Structuri de sârmă goală pentru liniile electrice aeriene

Conductoarele de linii aeriene, precum și cablurile întărite în partea superioară a suporturilor de linii electrice pentru a proteja conductoarele de undele atmosferice și loviturile directe ale trăsnetului, funcționează în condiții dificile, deoarece sunt în aer liber și expuse la diferite fenomene atmosferice (vânt, ploaie, gheață). , schimbările de temperatură) și impuritățile chimice din aerul exterior.

Prin urmare, alături de o bună conductivitate electrică, firele trebuie să aibă o rezistență mecanică suficientă și să reziste bine efectelor fenomenelor atmosferice și impurităților chimice. În plus, funcționarea lor trebuie să fie asociată cu cele mai mici costuri, garantând în același timp o alimentare neîntreruptă.

Condițiile de operare diferite ale liniilor electrice aeriene determină necesitatea unor modele de conductor diferite.

Principalele constructii sunt:

1) conductoare cu un singur fir realizate dintr-un metal,

2) un singur conductor metalic cu mai multe fire,

3) conductori spiralați din două metale,

4) fire goale,

5) conductoare bimetalice.

Datorită rezistenței mecanice și flexibilității mai mari în comparație cu conductorii cu un singur conductor de aceeași secțiune transversală, conductorii torți au câștigat o utilizare pe scară largă.

Conductoarele goale sau goale sunt folosite pentru liniile electrice cu o tensiune de 220 kV și mai sus, deoarece datorită diametrelor lor mari în comparație cu conductoarele multi-core, pot reduce sau chiar evita pierderile corona.

Firele solide, după cum sugerează și numele, sunt făcute dintr-un singur fir.

Firele metalice simple constau din mai multe fire răsucite (Fig. 1). Conductoarele au un conductor central în jurul căruia sunt realizate straturi succesive (rânduri) de conductori. Fiecare strat ulterior are cu 6 fire mai multe decât cel anterior. Cu un fir în centru, există 6 fire în prima răsucire, în a doua - 12, în a treia - 18. Prin urmare, cu o singură răsucire, firul este răsucit de la 7, cu două răsuciri - de la 19 și în trei răsuciri - din 37 de fire.

Răsucirea firelor adiacente se face în direcții diferite, ceea ce oferă o formă mai rotundă și vă permite să obțineți un fir care este mai rezistent la desfășurare.

În cazuri speciale se folosesc fire cu toroane din alte fire.

Orez. 1. Conductoare cu mai multe fire realizate dintr-un metal: fire a-7, fire b-19.

Rezistența temporară a firelor toroane este de aproximativ 90% din suma rezistențelor temporare ale firelor individuale. Reducerea rezistenței temporare a conductorului se datorează în general distribuției neuniforme a forței care acționează de-a lungul conductorului între conductorii conductorului.

Avantajele firelor tensionate

Firele cu toroane au o serie de avantaje semnificative față de firele cu un singur fir:

1.Firele cu mai multe fire sunt mai flexibile decât firele cu un singur conductor de aceeași secțiune transversală, ceea ce le garantează o siguranță mai mare și ușurință de instalare.

Sub influența vântului, conductorii liniilor aeriene se balansează în mod constant și uneori vibrează, ceea ce provoacă solicitări mecanice suplimentare și oboseală metalică.În acest caz, conductoarele cu un singur fir sunt distruse mult mai repede decât cele cu mai multe fire.

2. Rezistența maximă ridicată a materialului poate fi obținută numai pentru fire cu diametre relativ mici. Conductoarele cu un singur fir cu secțiuni transversale de 25, 35 mm2 și mai mult ar reduce rezistența finală.

La conductorii torți nu poate exista o slăbire la fel de mare a rezistenței sârmei cauzată de defecte de fabricație ca la conductoarele monocatenare.

Avantajele declarate ale firelor cu mai multe miezuri au condus la faptul că numai firele cu secțiuni transversale mici au fost realizate cu fire cu un singur conductor. În construcția rețelelor aeriene, în majoritatea cazurilor se folosesc fire multi-core. Conductoarele de linii aeriene din aluminiu sunt întotdeauna realizate cu conductori torți. Conductoarele cu un singur fir din acest metal nu au rezistența mecanică necesară și nu asigură fiabilitatea sursei de alimentare consumatorilor.

Conductoare oțel-aluminiu ale liniilor electrice aeriene

Dorința de a crește rezistența mecanică a firelor de aluminiu a condus la producerea de fire de aluminiu cu miez de oțel, așa-numitul oțel-aluminiu.

Firele de oțel-aluminiu au apărut în practica transmisiei de putere datorită dorinței de a crea un fir cu rezistență mecanică ridicată și conductivitate electrică suficientă.Avantajele conductoarelor de oțel-aluminiu în comparație cu conductoarele de cupru conductoare echivalente sunt greutatea semnificativ mai mică și un diametru exterior semnificativ mai mare al firului. Datorită creșterii în diametru, a tensiunii la care apare corona conductorului, rezultatul este o reducere a pierderilor corona.

