برق، سنگ بنای تمدن مدرن، پیشرفت صنعتی را به حرکت در می‌آورد، شهرها را روشن می‌کند و هر جنبه‌ای از زندگی روزمره را حفظ می‌کند. در قلب این شبکه عظیم انتقال نیرو، خطوط انتقال هوایی قرار دارند - شریان‌های زیرساخت‌های الکتریکی ما - که برق را از نیروگاه‌ها به خانه‌ها و مشاغل منتقل می‌کنند. در میان این اجزای حیاتی، هادی‌های ACSR (هادی آلومینیومی فولادی تقویت‌شده) نقش محوری ایفا می‌کنند.

این سیم‌های بی‌ادعا که در ارتفاع بالایی از زمین بر روی برج‌های فولادی آویزان شده‌اند، کوه‌ها و رودخانه‌ها را در بر می‌گیرند و بی‌صدا مأموریت خود را برای انتقال برق در مسافت‌های طولانی و با ظرفیت بالا انجام می‌دهند. اما چرا این اجزای فنی نام حیوانات مانند «سنجاب»، «گرگ» یا «سگ» را یدک می‌کشند؟ چه رازهای مهندسی و ملاحظات عملی در پشت این نام‌گذاری کنجکاو نهفته است؟

ACSR، مخفف Aluminum Conductor Steel Reinforced، ساختار منحصربه‌فرد خود را از طریق نام خود نشان می‌دهد: یک لایه بیرونی از رشته‌های آلومینیومی که هسته فولادی را احاطه کرده است. این طراحی مبتکرانه، رسانایی بالا را با استحکام استثنایی ترکیب می‌کند و آن را برای انتقال مسافت‌های طولانی و با ظرفیت بالا ایده‌آل می‌کند.

رشته‌های آلومینیومی بیرونی از سیم‌های آلومینیومی متعددی تشکیل شده‌اند که به هم تابیده شده‌اند. آلومینیوم پس از مس، در رسانایی در رتبه دوم قرار دارد، در حالی که وزن آن به طور قابل توجهی سبک‌تر است و مزایای متعددی را ارائه می‌دهد:

• رسانایی عالی: با 61٪ رسانایی مس، آلومینیوم ظرفیت حمل جریان بهتری را در واحد وزن فراهم می‌کند.
• قابلیت انعطاف‌پذیری برتر: به راحتی به سیم‌های ریز کشیده شده و به پیکربندی‌های مختلف تابیده می‌شود.
• مقاومت در برابر خوردگی طبیعی: هنگامی که در معرض هوا قرار می‌گیرد، یک لایه اکسید محافظ تشکیل می‌دهد.
• بهره‌وری هزینه: فراوان‌تر و مقرون به صرفه‌تر از مس.

هسته فولادی داخلی که از یک یا چند سیم فولادی گالوانیزه تشکیل شده است، پشتیبانی ساختاری حیاتی را فراهم می‌کند:

• استحکام کششی استثنایی: در برابر بارهای مکانیکی شدید و تنش‌های محیطی مقاومت می‌کند.
• مدول الاستیک بالا: در برابر تغییر شکل تحت کشش مقاومت می‌کند و پایداری خط را حفظ می‌کند.
• مقاومت حرارتی: یکپارچگی ساختاری را در دماهای بالا حفظ می‌کند.

ترکیب آلومینیوم و فولاد، هادی‌ای با مزایای بی‌نظیر ایجاد می‌کند:

• نسبت استحکام به وزن بالا، دهانه‌های طولانی‌تری را بین برج‌ها امکان‌پذیر می‌کند
• تعادل بهینه بین رسانایی و دوام
• راه‌حل مقرون به صرفه برای تأسیسات
• سازگاری با سیستم‌های AC و DC
• عمر طولانی سرویس از طریق محافظت در برابر خوردگی

سیستم نام‌گذاری حیوانات برای هادی‌های ACSR در روزهای اولیه برق‌رسانی به عنوان یک کمک حافظه عملی برای مهندسانی که با مشخصات هادی‌های متعددی کار می‌کردند، منشأ گرفت. در حالی که در سطح جهانی استاندارد نشده است، الگوهای خاصی ظاهر می‌شوند:

به طور کلی، هادی‌های کوچک‌تر نام حیوانات کوچک («سنجاب»، «روباه») را یدک می‌کشند، در حالی که هادی‌های بزرگ‌تر به موجودات قدرتمندتر («گرگ»، «پلنگ») اشاره دارند. اندازه حیوان معمولاً با قطر هادی مطابقت دارد، در حالی که قدرت درک شده آن مربوط به ظرفیت کششی است.

