Patent RU-105515-U1 (RU)
Title: Провод для воздушных линий электропередачи
IPC: H01B5/04
Filed: 2011-01-19
Granted: 2011-06-10
Abstract: Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно к конструкции проводов сверхдальних, магистральных, распределительных воздушных линий электропередачи и электрических сетей. Полезная модель может быть реализована в 4-х различных конструктивных вариантах. Вариант 1. Согласно патентуемой полезной модели, композиционный сердечник одножильной конструкции выполнен в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала, имеющего предел прочности при разрыве не менее 0,5 ГПа, композиционный сердечник содержит защитное покрытие или выполнен без защитного покрытия, а многопроволочная токопроводящая жила выполнена в виде повивов из проволок из проводниковых материалов круглой или профилированной формы, скрученных вокруг композиционного сердечника без зазора или с зазором. Согласно полезной модели, токопроводящая жила выполнена из алюминия, меди или их сплавов электротехнического назначения, например, алюминия электротехнического назначения А5Е, А7Е или теплостойкого алюминий-циркониевого сплава. Предусмотрено, что композиционный несущий сердечник одножильной конструкции выполнен в виде длинномерного стержня диаметром от 2,3 до 75 мм. Согласно полезной модели композиционный несущий сердечник выполнен из армирующего волокна одного состава и термореактивного полимерного связующего, степень наполнения полимерной теплостойкой матрицы армирующими волокнами составляет 30-95 мас.%, а содержание термореактивного теплостойкого полимерного связующего 5-70 мас.%. Композиционный несущий сердечник содержит в качестве армирующего волокна соответственно стеклянные, углеродные, арамидные, полиимидные, керамические, базальтовые, борные волокна. Предусмотрено, что полимерная матрица композиционного несущего сердечника: содержит в качестве термореактивного связующего соответственно эпоксидную композицию с температурой стеклования 90-350°C, или термореактивные связующие на основе соединений ароматических полиамидов или кремнеорганических, полиимидных, полиэфирных, фенол-формальдегидных смол или дигидрофосфатных, полициануратных, борорганических, полифениленоксидных, полисульфоновых связующих, их производных и сополимеров, в том числе наномодицированных, имеющих предел длительной эксплуатации до 350°C; содержит антиоксиданты фенольного, аминного, фосфитного типа или их синергические смеси в количестве от 0,2 до 10% мас. и/или антипирены, в качестве которых используют бром-, хлор-, фосфорсодержащие органические соединения, гидрооксиды магния, алюминия, полифосфат аммония, триоксид сурьмы, в количестве 5-25% мас., остальное компоненты термореактивного связующего композиционного сердечника. При использовании в качестве материала токопроводящих жил алюминия электротехнического назначения А5Е, А7Е или алюминий-циркониевого сплава, имеющих предел прочности 160 МПа и выше, отношение сечения токопроводящей части провода к сечению композиционного несущего сердечника составляет 2,5-20,0. При использовании в качестве материала токопроводящих жил предварительно отожженного алюминия А5Е, А7Е, отношение сечения токопроводящей части провода к сечению композиционного сердечника составляет 1,5-16,0. Согласно полезной модели многопроволочная токопроводящая жила выполнена: в виде повива из проволок круглой формы, скрученных вокруг композиционного сердечника; в виде повива из предварительно профилированных проволок трапецеидальной или Z-образной формы, скрученных вокруг композиционного сердечника. Число повивов токопроводящей жилы составляет 1-5. Между токопроводящим повивом провода и композиционным сердечником отсутствует зазор или выполнен зазор 0,1-4 мм. Предусмотрено, что при конструктивной реализации композиционного сердечника с наружным защитным покрытием, защитное покрытие композиционного сердечника: выполнено на основе композиций полиэтилена, сополимеров полиэтилена, поливинилхлорида, способных длительно эксплуатироваться при температурах до 100°C или фторопластов, способных длительно эксплуатироваться при температурах до 250°C или термо- теплостойких композиций на основе, полиимидов, кремнийорганических полимеров, полиамидов, полифениленов, полигетероариленов, полиэфиров, полиэпоксидов, органосиликатов, полисульфонов, полифениленоксидов их сополимеров и их производных, имеющих предел длительной эксплуатации до 350°C; содержит антиоксиданты фенольного, аминного, фосфитного типа или их синергические смеси в количестве от 0,2 до 20% мас. и/или антипирены, в качестве которых используют бром-, хлор-, фосфорсодержащие органические соединения, гидрооксиды магния, алюминия, полифосфат аммония, триоксид сурьмы, в количестве 5-70% мас., остальное компоненты