ПРОВОД НЕИЗОЛИРОВАННЫЙ ДЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к кабельной промышленности, а именно к конструкциям неизолированных проводов, предназначенные для передачи электрической энергии в воздушных электрических сетях.
Известно, что многие регионы нашей страны сталкиваются с проблемой ограниченной пропускной способности ЛЭП. Энергопотребление этих регионов уже сегодня в несколько раз превышает величины, заложенные в Энергетической стратегии РФ до 2020 года, и потребление электроэнергии в них постоянно растет.
В этих условиях вынуждены модифицировать существующие сети - либо путем строительства параллельных линий, либо с помощью переноса дополнительной нагрузки на провода большего сечения. Первое требует беспрецедентных вложений, времени и получения разрешений на установку новых линий. Второе оказывается не всегда возможным, поскольку сталеалюминиевый провод большого сечения обладает такой массой, на которую старые опоры часто не рассчитаны, что в конечном итоге, приводит к необходимости строительства новых опор ЛЭП.
Известны различные конструкции неизолированных проводов, которые используются для воздушных линий электропередачи.
Известна конструкция провода неизолированного, состоящего из сердечника, внутреннего и внешнего повивов, причем сердечник выполнен из стальной проволоки, снабженной покрытием, внутренний повив выполнен из стальных проволок, снабженных покрытием, а внешний повив выполнен из медных проволок, при этом покрытие стальных проволок сердечника и внутреннего повива выполнено как минимум из одного слоя цинка и/или никеля, и/или меди, и/или хрома, и/или олова, и/или свинца, и/или сплава, включающего, по крайней мере, один из металлов указанных слоев, (см. патент РФ №35032 «Провод неизолированный (варианты), опубл. 20.12.2003 г.)
Известна конструкция провода неизолированный, состоящего из сердечника, внутреннего и внешнего повивов, причем сердечник выполнен из стальной проволоки, снабженной покрытием, внутренний повив выполнен из медных проволок, снабженных покрытием, а внешний повив выполнен из стальных проволок, при этом покрытие стальных проволок сердечника и внешнего повива и покрытие медных проволок внутреннего повива выполнено, как минимум, из одного слоя цинка и/или никеля, и/или меди, и/или хрома, и/или олова, и/или свинца, и/или сплава, включающего, по крайней мере, один из металлов указанных слоев.(см. патент РФ №35032 «Провод неизолированный (варианты), опубл. 20.12.2003 г.)
Известна конструкция многожильного электрического провода, содержащий сердечник, обвитый внутренним и наружным повивами, каждый из повивов выполнен из стальных проволок и, по крайней мере, одной медной, или из медных проволок и, по крайней мере, одной стальной, а сердечник выполнен из стальной или медной проволоки.(см. патент РФ №35033 «Многожильный электрический провод», опубл. 20.12.2003 г.)
Известна конструкция неизолированного провода, которая включает сердечник, выполненный из стальной проволоки и снабженной покрытием, и внутренний и внешний повивы выполнены из алюминиевых проволок, (см. Белорусов и др. «Электрические кабели и провода», справочник, М: Энергоатомиздат, 1988 г., с.38).
Одним из основных недостатков вышеуказанных известных проводов является низкая пропускная способность и коррозийная стойкость.
Наиболее близким техническим решением к предложенным вариантам полезной модели является сталеалюминиевый провод, который состоит из стального сердечника и из одного или нескольких повивов проволок из алюминия. Стальной сердечник выполнен из одной стальной проволоки диаметром до 4,5 мм или скрученным из 7 и более стальных проволок диаметром 2,2-3,6 мм каждая. Для уменьшения коррозии стальные проволоки покрывают дорогостоящим цинком, а внутренние повивы из алюминиевых проволок проводов больших сечений могут быть покрыты защитной нагревостойкой смазкой, имеющей хорошую адгезию, которая используется для алюминиевых проводов, (см. Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия. ГОСТ 839-90).
К основным недостаткам известного сталеалюминиевого провода относится его низкая стойкость к коррозии стального сердечника и, соответственно, дорогостоящая защита в борьбе с ней, помимо этого в условиях пиковых нагрузок происходит нагрев провода, при этом, если температура достигает 120-150°С, алюминиевые проволоки внутреннего и внешнего повивов провода отжигаются и резко теряют прочность.
