ПРОВОД НЕИЗОЛИРОВАННЫЙ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям проводов неизолированных для воздушных линий электропередачи (ЛЭП).
Известен провод, содержащий несущий сердечник круглой формы, выполненный из одной или нескольких скрученных круглых стальных оцинкованных проволок. Поверх сердечника наложена токоведущая часть провода из круглых алюминиевых проволок, состоящая из одного или нескольких концентрических повивов (провод марки АС по ГОСТ 839-80 "Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи").
К недостаткам известного провода следует отнести:
1. Увеличенный наружный диаметр из-за недостаточной компактности конструкции сталеалюминиевого провода, которая характеризуется коэффициентом заполнения сечения токоведущей части провода металлом (0,76).
2. Наружная поверхность известного провода имеет ребристую форму, образованную из круглых алюминиевых проволок.
Увеличенный диаметр и ребристая форма наружной поверхности приводят к увеличению ветровой нагрузки на провода, арматуру и опоры ЛЭП при эксплуатации, что вынуждает применить конструктивные и проектные решения, удорожающие стоимость сооружения ЛЭП (например, снижение длины пролетов и увеличение числа опор). Кроме того, повышенные аэродинамические воздействия на провода повышают аварийность ЛЭП ("пляска" проводов, схлестывание фаз).
Поставленная задача заключалась в разработке компактной конструкции сталеалюминиевого провода с повышенным коэффициентом заполнения металлом токоведущей части провода с соответствующим уменьшением наружного диаметра и обеспечением гладкой наружной поверхности провода.
Технический результат достигается тем, что в проводе, содержащем сердечник, выполненный из одной или нескольких скрученных круглых стальных оцинкованных проволок, поверх которого наложена в один или несколько концентрических повивов токопроводящая проволока из алюминия или его сплава, каждая токопроводящая проволока имеет выгнутую и вогнутую боковые стороны, а примыкающие друг к другу в одном повиве передняя и задняя части проволоки имеют в сечении стреловидный профиль.
Токопроводящая проволока может быть выполнена из алюминий-циркониевого сплава.
В этом случае один или несколько повивов токопроводящей проволоки могут быть наложены на сердечник с зазором, заполненным антикоррозионной смазкой.
Полезная модель поясняется чертежом. На фигуре 1 показан провод в разрезе. На фигуре 2 показана токопроводящая проволока в разрезе.
Провод содержит несущий сердечник 1, выполненный из одной или нескольких скрученных круглых стальных оцинкованных проволок. Поверх сердечника наложена токопроводящая проволока 2, выполненная из алюминия или его сплава, имеющая выпуклую и вогнутую боковые стороны, а примыкающие друг к другу в одном повиве переднюю и заднюю части в сечении стреловидный профиль, в виде одного или нескольких концентрических повивов. Зазор между сердечником и повивом из токопроводящих проволок заполнен антикоррозионной смазкой 3.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
Сердечник изготовляют из стальной оцинкованной проволоки (ГОСТ 9850), традиционной для неизолированных проводов.
Токопроводящую проволоку изготовляют из алюминия или его сплава, традиционных для неизолированных проводов.
1
2
Форму проволоки придают путем пропускания проволоки через последовательную систему волок. Верхняя и нижняя поверхности проволоки должны иметь радиус кривизны, равный расстоянию от центра кабеля до поверхности проволоки во время процесса скрутки, а отклонение между радиусами кривизны нижней и верхней поверхностями проволоки и расстоянием от центра кабеля до нижней и верхней поверхностями проволоки должно быть не более ±10%. Конечное соотношение ширины проволоки (а) к высоте проволоки (h) после системы волок должно находиться в пределах 1,1≤a/h≤1,5, а передняя и задняя стороны проволоки должны иметь острый (выгнутый α) и тупой (вогнутый α) углы 90°±1° и 270°±1° соответственно.
В качестве материала заполнения зазора между сердечником провода и повивом из токопроводящих проволок использована антикоррозионная смазка. В частности может быть использована смазка марки ЗЭС (традиционная для неизолированных проводов).
Скрутку сердечника осуществляют на традиционных крутильных машинах с откруткой.
Скрутку токопроводящих проволок осуществляют без открутки на традиционных крутильных машинах, оборудованных распределительной розеткой с поворотными направляющими устройствами с возможностью регулирования положения проволок при входе в калибр.
Соседние проволоки в каждом повиве после выхода из калибра располагаются таким образом, что стороны острого (выгнутого) угла одной проволоки соприкасаются со сторонами тупого (вогнутого) угла другой проволоки.
Расчетный характеристики известного неизолированного провода и предлагаемого провода приведены в таблицы 1.
Основываясь на сравнении характеристик, представленных в таблице 1, можно сделать следующие выводы:
1. Предлагаемый провод по своей конструкции имеет более высокий коэффициент заполнения сечения токопроводящей части металлом, а, следовательно и меньшие габаритные размеры при том же сечении, что и известный неизолированный провод. Таким образом, это позволяет уменьшить ветровые нагрузки и, следовательно, увеличить расстояние между опорами ЛЭП.
2. Предлагаемый провод имеет повышенные аэродинамические характеристики (практически круглая форма, отсутствие воздушных зазоров и плотное соединение токопроводящих проволок в каждом повиве), по сравнению с известным неизолированным проводом (ребристая форма, наличие воздушных промежутков и слабое соединение токопроводящих проволок). Это позволяет еще более уменьшить число опор и увеличить длину провода между опорами, а также снизить аварийность ЛЭП.
3. Предлагаемый провод имеет более высокую рабочую температуру, что позволяет увеличить пропускную способность линии, по сравнению с уже известным неизолированным проводом.
Учитывая вышеизложенное, очевидно, что предлагаемый кабель обладает улучшенными техническими характеристиками, что позволяет значительно снизить затраты на сооружение ЛЭП, а также повышенной надежностью, что снижает риски возникнования аварий.
Таким образом, технический результат заключается в снижении габаритных размеров провода без потери его пропускной способности, повышении рабочей температуры и снижении аварийности ЛЭП.
Таблица 1.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Кабельное изделие
Известный провод типа АС
Предлагаемый провод
Номинальное сечение провода, мм<sup>2</sup>
300/48
300/48
Расчетное сечение токоведущей части провода, мм<sup>2</sup> (ГОСТ 839-80)
295
297
Диаметр провода, мм (ГОСТ 839-80)
24,1
20,2
Коэффициент заполнения сечения токоведущей части металлом
0,76
0,95
Длительно допустимый ток при температуре 90°С, А (стандарт)
885
885
Длительно допустимый ток при температуре 150°С, А (стандарт)
-
1260