى بإجراء فحص تفصيلي على كل ملف من ملفات الموصلات بعد وصولها إلى الموقع وفحص إضافي بعد تركيب الموصلات.. بجانب, ويجب إيلاء اهتمام خاص أثناء تركيب الملحقات لتجنب تطبيق ضغوط مفرطة على الموصلات.
نوع الخلل 7: يرتدي
عيب الوصف
خلال مشروع تجديد وزيادة القدرة على خط النقل 500 كيلو فولت, تم استبدال الموصلات الفولاذية LGJ-400/35 الأصلية ذات النواة المصنوعة من الألومنيوم بموصلات ACCC JLRX/F2A-460/40-26.. أثناء الفحص النهائي للخط بعد الانتهاء من البناء, تم اكتشاف علامات تآكل دائرية على طرف التوتر المسبق للموصلات.
تحليل السبب
يعود التآكل الدائري للسائقين إلى سببين رئيسيين. أولاً, أثناء عملية الشد المسبق للموصل, في بعض الأحيان لا يتم وضع الخيوط الأخيرة بشكل صحيح ويتم استخدام أدوات مثل مفكات البراغي لضبطها, مما أدى إلى الخدوش. ثانية, بعد التوتر المسبق, إذا تم اكتشاف أن الموقع غير صحيح ويجب إزالة التوترات المسبقة, وفي كثير من الأحيان لا يتم اتخاذ تدابير الحماية الكافية, مما يؤدي إلى إتلاف الموصلات أثناء عملية إزالة الشد المسبق.
عواقب
تؤثر هذه العيوب على الجودة الجمالية للسائقين, يمكن أن يسبب الهالة الكهربائية و, في الحالات الخطيرة, تؤثر على مقاومة الموصلات.
اقتراح
يوصى بإيلاء اهتمام خاص لفحص الموصلات بالقرب من مناطق التوتر المسبق وتعزيز إجراءات الحماية أثناء عملية إزالة التوتر المسبق لتجنب إتلاف الموصلات..
سيرة ذاتية
من خلال تلخيص أوجه القصور الموجودة في موصلات ألياف الكربون, تم تحديد مشكلتين رئيسيتين:
- قضايا جودة ألياف الكربون: بسبب عدم الالتزام الصارم بالمعايير واللوائح من قبل الشركات المصنعة, تم إنتاج المنتجات بمعايير غير متوافقة. وقد أدى ذلك إلى مخاطر لا يمكن التنبؤ بها أثناء عملية البناء وأثناء تشغيل الخط..
- مشاكل في تقنية البناء: تواصل بعض شركات البناء استخدام أساليب البناء التقليدية المخصصة للسائقين التقليديين. وقد أدى هذا إلى مشاكل مثل الانتفاخ, كسر الأسلاك وحتى كسر الموصل في موصلات ألياف الكربون.
لقد ولدت هاتان المشكلتان مخاطر كبيرة على السلامة أثناء تشغيل الخطوط., وخاصة مشكلة جودة المنتج. حسب الحالات الحالية, المشكلة الرئيسية هي أن قضبان ألياف الكربون لا تلبي المتطلبات التنظيمية. بما أن قضبان ألياف الكربون هي الجزء الحامل, وأي عدم مطابقة في قضبان الكربون سيؤدي حتماً إلى انخفاض الأداء الميكانيكي للسائقين. حتى لو كانت تقنية البناء كافية, من المحتمل أن تحدث حوادث الكسر في حالة ظروف التشغيل السيئة.
لذلك, يفضل اختيار موصلات ACCC من أ شركة مصنعة موثوقة للكابلات العلوية مثل ZMS. موصلات ACCC مصنوعة من ألياف الكربون, كمحركات الجيل الجديد, تقديم فوائد كبيرة لتجديد وزيادة قدرة خطوط الكهرباء. ومن المتوقع ذلك في المستقبل, في صناعة خطوط الكهرباء, استخدامها على نطاق واسع لتجديد وزيادة قدرة الخطوط القديمة.