теплостойких композиций материала защитного покрытия; выполнено из теплостойкого материала в виде спиральной намотанной ленты, имеющей предел длительной эксплуатации от -50°C до 350°C, или предварительно металлизированной ленты из теплостойкого материала, имеющего предел длительной эксплуатации от -50°C до 350°C, с последующим оплавлением ленты для формирования монолитного покрытия; выполнено из спирально намотанной алюминиевой ленты или алюминиевой фольги. Вариант 2. Согласно патентуемой полезной модели, композиционный сердечник многожильной конструкции выполнен в виде скрученных или нескрученных длинномерных стержней, из непрерывно армированного композиционного материала, имеющего предел прочности при разрыве не менее 0,5 ГПа, композиционный сердечник содержит защитное покрытие или выполнен без защитного покрытия, а многопроволочная токопроводящая жила выполнена в виде повивов из проволок из проводниковых материалов круглой или профилированной формы, скрученных вокруг композиционного сердечника без зазора или с зазором. Композиционный сердечник многожильной конструкции выполнен в виде скрученных или нескрученных длинномерных стержней круглой формы диаметром от 0,5 до 15 мм или из скрученных или нескрученных длинномерных стержней трапецеидальной или клиновидной формы, при этом диаметр композиционного сердечника многожильной конструкции составляет от 2,3 до 75 мм. В остальном вариант полезной модели 2 аналогичен конструктивным решениям, изложенным в варианте 1. Вариант 3. Согласно патентуемой полезной модели, композиционный сердечник одножильной конструкции в виде длинномерного стержня, содержит на поверхности упрочняющий спиральный каркас, выполненный путем однозаходной или многозаходной или однорядной или многорядной или перекрестной встречной спиральной намотки термостойкой нити с зазором или встык, или с перекрытием, при этом центральная и внешняя части композиционного сердечника, непрерывно армированы волокнами разного состава, композиционный сердечник содержит защитное покрытие или выполнен без защитного покрытия, а многопроволочная токопроводящая жила выполнена в виде повивов из проволок из проводниковых материалов круглой или профилированной формы, скрученных вокруг композиционного сердечника без зазора или с зазором. Предусмотрено, что упрочняющий спиральный каркас единичной жилы многожильного композиционного несущего сердечника выполнен из термостойкой арамидной или углеродной, полиэфирной, полиимидной, стеклянной, базальтовой нити или ровинга линейной плотностью до 1200 текс, имеющие предел прочности до 8 ГПа и способные длительно эксплуатироваться при температуре до 350°C. В остальном вариант полезной модели 3 аналогичен конструктивным решениям, изложенным в варианте 1. Вариант 4. Согласно патентуемой полезной модели, композиционный сердечник многожильной конструкции в виде скрученных или нескрученных длинномерных стержней, каждый из которых содержит на поверхности упрочняющий спиральный каркас, выполненный путем однозаходной или многозаходной или однорядной или многорядной или перекрестной встречной спиральной намотки термостойкой нити с зазором или встык, или с перекрытием, при этом центральная и внешняя части длинномерных стержней композиционного сердечника непрерывно армированы волокнами разного состава, композиционный сердечник содержит защитное покрытие или выполнен без защитного покрытия, а многопроволочная токопроводящая жила выполнена в виде повивов из проволок из проводниковых материалов круглой или профилированной формы, скрученных вокруг композиционного сердечника без зазора или с зазором. Предусмотрено, что упрочняющий спиральный каркас единичной жилы многожильного композиционного несущего сердечника выполнен из термостойкой арамидной или углеродной, полиэфирной, полиимидной, стеклянной, базальтовой нити или ровинга линейной плотностью до 1200 текс, имеющие предел прочности до 8 ГПа и способные длительно эксплуатироваться при температуре до 350°C. В остальном вариант полезной модели 4 аналогичен конструктивным решениям, изложенным в варианте 1. Технический результат патентуемой полезной модели заключается в том, что разработанный провод, во всех патентуемых конструктивных вариантах реализации, позволяет: увеличить в 2-3 раза пропускную способность высоковольтных линий электропередачи; снизить на 15-25% вес провода воздушных линий электропередачи; обеспечить минимальный провис воздушного провода линии электропередачи и снизить нагрузки на опоры ВЛ, увеличить сроки межремонтного периода, при этом патентуемый провод отличается повышенной устойчивостью к знакопеременным нагрузкам, вибрации, изгибу, кручению, гибкостью и возможностью скручивания; увеличить температуру эксплуатации линий электропередачи. 4 н.п.ф., 11 ил.