ПРОВОД НЕИЗОЛИРОВАННЫЙ ДЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к конструкциям неизолированных проводов для воздушных линий электропередачи.
Известна конструкция провода марки АС по ГОСТ 839-80 «Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи», состоящего из сердечника, скрученного из одного или нескольких несущих элементов в виде стальных оцинкованных проволок. Поверх сердечника наложена концентрическими повивами токоведущая часть провода из круглых алюминиевых проволок, состоящая из одного или нескольких концентрических повивов.
К недостаткам известного провода относятся:
- увеличенный наружный диаметр;
- повышенные вибрации под действием ветра;
- пониженная способность к само демпфированию;
- пониженная защита от факторов внешней среды;
- повышенная вероятность коррозии;
- пониженная долговечность.
Все эти недостатки снижают надежность и качество неизолированных проводов для воздушных линий электропередачи.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель заключается в повышении надежности и качества провода неизолированного для воздушных линий электропередачи.
Технический результат достигается тем, что в проводе неизолированном для воздушных линий электропередачи, содержащем сердечник из скрученных несущих элементов, последовательно охваченный алюминиевой оболочкой и токопроводящей частью, внутренняя поверхность алюминиевой оболочки частично повторяет наружную поверхность сердечника с обеспечением площади их взаимного контакта 20-90% от площади наружной поверхности сердечника и имеет толщину в наиболее тонких местах 0,2-2 мм.
Преимущества нового провода следующие:
- пониженные и более равномерные усилия на единицу площади поверхности сердечника при монтаже и эксплуатации провода;
- повышенная продольная и поперечная жесткость;
- пониженные вибрации провода под воздействием ветра;
- пониженный износ и повышенный ресурс сердечника в проводе.
Токопроводящие проволоки в предлагаемом проводе могут быть выполнены из алюминия или из алюминиевых сплавов, в том числе алюминий-циркониевых. При этом в сечении они могут быть круглыми, уплотненными или профилированными, например, трапециедальными, стреловидными или Z-образными.
Сердечник может быть выполнен из нескольких скрученных несущих элементов. Несущие элементы могут представлять собой стальные оцинкованные или плакированные алюминием проволоки. Также несущие элементы сердечника могут быть выполнены из композитного материала, в состав которого входят армирующие базальтовые, углеродные, стеклянные арамидные, керамические или другие высокопрочные волокна диаметром 5-25 мкм и пределом прочности 1,5-3,0 Гпа, и термореактивного связующего на основе эпоксидных, полиэфирных, кремнийорганических, полиимидных, фенолформальдегидных смол и дигидрофосфатных связующих с температурой длительной эксплуатации до 300°C.
Алюминиевая оболочка может быть выполнена из алюминия с временным сопротивлением разрыву 60-150 МПа и его содержанием не менее 99%.
Полезная модель поясняется чертежом.
Провод содержит сердечник 1, выполненный из нескольких скрученных несущих элементов. Поверх сердечника наложена алюминиевая оболочка 2, внутренняя поверхность которой частично повторяет наружную поверхность сердечника и имеет площадь взаимного контакта 20-90% от ее величины. При этом толщина оболочки в наиболее тонких местах составляет 0,2-2 мм. Поверх оболочки наложена токопроводящая часть провода, состоящая из алюминиевых проволок или проволок из алюминиевых сплавов, уложенных в один или несколько повивов.
Предлагаемая полезная модель предусматривает возможность использования двух типов несущих элементов сердечника.
По первому типу несущие элементы сердечника выполнены из стальной оцинкованной или плакированной алюминием проволоки, традиционно применяемой в неизолированных проводах. По второму типу несущие элементы сердечника выполнены из композитных материалов, состоящих из армирующих волокон и полимерной матрицы.
Скрутку сердечника осуществляют на традиционных крутильных машинах с откруткой.
Нанесение алюминиевой оболочки на сердечник проводят на традиционных прессах для наложения на кабели гладких алюминиевых оболочек, или на установках непрерывного прессования методом конформ.
Скрутку токопроводящих проволок осуществляют на традиционных крутильных машинах без открутки. При применении профилированных проволок скрутку осуществляют на традиционных крутильных машинах, оборудованных распределительной розеткой с поворотными направляющими устройствами и возможностью регулирования положения проволок при входе в калибр.
Таблица 1.
Характеристики проводов.
Наименование характеристики
Показатели
Известный провод марки АС
Предлагаемый провод
Номинальное сечение, мм<sup>2</sup>
240/39
240/39
Расчетное сечение алюминиевой оболочки при ее толщине в узком месте 1 мм и площади контакта с наружной поверхностью сердечника 80%, мм<sup>2</sup>
-
36
Расчетное сечение токопроводящихповивов, мм<sup>2</sup>
236
200
Диаметр провода, мм
21,6
20,9
Защита несущих элементовсердечника от проникновения воды
Слабая
Надежная
Расчетные характеристики известного неизолированного провода и предлагаемого провода приведены в таблице 1.
1. Как видно из таблицы 1, можно сделать следующие выводы. Предлагаемый провод за счет алюминиевой токопроводящей оболочки на сердечнике позволяет уменьшить сечение алюминиевых повивов без уменьшения пропускной способности по сравнению известным проводом марки АС.
2. Предлагаемый провод имеет меньший наружный диаметр по сравнению с известным неизолированным проводом, что приводит к улучшению аэродинамических характеристик. Это позволит уменьшить число опор и увеличить длину пролета между опорами.
3. В предлагаемом проводе сердечник надежно защищен алюминиевой оболочкой от воздействия влаги, что повышает коррозионную стойкость и долговечность всего провода.
Дополнительным преимуществом предлагаемого провода при применении в качестве несущих элементов сердечника композитных материалов является более равномерное распределение внешней радиальной нагрузки и ее меньшие удельные значения по сравнению с известным проводом. Это позволяет отказаться от применения при монтаже и ремонтных работах сложной арматуры, например натяжных зажимов марки Dead-end и соединительные муфты марки Splice фирмы Lamifil и применять традиционную арматуру.
Преимуществом предлагаемого провода также является его повышенная продольная и поперечная жесткость, и, следовательно, его повышенная способность к самодемпфированию. Это позволит отказаться от установки на линиях электропередачи виброгасителей или снизить их количество, что снизит эксплуатационные издержки.
Предлагаемая конструкция провода неизолированного для воздушных линий электропередачи работает следующим образом.
При использовании предлагаемого провода несущие элементы сердечника 1, выполненные из композитного материала или из стальных оцинкованных или плакированных алюминием проволок, охватывающая их алюминиевая оболочка 2 с внутренней поверхностью, частично повторяющей наружную поверхность сердечника с площадью их взаимного контакта 20-90% и толщиной в наиболее узких местах 0,2-2 мм, и токопроводящая часть 3 воспринимают действующую на них механическую нагрузку различного характера и обеспечивают надежное прохождение электрического тока.
Таким образом, вся совокупность технических решений и соответствующие подобранные материалы, использованные в конструкции предлагаемого провода, дает возможность улучшить его технические характеристики за счет уменьшения наружного диаметра и повышения коррозионной стойкости, повысить удобство монтажа и ремонтных работ, что в целом позволит увеличить срок службы и эксплуатационную надежность.