Conducteur AAC vs AAAC: Force, Résistance, Affaissement et corrosion

AAC et AAAC sont tous deux des conducteurs aériens entièrement en aluminium, mais ils ne sont pas interchangeables. AAC utilise normalement une conductivité élevée 1350 aluminium et est plus résistant là où l'efficacité électrique et la faible masse des conducteurs sont plus importantes que la demande de traction élevée. AAAC utilise normalement un alliage d'aluminium traité thermiquement tel que 6201, offrant une plus grande résistance mécanique au prix d'une résistance électrique plus élevée pour la même surface nominale d'aluminium. Le bon choix vient d’une comparaison coordonnée de la résistance, résistance à la traction nominale, comportement d'affaissement et de tension, exposition environnementale, raccords, et la norme régissant les conducteurs.

La distinction la plus importante n'est pas visible sur une photo de produit. L'AAC nu et l'AAAC peuvent avoir une géométrie à pose concentrique similaire et un aspect métallique similaire. Désignation de l'alliage, caractère, horaire des brins, résistance, et les données de traction doivent rester traçables grâce aux spécifications et aux enregistrements de tests.

Un changement important déplace quatre limites techniques.

Le raccourci habituel dit que l'AAC a une meilleure conductivité et que l'AAAC a une meilleure résistance.. C'est utile du point de vue directionnel, mais incomplet. Une ligne ne se conçoit pas uniquement à partir des noms de matériaux: changer le matériau du fil modifie la zone requise pour une cible de résistance, la masse et le diamètre du conducteur, la résistance à la traction nominale, le résultat de l'affaissement-tension, et potentiellement le matériel sélectionné pour la ligne.

Limite de décision Tendance de conception AAC Tendance de conception AAAC Que faut-il comparer
Électrique Résistance inférieure pour la même surface nominale en aluminium. Résistance plus élevée pour la même surface nominale en aluminium. Résistance CC à la température de référence indiquée, puis résistance AC et évaluation thermique de la ligne installée.
Mécanique Capacité de traction inférieure lorsque la surface du conducteur et la construction sont par ailleurs comparables. Capacité de traction plus élevée grâce au système de fils en alliage. Résistance à la traction nominale, tensions quotidiennes, cas de charge maximale, ramper, et facteurs de sécurité.
Géométrie Une zone plus petite peut atteindre un objectif électrique, mais pas une cible mécanique. Un choix mécaniquement efficace peut nécessiter plus de surface pour atteindre le même objectif de résistance. Échouage réel, diamètre hors tout, masse par unité de longueur, et charge de vent ou de glace.
Environnement La construction entièrement en aluminium évite un noyau en acier différent. Évite également un noyau en acier; le nom de l'alliage à lui seul ne détermine pas la durée de vie contre la corrosion. Atmosphère, dépôts, rétention d'humidité, raccords, interfaces, et pratiques d'entretien.

La comparaison électrique commence avec une résistance égale, mots de code pas égaux.

La comparaison de l'AAC et de l'AAAC sur la même section transversale nominale isole l'effet matériau, mais cela ne représente pas une conception électrique égale. Le 1350 L'aluminium couramment utilisé pour la CAA a une conductivité plus élevée que celle du 6201 alliage couramment utilisé pour l'AAAC. À surface et température égales, l'option AAAC a donc généralement une résistance DC plus élevée.

Une comparaison à résistance égale peut nécessiter une zone AAAC plus grande. Ce changement peut augmenter le diamètre, masse, charge de vent, taille du matériel, et logistique des fûts, tout en modifiant également la capacité de traction. Il est donc trompeur de comparer l'intensité admissible, masse, ou le prix avant d'indiquer si les alternatives ont une superficie égale, diamètre égal, résistance nominale égale, ou résistance égale.

La capacité de charge actuelle ne peut pas non plus être lue à partir de la seule conductivité matérielle.. La chaleur produite par perte électrique doit équilibrer la chaleur rejetée par convection et rayonnement, avec chauffage solaire inclus le cas échéant. Diamètre du conducteur, état de surface, température ambiante, vent, soleil, élévation, température maximale du conducteur, et la fréquence affectent tous le résultat. CEI TR 61597 fournit des méthodes pour la capacité de charge actuelle, Résistance CA, réactance, allongement thermique, ramper, et effets de résistance à haute température; sa portée indique également clairement qu'un calcul nécessite des conditions déclarées.