تولیدکنندگان و کشورهای مختلف از قراردادهای نام‌گذاری متمایزی استفاده می‌کنند. در آمریکای شمالی، نام‌های رایج عبارتند از:

• Wren (کوچکترین خطوط مسکونی)
• Sparrow (مدارهای توزیع)
• Hawk (انتقال اولیه)

استانداردهای چینی دارای معادل‌های متفاوتی هستند:

• Squirrel (توزیع ولتاژ پایین)
• Rabbit (خطوط ولتاژ متوسط)
• Wolf (انتقال ولتاژ فوق‌العاده بالا)

فراتر از ارزش یادآور، این سیستم:

• ارتباطات فنی را ساده می‌کند
• مدیریت موجودی را ساده می‌کند
• میراث صنعت را حفظ می‌کند

انتخاب صحیح ACSR مستلزم درک پارامترهای کلیدی و الزامات عملیاتی است.

مهندسان عوامل متعددی را ارزیابی می‌کنند:

• تعداد/قطر رشته آلومینیوم (به عنوان مثال، 6/2.11 میلی‌متر)
• پیکربندی هسته فولادی (به عنوان مثال، 1/2.11 میلی‌متر)
• مساحت کل مقطع
• استحکام کششی نامی (معمولاً کیلو نیوتن)
• مقاومت DC (Ω/کیلومتر)
• آمپراژ (حداکثر ظرفیت جریان)
• وزن در واحد طول
• ضریب انبساط حرارتی

طراحان چندین نیاز را متعادل می‌کنند:

• نیازهای ظرفیت انتقال نیرو
• فاصله و سطح ولتاژ
• شرایط محیطی (بار یخ، باد، آلودگی)
• عوامل اقتصادی
• حاشیه ایمنی

رسیدگی صحیح، قابلیت اطمینان طولانی‌مدت هادی‌های ACSR را تضمین می‌کند.

• تجهیزات رشته‌ای تخصصی برای جلوگیری از آسیب
• کشش دقیق برای دستیابی به افت طراحی
• تکنیک‌های اتصال مناسب
• محافظت در تقاطع‌های جاده/راه آهن
• روش‌های ایمنی دقیق

بازرسی‌های منظم باید به موارد زیر بپردازد:

• آسیب یا خوردگی سطح
• یکپارچگی کانکتور
• تأیید اندازه‌گیری افتادگی
• مدیریت پوشش گیاهی
• تست عایق
• سیستم‌های حفاظت از صاعقه
• کاهش آلودگی در مناطق آلوده

تکامل ACSR بر رفع چالش‌های نوظهور شبکه متمرکز است.

• آلیاژهای با استحکام بالاتر برای افزایش ظرفیت
• مواد پیشرفته برای کاهش تلفات

• سنسورهای تعبیه‌شده برای نظارت بی‌درنگ
• سیستم‌های نگهداری مبتنی بر شرایط

• فرآیندهای تولید سازگار با محیط زیست
• توسعه مواد قابل بازیافت

همانطور که تقاضای برق افزایش می‌یابد و فناوری انتقال پیشرفت می‌کند، هادی‌های ACSR همچنان در حال تکامل هستند تا با چالش‌های شبکه‌های برق مدرن مقابله کنند. ترکیب منحصربه‌فرد قابلیت اطمینان اثبات‌شده و سازگاری آن‌ها تضمین می‌کند که آن‌ها برای دهه‌های آینده اجزای ضروری زیرساخت‌های الکتریکی ما باقی خواهند ماند.