ДЛИННОМЕРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРОВОД

Полезная модель относится к неизолированным проводам, а именно к воздушным линиям передачи электрической энергии промышленной частоты на расстояние и предназначена к использованию при строительстве новых воздушных линий и модернизации действующих.
Электропровод в воздушных линиях передачи электрической энергии выполняет две функции: передачу электрической энергии и обеспечение целости элетропровода при обледенении и сильном ветре.
Известны электропровода, выполненные линейными в виде длинномерного проводника из электропроводящего материала, имеющего сплошное поперечное сечение (Бодиловский В.Г., Справочник электромонтера, М., Высшая школа, 1976, с.351).
Известные длинномерные электропровода обладают недостаточной величиной работающей поверхности, что приводит к значительным потерям электрической энергии.
Увеличение работающей поверхности электропровода, имеющего сплошное поперечное сечение, путем увеличения его диаметра невозможно из-за значительного повышения веса проводника.
Заявляемое техническое решение обеспечивает снижение потерь электрической энергии за счет увеличения площади работающей поверхности проводника следующим образом.
В длинномерном электропроводе, содержащем проводник из проводящего материала, согласно заявляемому техническому решению, проводник выполнен из трубы в виде пространственной
цилиндрической спирали, внутри которой размещен гибкий опорный линейный элемент.
Пространственная цилиндрическая спираль из проводника обвивает гибкий опорный линейный элемент, образуя винтовую линию, шаг и внутренний диаметр которой стремятся соответственно к 2 π R (R - радиус пружины до ее растяжения) и к диаметру гибкого опорного элемента.
Выполнение длинномерного проводника из трубы в виде пространственной цилиндрической спирали, внутри которой размещен гибкий опорный линейный элемент, позволяет значительно увеличить работающую поверхность провода без увеличения его веса, а следовательно и уменьшить потери электрической энергии.
Гибкий опорный линейный элемент может быть выполнен из пряди высопрочной проволоки, троса или синтетического каната.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.
Возможность осуществления заявляемого устройства в промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленная применимость».
На рисунке показан предлагаемый длинномерный электропровод, где 1 - трубчатый проводник, 2 - гибкий опорный линейный элемент.
2
Сравним известный длинномерный электропровод со сплошным сечением и заявляемый с полым сечением. Для напряжения до 35 Кв. сечение известного алюминиевого многопроволочного проводника тока составляет 35 мм. При этом диаметр проводника приближенно равен: d=(S×4): π=6,68 мм. Длина окружности сечения проводника приближенно равна π×d=21 мм. Для
2
2
2
снижения потерь необходимо площадь работающей поверхности проводника увеличить, например, на 15%, т.е. длина окружности сечения трубчатого проводника составит: 21 мм. × 115%=24,15мм., наружный диаметр - 7,69 мм., внутренний диаметр - 7,09 мм., толщина стенки - 0,3 мм. Площадь поперечного сечения составляет: π××(7,69-7,09):4=π× (59,14-50,27)=π×8,87:4=6,97 мм., т.е. меньше в 5,01 раза площади проводника со сплошным сечением, уменьшится и вес проводника.
Для изготовления длинномерного элетропровода из трубы на месте монтажа изготавливают цилиндрическую спираль, диаметр которой и длина зависят от наружного диаметра трубы, расстояния между опорами воздушной линии передачи электрической энергии, расстояния между витками спирали, степени растяжения данной спирали в холодном состоянии допустимой нагрузкой, исключающей смятие трубы. Как показали эксперименты, целесообразно изготавливать спираль диаметром более 2,0 метров. Изготавливают спираль и растягивают ее на месте монтажа, предварительно продев в спираль гибкий опорный элемент.
Пример: При наружном диаметре трубы, равном 7,69 мм., плотности витков, равной 1,0 (витки расположены вплотную друг к другу), расстоянии между опорами, равном 100 метров, степени растяжения спирали в холодном состоянии допустимой нагрузкой - отношения длины витка спирали к длине растянутого витка - 1,5 длина трубы равна: 100 м.: 1,5 + длина двух концов на соединения по 4,5 м., итого 159 метров. При диаметре спирали 2,1 м. длина витка составляет 6,6 м., а число витков спирали равно: 159:6,6=24,1. Длина спирали в сжатом состоянии составляет 185,3 мм.