Технической задачей полезной модели является создание конструкции провода неизолированного для воздушных линий электропередачи с повышенной стойкостью к коррозии и увеличением электропроводности при его рабочей температуре до 250°С.
Технический результат заключается в повышение эксплуатационной надежности и увеличение срока службы провода за счет повышение коррозионной стойкости и стабильной механической прочности, а также увеличение электропроводности.
Технический результат по первому варианту достигается тем, что в проводе неизолированном для воздушных линий электропередачи, состоящем из сердечника, внутренних и внешнего повивов, сердечник выполнен из одной или нескольких стальных плакированных алюминием проволок, а внутренние и внешний повивы выполнены из проволок термостабилизорованного алюминий-циркониевого сплава, с содержанием циркония не более 2%.
Технический результат по второму варианту достигается тем, что в проводе неизолированном для воздушных линий электропередачи, состоящем из сердечника, внутренних и внешнего повивов, сердечник выполнен из одной или нескольких стальных оцинкованных проволок, а внутренние и внешний повивы выполнены из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава, с содержанием циркония не более 2%.
Преимущество предлагаемых вариантов конструкций провода неизолированного для воздушных линий электропередачи заключается в том, что благодаря применению при наложении внутренних и внешних повивов проволок из термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава, с содержанием циркония не более 2%, обеспечивается работоспособность провода при повышенных нагрузках с рабочей температурой провода до 250°С. Алюминий-циркониевый сплав имеет прочность аналогичную стандартному алюминию, но благодаря своей микроструктуре, он сохраняет свои физико-механические характеристики и при высоких температурах. Если обычный алюминий при температуре 120-150°С отжигается и резко теряет прочность, то алюминий-циркониевый сплав сохраняет свои свойства до 250°С.
Кроме того, благодаря использованию сердечника из одной или нескольких стальных плакированных алюминием проволок, увеличивается его электропроводность по сравнению со стальным.
Заявителю не известны конструкции проводов неизолированных для воздушных линий электропередачи, представляющих совокупность всех признаков, характеризующих указанные варианты полезной модели, что говорит о новизне заявляемого объекта.
К отличительным признакам предлагаемых вариантов провода неизолированного для воздушных линий электропередачи относится конструктивное их исполнение и совокупность применяемых материалов для сердечника и внутренних и внешнего повивов.
Предложенная конструкция полезной модели иллюстрируется чертежом, на котором представлены предлагаемые варианты провода неизолированного для воздушных линий электропередачи в поперечном сечении.
По первому варианту провод неизолированный для воздушных линий электропередачи включают в себя сердечник 1, внутренние повив 2 и внешний повив 3.
Сердечник 1 может быть выполнен из одной или нескольких стальных плакированных алюминием проволок.
Внутренние 2 и внешний 3 повивы могут быть выполнены из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава с содержанием циркония не более 2%.
Отличительной особенность второго варианта провода неизолированного для воздушных линий электропередачи является совокупность материалов, которые использованы для сердечника 1 и внутренних 2, и внешнего 3 повивов. Во втором варианте провода сердечник 1 выполнен из одной или нескольких стальных оцинкованных проволок, а внутренние 2 и внешний 3 повивы - из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава с содержанием циркония не более 2%.
Предлагаемые конструкции провода неизолированного для воздушных линий электропередачи работают следующим образом.
При использовании предлагаемых вариантов провода неизолированного для воздушных линий электропередачи его сердечник 1, выполненный из одной или нескольких стальных плакированных алюминием проволок или стальных оцинкованных проволок, и выполнение внутренних 2 и внешнего 3 повивов из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава воспринимают воздействующую на них механическую нагрузку различного характера и обеспечивают надежное прохождение электрического тока.
При этом внутренние 2 и внешний 3 повивы, выполненные из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава, с содержанием циркония не более 2%, обеспечивают достаточно надежную электропроводность и физико-механические характеристики при нагреве провода до 250°С. Сборку провода предлагаемых вариантов осуществляют с помощью традиционного оборудования.
Таким образом, вся совокупность конструкторских решений и соответствующие подобранные материалы, использованные в конструкции предлагаемых вариантов провода неизолированного для воздушных линий электропередачи, дает возможность улучшить технические характеристики за счет повышение коррозионной стойкости, стабильной механической прочности, увеличенной пропускной способности воздушных линий электропередачи и в целом позволит увеличить срок службы и повысить эксплуатационную надежность.