≡ menu

Wysokotemperaturowy ≠ Wysokostratny

Wysokotemperaturowy  ≠  Wysokostratny

gdy stosujemy
Niskostratne Wysokotemperaturowe 
Przewody o Małym Zwisie 
(ang. High Temperature Low Loss Small Sag = HTLLSS)

tzn. przewody, które 
posiadając zdolność do pracy w wysokich temperaturach (≥150°C) mają rezystancję mniejszą o 25-40% od przewodów AFL (ACSR) i AAAC

 

Porównując straty w liniach z tradycyjnymi technologiami przewodów AFL (ACSR) i AAAC o maksymalnej dopuszczalnej temp. pracy 80-90°C, z technologią niskostratnych wysokotemperaturowych przewodów o małym zwisie z drutami trapezoidalnymi, można stwierdzić, że pomimo wzrostu rezystancji podczas pracy w wysokich temperaturach, wysokotemperaturowe przewody o małym zwisie z drutami trapezoidalnymi, mogą generować straty mniejsze nawet o 20-30% od strat generowanych w tradycyjnych przewodach o takiej samej średnicy z drutami okrągłymi, pod warunkiem krótkotrwałej pracy w zakresie wysokich temperatur, co nb. ma miejsce we wszystkich liniach z tymi przewodami w Polsce.
W literaturze na przestrzeni ostatnich lat pojawiło się wiele przekłamań, półprawd i fałszywych stwierdzeń, dlatego warto niektóre sprawy wyjaśnić.
Sam fakt zainstalowania wysokotemperaturowych przewodów o małym zwisie nie spowoduje, że straty przesyłowe wzrosną!
Wręcz przeciwnie mogą one zmniejszyć się – wszystko zależy od doboru odpowiedniej konstrukcji przewodów i od umiejętnej ich eksploatacji.
Za wyjątkiem nielicznych przypadków, wysokotemperaturowe przewody o małym zwisie są mniej lub bardziej niskostratne.

 

Nowe Audi SQ7 TDI z 4,0 l silnikiem o mocy 435 KM i z momentem obrotowym 900 Nm to najpotężniejszy SUV z silnikiem diesla dostępny obecnie na rynku. Przyspiesza on od 0 do 100 km/h w 4,8 s, a jego prędkość maksymalna to 250 km/h. 
Jednak nie można stwierdzić tego, co było kiedyś prawdą dla tak dużych silników, że ten nowoczesny silnik spala dużo paliwa, ponieważ jeżdżąc tym samochodem ważącym ponad 2 tony możemy osiągnąć spalanie na poziomie 18 litrów na 100 km lub niewiarygodnie niskie 6 l / 100 km - zależnie od tego z jaką prędkością będziemy jeździli, jak szybko będziemy przyspieszali i od tego jak „ciężką” nogę mamy. 
Sam fakt posiadania przez ten samochód tak dużego (ale nowoczesnego) silnika nie oznacza, że jest on „wysokostratny” – wszystko zależy od kierowcy i jego sposobu jazdy.
Posiadanie takiego samochodu daje jednak olbrzymi komfort, że gdy w trudnej sytuacji trzeba będzie przyspieszyć to zrobimy to w kilka sekund, a gdy trzeba będzie gdzieś szybko dojechać autostradą to zrobimy to dużo szybciej niż samochodem o gorszych osiągach, spalając wtedy krótkotrwale 15l/100 km. Jednak, gdy będziemy jeździli spokojnie i zgodnie z przepisami to samochód ten będzie spalał ok. 6 l /100 km i gdy przez większość czasu będziemy tak jeździli to średnie roczne spalanie będzie wynosiło 7-8 l/100 km, co daje niewiarygodnie niską wartość dla samochodu z takim silnikiem.
Podobnie jest z wysokotemperaturowymi przewodami o małym zwisie: sam fakt ich zainstalowania nie spowoduje, że straty przesyłowe nam wzrosną! Wręcz przeciwnie, takie przewody umiejętnie dobrane, zaprojektowane i eksploatowane mogą, w zależności od rodzaju i konstrukcji przewodu oraz czasu pracy w wysokotemperaturowym zakresie, ograniczyć straty przesyłowe od kilku % (ACSS z okrągłymi drutami) do 30-40% (ACCC® i ACMCC® z drutami trapezoidalnymi). 

 

To czy przewody są wysokostratne, czy niskostratne, zależy od:

1. Ilości zawartego w przewodzie aluminium, co decyduje o rezystancji przewodu.

2. Doboru przez projektanta linii przewodu o odpowiednich parametrach.

3. Potrzeb eksploatacyjnych operatora systemu dystrybucyjnego i przesyłowego, które determinują zakres temperatur pracy przewodów.

