美国AmpStar公司是制造高压输电线用复合材料加强铝导线(CRAC)的厂商。它选用了美国AGY公司的S-1HM™玻璃纤维来制造其新款CRAC的高强度复合材料芯。
AmpStar公司是美国Goldsworthy公司的关系公司。Goldsworthy于上世纪90年代发明了CRAC,现在AmpStar进入了研制这种高架裸装输电缆新式改进版的最终阶段。拥有两项世界范围的专利,这种CRAC可用作传统钢芯导线和昂贵复合材料芯导线的经济型替代品。
CRAC的设计是一种用来提高输电容量,减少线路损耗,限制悬垂和减少配套基础设施的高成本效益解决方案。
高强度芯棒
复合材料芯棒中所用的S-1 HM玻璃纤维采用一种新的玻璃配方,其拉伸模量为90 GPa,据称是市场上可供的最高拉伸模量的玻璃纤维。
AmpStar公司为应对公用事业对提高性能(尤其是拉伸性能)同时保持合理价格的要求,研制了这一最新款式的CRAC,其设计结合了S-1 HM玻璃和一种耐高温树脂基体的性能。在CRAC设计中,拉伸性能和耐热性能非常重要,原因在于:复合材料芯棒的韧性直接决定了导线安装接头、端头等五金件和容许极限弯曲半径的能力;而耐高温性对于高架导线至关重要,因为输电过程本身是一积热过程,电流越大,热量越高。
据介绍,用了高强度的复合材料芯棒,就可以把铝层排得更紧密,可以使用导电性更好的退火铝,其结果,可以提高载流量100%之多。与其它复合材料芯导线(包括那些使用碳/玻混杂复合材料芯的导线)相比,AmpStar CRAC导线具有同等或更好的力学性能、更高的玻璃态转变温度和低得多的制造成本。
更低的线路损耗
除了韧性和耐热性之外,CRAC还具有减少线路损耗的能力。
所有导线都有一定的线路损耗,但使用复合材料芯可以减少损耗30%之多。效率提高可使发电厂减少碳足迹和节省燃料成本。
专家说,由于成本和环境问题,不可能简单地增加输电线路来提高供电量。所以,变通办法是使用能够在同样塔架之间输送更多电量的高容量/高效率导线来改造输电工程。由于CRAC强度更高,输电塔的间距和大小就可变得更省钱,这是一个重大的成本效益。