ПРОВОД СТАЛЬНОЙ ДЛЯ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно, к конструкции провода стального многопроволочного неизолированного и может быть использовано для подвески на воздушной линии электропередачи (ВЛ). Провод изготавливается по:
вариант 1 - многопроволочный провод свит из стальной оцинкованной проволоки;
вариант 2 многопроволочный провод свит из стальной омедненной проволоки.
Известна конструкция провода стального многопроволочного для воздушных электрических линий передач, изготавливается по ТУ 14-4-661-91 (взамен ТУ 14-4-661-75). Провода, в зависимости от номинального сечения, свиваются различной конструкции из стальной оцинкованной проволоки.
Недостатками данного провода является:
2
- низкая механическая прочность провода, временное сопротивление разрыву 637-1080 н/мм. В процессе длительной эксплуатации на провод действует целый ряд характерных рабочих нагрузок, например, ветровая, которая вызывает вибрацию и галопирование провода, что может способствовать появлению усталостных изменений в структуре стали. Кроме того, возникновение гололеда на проводе, может увеличить суммарное механическую растягивающую нагрузку;
- достаточно высокое удельное электрическое сопротивление проволоки постоянному току, т.к. технические требования ГОСТ3282-74 не оговаривают в марках стали, применяемых для изготовления проволоки в проводах, величину посторонних примесей, влияющих на электрическое сопротивление;
- низкая поверхностная плотность цинкового покрытия проволоки, что снижает коррозионную стойкость и электрическое сопротивление провода в целом, под воздействием коррозионно-эрозионного воздействия окружающей среды на материал защитных покрытий.
- неоптимальное рабочее сечение проводника из-за больших воздушных зазоров между круглыми проволоками в конструкции, (уменьшает усилие на разрыв и снижает суммарное электрическое сопротивления провода в целом).
Известен трехповивный провод для воздушных линий электропередачи, содержит сердечник, поверх которого расположены повивы с алюминиевыми проволоками, как минимум один повив содержит стальные проволоки (см. описание изобретения к патенту SU №1791854, МПК Н01В 5/04,5/08, опубликовано 30.01.93. Бюл. №4).
Недостатками известного трехповивного провода являются:
- технологическая сложность изготовления провода из набора проволок с большим отличием в механических свойствах проволок;
- использование трехповивных проводов на воздушных линиях электропередач с соотношением стальных проволок к алюминиевым 1:5, не способствует увеличению механической прочности до параметров стальных проводов;
- применение алюминиевых проволок в конструкции повышает стоимость провода;
- низкий технический ресурс из-за применения в конструкции точечного касания проволок в проводе типа ТК (скрутка повивов в противоположные стороны);
- неоптимальное рабочее сечение проводника из-за больших воздушных зазоров между круглыми проволоками в конструкции, (уменьшает усилие на разрыв и снижает суммарное электрическое сопротивления провода в целом).
Известен электрический провод (варианты). По варианту 1 предлагаемый провод содержит несущий сердечник из стальных проволок, как минимум, с одним защитным слоем никеля и/или хрома, и/или меди, и внешние повивы из алюминиевых проволок. По варианту 2 предлагаемый провод содержит несущий сердечник из стальных проволок с защитным слоем цинка, внешние повивы из алюминиевых проволок, как минимум, с одним защитным слоем никеля и/или хрома(см.описание изобретения к патенту RU №2179347, МПК Н01В 5/08, Н01В 7/28, опубликовано 10.02.2002).
Основными недостатками данного изобретения являются
- высокая стоимость изготовления данных электрических проводов, из-за очень сложного, энергоемкого, технологического способа изготовления проволоки, требующего специального оборудования для нанесения дорогостоящих покрытий на поверхность проволоки;
- применение во внешнем повиве алюминиевых проволок, также ведет к удорожанию провода в целом;
- низкий технический ресурс из-за применения в конструкции точечного касания проволок в проводе типа ТК (скрутка повивов в противоположные стороны);
- неоптимальное рабочее сечение проводника из-за больших воздушных зазоров между круглыми проволоками в конструкции, (уменьшает усилие на разрыв и снижает суммарное электрическое сопротивления провода в целом).
