Провод неизолированный

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к конструкциям неизолированных проводов для воздушных линий электропередачи.
2
Известен провод неизолированный для воздушных линий электропередачи -патент РФ на полезную модель №106023, кл. Н01В 5/08, 2011. Известный провод содержит стальной сердечник выполненный из одной или нескольких стальных канатных оцинкованных или не оцинкованных проволок с временным сопротивлением разрыву каждой проволоки не менее 1570 Н/мм. Внутренние и внешние токопроводящие проволочные повивы провода выполнены из круглых или профилированных проволок из сплава алюминия с цирконием и железом с содержанием железа в сплаве от 0,05 до 0,5% и содержанием циркония от 0,08 до 0,28%. Недостатком известного технического решения является то, что несущий сердечник выполнен из канатной проволоки. Канатная проволока изготовлена из высокоуглеродистой стали и имеет комплекс механических свойств (прочность, пластичность), которые соответствуют ее назначению - использование в канатах и тросах для грузоподъемных устройств и механизмов. Однако применение канатной проволоки в несущем сердечнике неизолированных проводов не обеспечит надежной и безаварийной работы линий электропередачи в условиях ветровых и различного вида вибрационных нагрузок. Также возникают сложности монтажа провода с сердечником из канатной проволоки с арматурой из-за хрупкого разрушения проволоки в месте опрессовки арматуры.
Наиболее близким аналогом является провод неизолированный АССС -http://avatok.ru/download/accc-katalog.pdf. Провод содержит композитный сердечник, выполненный из одной проволоки (стержня) диаметром 5-12 мм с прочностью на разрыв не менее 2137 МПа. Стержень состоит из продольно ориентированных волокон углерода с защитой из продольно ориентированных волокон стекла в полимерной матрице. Провод содержит также не менее одного токопроводящего повива из проволок трапецеидальной формы из отожженого алюминия 1350-Н0 с прочностью 55-96 МПа и длительно-допустимой температурой нагрева 250°С.
Такой провод обладает относительно невысокими стойкостью к токам короткого замыкания и уровнем прочности провода на разрыв.
Целью настоящей полезной модели является создание провода неизолированного с повышенной стойкостью к токам короткого замыкания и более высоким уровнем прочности на разрыв.
Указанный технический результат достигается тем, что провод неизолированный, состоит из сердечника, содержащего, по меньшей мере, одну композитную проволоку, выполненную из продольно ориентированных волокон углерода с прочностью на разрыв не менее 2137 МПа, и, по меньшей мере, одного токопроводящего повива, выполненного из холоднотянутых проволок из алюминиевого сплава. При этом волокна углерода вкомпозитной проволоке сердечника имеют защиту из полимерной нити, наматываемой спирально, и полимерной матрицы, а проволоки токопроводящего повива имеют прочность на разрыв не менее 162 МПа.
Сердечник провода может быть выполнен из одной проволоки или нескольких проволок, скрученных между собой с кратностью шага скрутки 10-16 в левом либо правом направлении. Диаметр проволоки сердечника составляет от 1,8 до 7,0 мм.
Проволоки токопроводящего повива имеют круглую или профилированную форму в поперечном сечении.
Проволоки токопроводящего повива могут быть выполнены и из сплавов типа 1350-Н19 с длительно допустимой температурой нагрева 90°С или ZTAL с длительно допустимой температурой нагрева 210°С.
Такие усовершенствования конструкции неизолированного провода позволяют обеспечить повышенную прочность и повышенную стойкость к токам короткого замыкания. Кроме того, выполнение сердечника из нескольких проволок повышает гибкость сердечника и его стойкость к неконтролируемым монтажным нагрузкам, в которых одновременно присутствуют изгибные напряжения и растягивающие рывковые нагрузки, приводящие к смятию волокон на внутренней стороне изгиба и последующему повреждению при растяжении; снижает кратно количеству проволок в сердечнике риск полного обрыва провода. Применение алюминиевых проволок из сплавов 1350-Н19 и ZTAL, вместо отожженного алюминиевого сплава 1350-Н0,обеспечивает стойкость к токам короткого замыкания до двух раз выше, чем у провода АССС; обеспечивает повышенную прочность провода за счет более высокой прочности проволоки из сплавов типов 1350-Н19 и ZTALHa 15-30%; обеспечивает равенство условий монтажа проводов с обычными проводами АС с точки зрения стойкости к механическим повреждениям токопроводящих повивов при раскатке и протяжке через препятствия, в то время как, отожженный алюминий провода АССС легко повреждается (заусенцы, царапины и т.п.), что приводит к увеличению потерь на корону; обеспечивает целостность провода даже при полном повреждении сердечника за счет прочности самого алюминия.
На фиг. 1 показан провод неизолированный в поперечном сечении с однопроволочным сердечником и с повивом из круглых проволок; на фиг. 2 – провод неизолированный в поперечном сечении, с многопроволочным сердечником и с двумя повивами из профилированных проволок.
Провод неизолированный состоит из композитного сердечника 1, выполненного из одной (фиг. 1) или нескольких проволок 2 (фиг. 2),выполненных из продольно ориентированных волокон углерода, и, по меньшей мере, одного проволочного повива 3, выполненного из круглых (фиг. 1) проволок 4 или профилированных проволок 5 (фиг. 2). В многопроволочном сердечнике 1 проволоки 2 скручены между собой с кратностью шага скрутки 10-16 в левом либо правом направлении.
Полезная модель может быть изготовлена из современных материалов на базе существующей технологии с применением волочильного оборудования и оснастки для изготовления круглой и профильной проволоки и крутильного оборудования, содержащего приспособления для скрутки профилированных проволок, и наиболее эффективно может быть использована для передачи электрической энергии по цепям воздушных линий электропередачи.