интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Какие кабели и провода используются в линиях электропередач? Высоковольтные провода лэп


Ассортимент и характеристики проводов для воздушной ЛЭП

Электрическая энергия основной вид энергии, который применяете буквально на каждом шагу. Широкое использование возможно благодаря электросетям, объединяющим производителя и потребителя энергии. ЛЭП (линии электропередач) транспортируют электричество. Линии проводят под землей либо по воздуху. Провода, для воздушных линий электропередач при помощи изоляторов и линейной арматуры монтируются к кронштейнам специальных сооружений. Выборы проводов для ЛЭП

Разновидности проводов для ЛЭП

Ассортимент изделий используемых для монтажа воздушных линий электропередач весьма широк используются марки А, АС, так же СИП-1;СИП-2,СИП-3,СИП-4.Различаются  изделия по техническим характеристикам (параметрам). Используется провод:

  • Алюминиевый;
  • Изолированный;
  • Сталеалюминевый;
  • Не изолированный.

Изделия разнообразны по виду, имеют большой диапазон сечений. Вариант кабеля А, АС относится к не изолированным изделиям для ЛЭП. В процессе эксплуатации кабель подвержен атмосферным неблагоприятным воздействиям (высокая влажность, мороз, жара, наледь). Так же влияют химические вещества, содержащиеся в окружающей атмосфере такие, как — сернистый газ, морская соль. Провода воздушных линий обладают прочностью и отличаются высокой антикоррозийной устойчивостью.Область применения данных изделий — открытое воздушное пространство 1 и 2 типа (если в атмосфере присутствует сернистый газ менее 150мг. на квадратный метр в сутки) во всех климатических точках на суше.

  • Провод А — не изолированный. Изготовлено изделие  из алюминия (проволока). Скрутка кабеля выполнена концентрическим повивом;Алюминиевый провод А для ЛЭП
  • Провод АС с сердесником стальным оцинкованным,  обмотанным специальным способом алюминиевой проволокой. Вес провода АС весьма мал, что дает ему неоспоримое преимущество, в случае применения большого количества материала;Сталеалюминиевый провод АС для ЛЭП
  • Самонесущий изолированный провод  (СИП).Провод СИП для ЛЭП

Такое изделие, как кабель СИП весьма востребовано. Как правило, ему отдают предпочтение при монтаже ЛЭП.Провода ВЛ СИП имеют массу достоинств:

  1. Надежность;
  2. Эффективность;
  3. Экономичность в обслуживании, эксплуатации;
  4. Долговечность;
  5. Значительное  сокращение потерь электроэнергии;
  6. Простота и легкость при монтаже, ввиду специально применяемой арматуры;
  7. Ввод в эксплуатацию без отключения напряжения электроустановки;
  8. Значительно сокращается  незаконное потребление энергии.

Конструктивные особенности проводов для ЛЭП

Изделие СИП состоит из нескольких  алюминиевых жил. Применяется для устройства магистральных линий электропередач, так же часто используется для электропроводки в жилых домах (допускается прокладка кабеля снаружи помещения, по стенам).Каждый вид кабеля СИП предназначен для определенной цели. Кабель СИП2 2х16 (самонесущий  изолированный провод) применяется для монтажа ВЛЭ с напряжением до 35000Вт, и частотой 50Гц. Используется в районе с холодным и умеренным климатом (побережье моря, промышленные зоны).

Провод СИП2-2х16СИП4 2х16 обладает особенностью исключающую риск замыкания. Изделие экономично в процессе эксплуатации. Провод долговечен, если соблюдать правила пользования. Срок службы изделия более 40 лет. Перед приобретением продукции необходимо консультироваться со специалистом в данной области.

Провод СИП4 2х16

Если напряжение воздушной ЛЭП выше 1000в то используют голый кабель, трос. Во внешней среде погодные условия (дождь, гололед, ветер) влияют на прочность материала, поэтому кабель должен отличаться прочностью, устойчивостью к коррозии.

Кабель трос АСНекоторое время назад использовали медные провода, сейчас же отдают предпочтение алюминиевым либо сталеалюминевым или стальным, иногда применяют изделие из сплава алюминия — альдрея. Так же используют для ЛЭП грозозащитный трос, изготовленный из стали.Изделия для ЛЭП могут состоять из одной проволоки либо из нескольких жил (перевитой между собой проволоки).Бывает однопроволочный провод, который имеет сплошное сечение и состоит из одной проволоки. Существует многопроволочный кабель, который состоит из двух металлов, например бронзы со сталью либо стали и алюминия. Кабель АС – сталеалюминевый, имеет оцинкованную жилу (свитую из 7-19 проволок, либо однопроволочную). Жила обвита алюминием из 6 или 24 , возможно более проволок.Что такое провод СИП видео