L'avantage mécanique n'a d'importance qu'une fois que les charges linéaires sont connues.

Le principal avantage de l’AAAC est la plus grande capacité de traction du système de fils en alliage. Cela peut être précieux lorsque la décision s'étend, vent, glace, dénivelés, limites de dégagement, ou les charges de support exigent plus de marge mécanique que ce qu'une conception AAC peut fournir. Cela ne signifie pas que l'AAAC autorise automatiquement toute longue durée, car le comportement installé dépend de la géométrie complète du conducteur et des cas de charge de la ligne.

L'affaissement est contrôlé par la tension, poids du conducteur, température, comportement élastique, et fluage à long terme. Un conducteur plus léger n’est pas automatiquement le conducteur ayant le plus faible affaissement, et un conducteur plus fort n'est pas automatiquement installé à une tension quotidienne plus élevée. Capacité structurelle, performances vibratoires, raccords, facteurs de sécurité, et les limites de tension de l'utilitaire limitent l'avantage mécanique utilisable.

La comparaison pratique est une étude de flèche-tension utilisant les données de conducteur proposées, ce n'est pas une déclaration générique selon laquelle un acronyme s'affaisse moins. Les conditions initiales et finales doivent être séparées. Le fonctionnement à haute température peut augmenter immédiatement l'affaissement par allongement thermique, tandis que le fluage modifie la condition finale au fil du temps. La conception de la ligne doit également conserver les dégagements requis dans les cas de charge et de température applicables..

La corrosion est une question de système, pas un simple classement AAC contre AAAC.

AAC et AAAC sont des familles entièrement en aluminium et ne contiennent aucun noyau en acier. Cela supprime l'interface de noyau en acier/aluminium trouvée dans l'ACSR conventionnel., mais cela ne rend aucun des conducteurs à l'abri de la corrosion. Chimie des alliages, état de surface, contaminants atmosphériques, dépôts humides, crevasses au niveau des raccords, humidité emprisonnée, et le contact avec des métaux différents peut toujours contrôler la dégradation.

Pour exposition côtière ou industrielle, les questions utiles concernent la ligne complète: quelle désignation de fil d'aluminium est proposée, quels raccords et composés à joints sont compatibles, si de l'eau ou des dépôts peuvent rester aux interfaces, comment l'installation évite d'endommager les torons, et comment le plan d'inspection détecte le fretting, piqûre, ou des brins cassés. La sélection de l'AAAC uniquement parce qu'il s'appelle un alliage ne constitue pas une évaluation de la corrosion.; sélectionner AAC uniquement parce qu’il s’agit d’aluminium plus pur n’en est pas un non plus.

Le guide sur l’état des conducteurs du CIGRE traite la corrosion, fatigue, vibration, raccords, inspection, et vieillissement en tant que mécanismes connectés. C'est la limite correcte pour une décision environnementale. Le conducteur et ses raccords vieillissent comme un seul système mécanique et électrique.

La base de comparaison peut inverser le gagnant apparent.

Base de comparaison Ce qu'il révèle Ce qu'il peut cacher
Superficie nominale égale Différence matérielle directe en termes de résistance et de résistance du fil. Les alternatives n'ont pas la même puissance électrique à la même température.
Résistance CC égale Comparaison plus approfondie des pertes électriques. Diamètre, masse, charge de vent, matériel, et la capacité de traction peut différer.
Résistance à la traction nominale égale Comparaison plus approfondie de la capacité mécanique. Résistance, température du conducteur, perte d'énergie, et le diamètre peut différer.
Diamètre total égal Utile pour le chargement au vent et certaines interfaces matérielles. Zone, résistance, masse, et la résistance nominale peut toujours être différente.
Mot de code égal Uniquement utile dans la même table et révision reconnues. Un mot de code n'est pas une équivalence universelle entre normes.

Une comparaison d'offres techniquement équitable doit donc d'abord identifier les objectifs de conception fixés.. Si la perte électrique et le jeu déterminent, la résistance et l'affaissement dans les conditions de fonctionnement déclarées peuvent être les principales contraintes. Si la portée ou la charge météorologique régit, les limites de traction et d'affaissement peuvent conduire. Dans les deux cas, toutes les autres conséquences doivent rester visibles.

Équipement de toronnage de conducteurs avec qualité de fil lié, échouage, poser, résistance, et contrôles de résistance à la traction
La qualité du fil et la liste des torons doivent rester liées à la résistance et à la résistance à la traction nominale dans les dossiers de production..