 

Ilość zawartego w przewodzie aluminium decyduje o tym czy jest on wysokostratny, czy niskostratny.
Przewód z drutami trapezoidalnymi ma zawartość aluminium większą o 25-40% od zawartości aluminium w przewodzie o takiej samej średnicy z drutami okrągłymi.
Dlatego, przewód z drutami trapezoidalnymi ma rezystancję mniejszą o 25-40% od rezystancji przewodu o takiej samej średnicy z drutami okrągłymi, przy takiej samej temperaturze pracy.

 

Dobór przez projektanta przewodu o odpowiednich parametrach i jego umiejętne „powieszenie” na linii decydują o tym czy pracując na danej linii jest on wysokostratny, czy niskostratny.
Projektując nowe linie wysokich napięć i modernizując istniejące linie, parametry przewodu dobiera się tak, żeby pracował on jak najkrócej w wysokiej temperaturze oraz żeby jego rezystancja była jak najmniejsza.

 

Potrzeby eksploatacyjne operatora systemu dystrybucyjnego i przesyłowego, które determinują zakres temperatur pracy przewodów, decydują o tym czy jest on wysokostratny, czy niskostratny.
Tylko w nielicznych przypadkach linie WN pracują przez dużą część ich czasu pracy przy maksymalnie dopuszczalnej temperaturze roboczej przewodów osiągając wtedy maksymalną obciążalność prądową i generując bardzo duże straty.  Tak działają np. niektóre linie w Japonii oraz w USA (Kalifornia), gdzie ze względu na ograniczoną liczbę linii WN i trudności z budową nowych linii (brak możliwości uzyskania prawa drogi), istniejące linie eksploatowane są z maksymalną wydajnością. W takich sytuacjach wysokotemperaturowe przewody o małym zwisie rzeczywiście są wysokostratne, ale jest to wtedy świadoma decyzja operatora systemu przesyłowego, który dla zapewnienia wystarczającej przepustowości linii jest zdecydowany ponieść bardzo wysokie koszty zwiększonych strat.

Jednak większość wysokotemperaturowych przewodów o małym zwisie (w tym wszystkie zainstalowane do tej pory w Polsce) jest stosowana dla zaspokojenia krótkotrwałych zwiększonych potrzeb systemowych np. gdy dana linia musi przejąć przesył z innej linii, która uległa awarii (stan n-1) lub w okresie maksymalnej generacji farm wiatrowych lub gdy wystąpią skrajnie niekorzystne warunki pogodowe (temp. powietrza +30-35°C, maksymalne nasłonecznienie i brak wiatru). Przewód w takich sytuacjach pracuje bardzo krótko w swoim wysokotemperaturowym zakresie temperatur pracy, a większość czasu pracuje w niskotemperaturowym zakresie. Na przykład, zakładając, że przewód ACCC® i ACMCC® przez 5% całego czasu pracy linii będzie pracował w zakresie wysokich temperatur zapewniając wtedy 2-krotnie wyższą przepustowość linii  niż tradycyjne przewody AFL (ACSR) i AAAC o tej samej średnicy pracujące w temperaturze +80°C, a przez 95% całego czasu pracy linii będzie przewód ACCC® i ACMCC® pracował w zakresie niskich temperatur, wtedy przewód ACCC® i ACMCC® będzie generował straty mniejsze o ok. 20-30% od start generowanych przez przewody AFL (ACSR) i AAAC o tej samej średnicy.

Nasi sąsiedzi zza Odry najpierw zabudowali całe Niemcy liniami wysokich napięć, a dopiero po tym wprowadzili obszary Natura 2000. W Polsce sytuacja jest odmienna – my nie mając rozbudowanej infrastruktury sieciowej wprowadziliśmy te obszary, a na domiar złego na wielu nie chronionych obszarach społeczeństwo bardzo ostro sprzeciwia się budowie nowych linii i żadna specustawa tu nie pomoże…
W takiej sytuacji modernizowanie istniejących linii zaprojektowanych do pracy w +40°C podwyższając temperaturę ich pracy linii jedynie do 60°C lub 80°C za pomocą tradycyjnych technologii AFL(ACSR) lub nawet do 90°C za pomocą AAAC, zamiast uzyskać 2 razy większą obciążalność prądową za pomocą niskostratnych przewodów HTLS, wydaje się być rażącą niegospodarnością.
P.S. Porównując straty generowane przez różne technologie przewodów przed i po modernizacji linii trzeba upewnić się, że porównujemy „jabłka z jabłkami, a nie jabłka z gruszkami” tzn. nie możemy porównywać dotychczasowych strat w linii pracującej z maksymalną temp. +40°C ze stratami w linii pracującej z maksymalną temp. +80°C lub wyższą, bo straty zawsze będą większe.

  • Zircon Poland Sp. z o.o.
    ul. Klimczaka 5/1
    02-797 Warszawa, Polska

  • Tel. (+48 22) 816 85 41
    Fax (+48 22) 816 85 76
    E-mail: zircon@zircon.pl

  • Logo Zircon

logo Script logo