Miezul firului este realizat din unul sau mai multe fire de otel galvanizat rasucite cu o rezistenta temporara de aproximativ 120 kg/mm2. Conductoarele de aluminiu care acoperă miezul cu unul, două sau trei straturi sunt partea conducătoare de curent a conductorului.

În calculele electrice ale firelor de oțel-aluminiu, conductibilitatea electrică a părții de oțel a firului nu este luată în considerare, deoarece este relativ mică în comparație cu conductivitatea părții de aluminiu a firului.

Stresul mecanic (stresul firului) este experimentat de oțel și aluminiu. În conductoarele oțel-aluminiu cu un raport dintre secțiunea transversală a aluminiului și secțiunea transversală a oțelului de aproximativ 5-6, conductoarele de aluminiu preiau 50-60% din solicitarea totală asupra conductorului, restul fiind miezul de oțel.

Firele de oțel-aluminiu sunt utilizate în principal în construcția rețelelor regionale de la 35 la 330 de metri pătrați.

Rezistența conductorilor oțel-aluminiu la reactivii chimici din aer este aceeași cu cea a aluminiului și a oțelului separat. Este imposibil să așezați conductori de oțel-aluminiu în apropierea mării: există o distrugere rapidă a conductorilor de aluminiu adiacente miezului de oțel sub acțiunea coroziunii electrolitice.

Dacă este necesară combinarea rezistenței active scăzute a unui fir cu rezistență mecanică foarte mare, se folosesc fire de oțel-bronz și oțel-aluminiu.

Cele mai comune conductoare oțel-aluminiu ale mărcii AC, cu un raport dintre secțiunile transversale aluminiu și oțel de aproximativ 5,5-6.

Firele Aldry au o conductivitate electrică puțin mai mică decât aluminiul, dar o rezistență mecanică de aproape 2 ori mai mare. Aldry este un aliaj de aluminiu cu cantități mici de magneziu și dioxid de siliciu. Greutatea specifică redusă a arinului și rezistența sa mecanică ridicată permit distanțe mari.

Fire goale

Construcțiile de sârmă goală sunt prezentate în Fig. 2. În prima dintre ele (Fig. 2, a), fire rotunde de cupru sunt suprapuse miezului spiralat. În funcție de secțiunea transversală a firului, se realizează 1-3 elemente de sârmă. Un alt tip de sârmă tubulară (Fig. 2.6) este realizat din sârme profilate conectate cu o încuietoare specială.Acest tip de sârmă tubulară este mai rațional.

Liniile de tensiune de 220 kv și mai sus, atunci când sunt realizate cu conductori din oțel-aluminiu, necesită costuri de construcție și operare mai mici decât liniile cu conductori de cupru gol.

Orez. 2. Fire goale: a — cu miez de șurub din fire rotunde, b — din fire profilate cu lacăt.

Fire bimetalice

Dorința de a combina conductibilitatea ridicată a cuprului cu rezistența mecanică ridicată a oțelului a condus la crearea conductoarelor bimetalice. Sârma de oțel este acoperită cu un strat de cupru, metalele sunt îmbinate prin sudură. Raportul secțiunii transversale dintre cupru și oțel poate varia foarte mult, ceea ce face posibilă obținerea de fire cu caracteristici apropiate de cele ale firelor de cupru sau oțel.

Mărci de fire goale moderne și designul lor:

• A - sârmă răsucită din fire de aluminiu,

• AKP - sârmă de clasa A, dar spațiul între fire al întregului fir, cu excepția suprafeței exterioare, este umplut cu unsoare neutră cu rezistență crescută la căldură,

• AC - sârmă constând dintr-un miez de oțel și fire de aluminiu,

• ÎNTREBĂ — Firul de marca AC, dar spațiul între fire al miezului de oțel, inclusiv suprafața sa exterioară, este umplut cu unsoare neutră cu rezistență crescută la căldură,

• ASKP - sârmă de marca AC, dar spațiul între fire al întregului fir, cu excepția suprafeței exterioare, este umplut cu unsoare neutră cu rezistență crescută la căldură,

• ASK — Conductor marca AC, dar miezul de oțel este izolat cu două benzi de folie de polietilen tereftalat. Miezul de oțel cu mai multe fire de sub foi de polietilen tereftalat trebuie să fie acoperit cu o unsoare neutră cu rezistență crescută la căldură,

• Sârmă AN răsucită din conductori din aliaj de aluminiu netratați termic marca ABE,

• АЖ — sârmă răsucită din conductori din aliaj de aluminiu tratați termic de marca ABE.