Известен провод неизолированный сталемедный. Провод конструкции 1+6+12, при этом центральная проволока и первый повив из шести проволок являются медными, второй повив выполнен из стальных проволок (см. описание изобретения к патенту RU №2256251, МПК Н01В 5/08, опубликовано 10.07.2005)
РФ №45046, МПК Н01В 7/10, опубликовано 10.04.2005). Недостатками известного изобретения является:
- отсутствие на поверхности стальных проволок во втором повиве, защитных покрытий, снижает коррозионную стойкость провода неизолированного из-за воздействия окружающей среды на материал защитных покрытий, что приводит к значительному снижению эксплуатационного срока службы провода.
- применение семи медных проволок в проводе ведет к его удорожанию.
- ограничение передаваемой мощности из-за малого общего суммарного сечения медных проволок;
- низкая механическая прочность, из-за относительно малого суммарного сечения стальных проволок к общему сечению повода;
- низкий технический ресурс из-за применения в конструкции точечного касания проволок в проводе типа ТК (скрутка повивов в противоположные стороны);
- неоптимальное рабочее сечение проводника из-за больших воздушных зазоров между круглыми проволоками в конструкции, (уменьшает усилие на разрыв и снижает суммарное электрическое сопротивления провода в целом).
Известен электрический провод, содержит сердечник из скрученных нитей из материала с высокими механическими свойствами и по меньшей мере два повива проволок из материала с высокими электрическими свойствами. Поверх сердечника и под наружным повивом проволок расположены слои диэлектрика. Пустоты под слоями диэлектрика заполнены гидрофобным заполнителем (см. описание изобретения к авторскому свидетельству SU №1749914, Н01В 5/00, опубликовано 23.07.92. Бюл. №27)
Недостатками данного изобретения является:
технологическая сложность конструкции, из-за применения поверх стального сердечника, представляющего одну стальную проволоку, и слоя из шести токопроводящих проволок (например, алюминия) слоя диэлектрика, при этом пустоты заполнены гидрофобным заполнителем. Изготовление данного провода потребует специального оборудования для свивки одновременно стального сердечника, и шести токопроводящих проволок, на первом этапе, с заполнением межпроволочных промежутков гидрофобным материалом и последующие покрытие слоем диэлектрика и на завершающей операции свивка наружного повива из токопроводящих проволок;
- очень низкая механическая прочность провода данной конструкции, что способствует увеличению стрелы прогиба в процессе эксплуатации, провисанию, что приводит к уменьшению эксплуатационного срока службы электрического провода на участках воздушных линий электропередачи;
- высокая стоимость из-за применения, двух повивов проволок из материала с высокими электрическими свойствами и технологической сложности изготовления провода;
- неоптимальное рабочее сечение проводника из-за больших воздушных зазоров между круглыми проволоками в конструкции, (уменьшает усилие на разрыв и снижает суммарное электрическое сопротивления провода в целом).
Задачей заявляемого изобретения является - создание провода стального многопроволочного для воздушной электрической линии передач с более низким электрическим сопротивлением, значительно более высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью, увеличенным техническим ресурсом и эксплуатационным сроком службы провода.
Сущность заявляемого изобретения, для двух вариантов, заключается в следующем:
1
2
3
4
5
1. Провод для воздушных линий электропередачи, содержащий центральную проволоку диаметром d, первый повив семи проволок с диаметром d, второй повив с чередованием семи стальных проволок с диаметром d и семи стальных проволок с диаметром d и третий повив четырнадцати стальных проволок с диаметром d, проволока изготовлена с повышенными механическими, коррозионными свойствами и с повышенной электропроводностью из катанки с оговоренным пониженным содержанием посторонних примесей, первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, наружные поверхности проволок третьего повива пластически деформированы, степень обжатия площади сечения 4÷8%, провод изготовлен из стальной оцинкованной проволоки.
2
2
3
4
5
2. Провод для воздушных линий электропередачи, содержащий центральную проволоку диаметром d первый повив семи проволок с диаметром d, второй повив с чередованием семи стальных проволок с диаметром d и семи стальных проволок с диаметром d и третий повив четырнадцати стальных проволок с диаметром d, проволока изготовлена с повышенными механическими, коррозионными свойствами и с повышенной электропроводностью из катанки с оговоренным пониженным содержанием посторонних примесей, первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, наружные поверхности проволок третьего повива пластически деформированы, степень обжатия площади сечения 4÷8%, провод изготовлен из стальной омедненной проволоки.
Это позволяет, используя новую конструкцию, способ изготовления провода для воздушной линии электропередачи связи, существенно увеличить механическую прочность, коррозионную стойкость, электропроводность, технический ресурс, тем самым в течение длительного срока эксплуатации в составе ВЛ увеличить и эксплуатационный срок службы провода.