La norme définit l'identité du conducteur avant le début des calculs.

Sous la voie ASTM, ASTM B231/B231M couvre l'aluminium à brins concentriques 1350 conducteurs, tandis que la norme ASTM B399/B399M couvre les conducteurs en alliage d'aluminium 6201-T81 et 6201-T83 à torons concentriques.. Leurs exigences en matière de câblage, construction de torons, poser, dimensions, masse, résistance, et les provisions de force nominale ne sont pas des éléments d'exécution interchangeables..

CEI 61089 définit les caractéristiques électriques et mécaniques des conducteurs toronnés aériens à pose concentrique à fils ronds et utilise ses propres désignations de matériaux et tableaux de conducteurs. Le portée de la norme officielle est une référence neutre utile, mais une spécification de projet doit encore nommer l'édition requise, désignation du conducteur, et données de performance spécifiques au projet.

Mélanger un nom de conducteur ASTM avec des valeurs de construction CEI, ou en combinant des valeurs provenant de tables de mots de code sans rapport, crée une nomenclature apparemment complète qui peut ne pas décrire un conducteur pouvant être fabriqué. Le système de gouvernance doit rester cohérent, depuis la qualité du fil jusqu'aux tests des conducteurs finis..

Extrémité coupée du conducteur entièrement en aluminium à côté des contrôles pour la désignation du fil, standard, résistance, et la force
L'inspection visuelle peut confirmer la géométrie des torons, mais les matériaux et les performances nécessitent des enregistrements et des tests contrôlés.

Une photographie ne peut pas approuver un envoi AAC ou AAAC.

Une extrémité coupée peut afficher le nombre de brins, disposition approximative des fils, dommages évidents à la surface, et si un noyau en acier est présent. Cela ne peut pas prouver 1350 aluminium, 6201 alliage, caractère, conductivité, performance en traction, ou la conformité à une norme nommée. Ces propriétés nécessitent une identité matérielle contrôlée et des preuves de test.

Le calendrier de production et d’inspection doit au moins regrouper ces résultats: désignation et état du fil; nombre de brins et diamètre nominal du fil; direction de pose et rapport de pose; surface et masse calculées; diamètre hors tout; résistance DC maximale à la température de référence spécifiée; résistance à la traction nominale; exigences en matière de surfaces et de joints; essais de conducteurs finis; longueur du tambour et identification. La modification du planning des torons nécessite de revoir les valeurs électriques et mécaniques qui en dépendent, non copié du modèle précédent.

Trois conditions d'itinéraire conduisent à trois réponses différentes.

Une ligne de distribution urbaine courte aux portées modérées: perte électrique, géométrie de support compacte, et la manipulation de l'installation peut supporter plus de poids que la capacité de traction maximale. Un Configuration du conducteur AAC peut être cohérent lorsque son résultat d'affaissement-tension, charges météorologiques, et les raccords satisfont au design de la ligne.

Un itinéraire de distribution ou de sous-transmission avec une demande mécanique plus élevée: une résistance accrue peut justifier un Configuration des conducteurs AAAC, à condition que la zone sélectionnée rencontre également une résistance, température, autorisation, et exigences en matière de pertes.

Un parcours où ces options tout aluminium manquent encore de la marge mécanique requise: la frontière décisionnelle peut se déplacer vers une famille renforcée. La comparaison XWA distincte de Sélection des lignes ACSR et AAAC explique pourquoi l'ajout d'un noyau en acier modifie la répartition de la résistance, interfaces de corrosion, comportement d'affaissement, et accessoires.

Le choix défendable est le programme de conducteurs qui satisfait aux mêmes exigences électriques., mécanique, environnemental, et modèle d'interface. La CAA n’est pas la solution peu coûteuse par défaut, et AAAC n'est pas la réponse haute performance par défaut. Chacun ne devient approprié que lorsque la base de comparaison indiquée et les calculs d'itinéraire concordent.

Pour une proposition technique XWA, les données de départ utiles constituent la norme en vigueur, tension et service de circuit, cible de courant continu ou de résistance requise, informations sur l'itinéraire et la durée de décision, chargement météo, température maximale de fonctionnement, critères d'autorisation, exigences de montage, longueur totale, et contraintes du tambour. Ces entrées permettent de vérifier le calendrier AAC ou AAAC proposé en tant que composant de ligne plutôt que de le sélectionner par acronyme..