ПРОВОД ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Провод высокотемпературный для высоковольтной линии электропередачи относится к энергетике и может быть использован для передачи электрической энергии на промышленной частоте, в труднодоступных для обслуживания районах, со сложными климатическими условиями там, где высока вероятность перегрева и провисания проводов, из-за коротких замыканий.
Известно, что в последние годы многие регионы и города России сталкиваются с проблемой ограниченной пропускной способности ЛЭП, а замена проводов на большие поперечные сечения не всегда возможна, поскольку сталеалюминиевый провод большего сечения обладает и повышенной массой, что при заданных стрелах провеса, ветровых и гололедных воздействиях создает повышенные нагрузки на элементы опор, на которые старые опоры часто не рассчитаны, а установка новых экономически затратна, и территориально не всегда возможна.
Поэтому актуально повышение передаваемой мощности воздушных линий, путем увеличения пропускной способности имеющихся линий, за счет применения специальных проводов, отвечающим следующим требованиям:
- максимально высокая электропроводность;
- максимально высокая механическая прочность;
- небольшая погонная масса;
- устойчивость к высоким температурам;
- малые температурные удлинения;
- устойчивость к старению и ветровым воздействиям.
Условия выполнения вышеописанных требований являются конкурирующими, поскольку, например, наилучшая прочность обеспечивается сталью, а наилучшая электропроводность и малая масса алюминием.
Известен сталеалюминевый провод, содержащий сердечник, скрученный из стальных проволок, и повивы из алюминиевых проволок. (Н.И.Белоруссов и др. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. - Энергоатомиздат. - 1987, с.536).
При токах короткого замыкания происходит нагрев алюминиевых и стальных проволок, при этом продольная механическая нагрузка приводит к вытягиванию алюминиевых проволок, что вызывает провисание такого провода.
Известен провод GTACSR компании «J-Power», Япония, содержащий стальной сердечник (Gap), зазор со смазкой (Est) и повивы (TAI) из прямоугольных проволок, выполненные из высокотемпературного сплава алюминия с цирконием. ()
Провод дорог и нетехнологичен при изготовлении, требует сложной технологии и специального оборудования при монтаже и ремонте, и специально обученного персонала, при эксплуатации, в момент короткого замыкания, при нагреве, смазка из такого провода вытекает.
Наиболее близким по технической сути является «Провод неизолированный для воздушных линий электропередачи» по Патенту на ПМ №87556, от 15.06.09, опублик. 10.10.09 МПК H01B 5/08, содержащий сердечник, внутренние и внешние повивы, при этом, 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%.
В случае применения в сердечнике однопрядной, а тем более трехпрядной конструкции проволок из нескольких стальных оцинкованных проволок, возможно истирание покрытия, при нарушении которого, у провода такой конструкции, возникает электрохимическая коррозия.
Задачей предложенного технического решения является создание недорогого и технологичного при изготовлении провода для высоковольтной линии электропередачи, не изменяющего геометрические размеры, при рабочем токе и токе короткого замыкания, не требующего сложной технологии и специального оборудования при монтаже и ремонте.
Поставленную задачу решают за счет провода высокотемпературного, для высоковольтной линии электропередачи, содержащего сердечник, скрученный из проволок из немагнитной азотсодержащей аустенитной стали, и повивы из алюминиевых проволок, при этом, повивы выполнены из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава.
Сочетание сердечника, скрученного из проволок из немагнитной азотсодержащей аустенитной стали, с выполненными из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава повивов, придает проводу повышенную механическую прочность, при работе провода на повышенных нагрузках, с рабочей температурой до 210°С, увеличивающей пропускную способность провода, что в целом увеличивает срок службы провода, при повышенной эксплуатационной его надежности, технологичности при изготовлении, монтаже и ремонте.
Провод высокотемпературный для высоковольтной линии электропередачи изображен на фиг.1, где: проволоки 1 сердечника, проволоки 2 повивов.
Провод высокотемпературный для высоковольтной линии электропередачи выполнен следующим образом.
2
Провод содержит сердечник, скрученный из проволок 1 из немагнитной азотсодержащей аустенитной стали, которая обладает низкой проводимостью и высокой коррозионной стойкостью, не требует защитного цинкового или алюминиевого покрытия и смазки. Сердечник из такой стали обладает пониженным активным сопротивлением и повышенной механической прочностью. Благодаря низкой относительной магнитной проницаемости сердечника (меньше 10) предельное увеличение диаметра проволок наружного повива не вызывает добавочных потерь электроэнергии. Проволоки из азотсодержащей аустенитной стали (1) имеют удлинение 4,5-5,5% разрывную прочность 150 200 кг/мм,
Таким образом, применение сердечника из азотсодержащей аустенитной коррозионно-стойкой стали повышает прочность и долговечность сердечника и провода в целом наряду с указанным выше снижением потерь электроэнергии в линии электропередачи.
Вокруг сердечника расположены, не менее чем в один слой повивы, выполненные из проволок 2 термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава, который благодаря своей микроструктуре, сохраняет свои физико-механические характеристики до 210°С. Это обеспечивает работоспособность провода при повышенных нагрузках в труднодоступных для обслуживания районах, со сложными климатическими условиями там, где высока вероятность перегрева и провисания проводов, из-за коротких замыканий. При передаче энергии, при рабочей температуре провода до 210°С, они самоочищаются и предотвращают обледенение, провисание и обрыв проводов.
Экономический эффект от использования предлагаемого провода образуется за счет снижения потерь электроэнергии в линии.
Техническим эффектом предложенного технического решения является создание недорогого и технологичного при изготовлении провода для высоковольтной линии электропередачи, не изменяющего геометрические размеры, при рабочем токе и токе короткого замыкания, не требующего сложной технологии и специального оборудования при монтаже и ремонте, за счет провода высокотемпературного, для высоковольтной линии электропередачи, содержащего сердечник, скрученный из проволок из немагнитной азотсодержащей аустенитной стали, и повивы из алюминиевых проволок, при этом, повивы выполнены из проволок термостабилизированного алюминий-циркониевого сплава. 1 н.п.ф., 1ил.