Виды провода и технические характеристики

  • Медный провод производится из проволоки твердотянутой, имеет небольшое удельное сопротивление, наделен высокой механической прочностью. Превосходно противостоит воздействиям атмосферы (коррозии, химических примесей окружающей среды). Данные изделия обозначены маркой М, добавляется номинальное сечение кабеля. Например, если сечение 50мм2 то обозначается, как М50.Изделия дорогостоящие ввиду чего практически не применяются для создания ЛЭП;
  • Алюминиевый провод в отличие от медного намного меньше весит. Обладает большим удельным сопротивлением, но наименьшей механической устойчивостью. В основном данные изделия применяются в местной сети. Из за малой прочности продолжительное натяжение алюминиевого кабеля не допустимо. Во избежание провисания, для выполнения норм и правил монтажа ЛЭП производится уменьшение расстояний межу опорами (это увеличивает расходы строительства линии электропередач). Что бы увеличить надежность провода из алюминия производят многопроволочными, изготавливая из твердотянутых проволок. Данный вид материала не устойчив к влиянию вредных химических составляющих воздуха, при этом хорошо переносит неблагоприятные погодные условия. Как правило, в местах вблизи побережья либо рядом с крупными химическими комбинатами, используется для ЛЭП алюминиевый провод в основном марки АКП. Такие изделия имеют защиту от коррозии, изготавливаются с нейтральной смазкой на скрученной проволоке. На проводах стоит маркировка — А и показатель сечения изделия;
  • Стальной провод имеет высокую прочность. Удельное сопротивление гораздо выше, чем у алюминиевого кабеля, что зависит от уровня тока. Изделие производится однопроволочным и многопроволочным. Область применения – местные сети с величиной напряжения до 10кВ. У кабеля есть свой минус – неустойчивость к коррозии. Для придания стойкости изделия проходят процесс оцинковки. Производят многопроволочные стальные изделия — марки ПС и ПМС, что означает провод стальной, провод омедненный стальной;
  • Сталеалюминевый провод обладает таким же удельным сопротивление, что и алюминий. Его конструкция — стальная проволока внутри и алюминиевая снаружи. Стальная часть служит для увеличения надежности, прочности, а алюминий проводит ток. Существуют марки — АС, АСКС, АСКП. У каждой марки есть свои особенности и предназначение. Например, АСК кабель имеет стальной сердечник изолированный оболочкой. Буква П (АпСК) при маркировке обозначает повышенную прочность .Кабель АС имеет сердечник из стальной оцинкованной проволоки и повивов сверху из алюминия.Изделия разных марок изготавливаются с различным сечением относительно алюминиевой составляющей к сечению сердечника из стали. Область применения – строящиеся и реконструируемые линии в зоне, где толщина обледенение не выше 20 мм;
  • Провод из альдрея наделен практически одинаковым сопротивлением с алюминиевым, но есть отличительная характеристика — обладает высокой прочностью. Материал состоит их небольшой части железа и сплава алюминия. По устойчивости к коррозии сравним с алюминием. Минусом изделия является неустойчивость при вибрации.

Как подключить кабель СИП видео смотрите ниже:

electry.ru

Какие кабели и провода используются в линиях электропередач?

Многим из нас приходилось видеть огромные опоры с проходящими через них высоковольтными проводами и издалека слышать их жужжание, особенно после хорошего дождя. Линии электропередач, а попросту ЛЭП, обычно располагают в полях, подальше от густонаселённых районов. Они тянутся от огромных мощных электростанций к подстанциям и оттуда расходятся по потребителям. Передача энергии осуществляется с помощью проводов для воздушных линий, подземных и подводных кабелей. 

Электрические провода и кабели проложены так, чтобы быть изолированными от земли, людей и транспортных средств. Опорные столбы для воздушных линий могут быть изготовлены из дерева, металла, бетона или композиционных материалов, таких как стекловолокно. В качестве проводника чаще всего используется алюминиевый сплав, скрученный в несколько нитей и (не всегда) армированный стальными волокнами. Медь была популярна в прошлом, хотя до сих пор используется при более низких напряжениях или для заземления, но алюминиевый провод легче и стоит намного меньше. Провода для высоковольтных воздушных линий не покрываются изоляцией, хотя изолированные кабели иногда всё же используются (как правило, для транспортировки энергии на короткие дистанции менее километра). Такие накладные кабели с собственной изоляцией могут быть непосредственно прикреплены к любым конструкциям - это удобно и безопасно, однако высоковольтные линии с неизолированными проводами, конечно же, дешевле, что играет существенную роль при доставке энергии на огромные расстояния. Большинство современных линий передач использует трехфазный переменный ток, хотя однофазный до сих пор можно встретить, например, в системах электрификации железных дорог. Технология HVDC (передача постоянного тока высокого напряжения) применяется при перемещении энергии на значительные расстояния (сотни и тысячи километров), в подводных силовых системах (длиной более 30 км) или при обмене электроэнергией между сетями, которые не синхронизированы между собой. Наряду с этим HVDC используют для стабилизации крупных распределительных сетей, где обрыв поставки электроэнергии или внезапные новые нагрузки в одной части сети создают опасность рассинхронизации и каскадных сбоев.

Кабель в электрических системах представляет собой проводник или группу проводников для передачи электроэнергии или телекоммуникационных сигналов от одного места к другому. Электрические кабели связи передают голосовые сообщения, компьютерные данные и визуальные образы на телефоны, проводные радиоприемники, компьютеры, телетайпы, факсимильные машины и телевизоры. Четкого различия между электрическим проводом и электрическим кабелем нет. Как правило, первый - это одинарный твердый металлический проводник с изоляцией или без нее, в то время как последний состоит из нескольких жил или сборки изолированных проводников. С помощью волоконно - оптических кабелей, изготовленных из эластичных волокон из стекла и пластика, электрические сигналы преобразуются в световые импульсы для передачи аудио, видео и компьютерных данных.

Наиболее распространенный тип электрического силового кабеля - тот, что подвешен высоко между полюсами или опорами. Эти изделия состоят из нескольких медных или алюминиевых проводов, скрученных вместе в виде концентрических слоев. Медь и алюминий были выбраны из-за их высокой электропроводности, а скрутка дает кабелю прочность. Поскольку силовые кабели постоянно подвергаются серьезным атмосферным воздействиям, для повышения механической прочности кабеля используются не чистые металлы, а сплавы из меди или алюминия, хотя в какой-то степени это приводит к снижению электропроводности. Более широкое распространение получил многожильный кабель с включением высокопрочной нержавеющей стальной проволоки. Многие кабели, особенно те, которые работают при высоких напряжениях - голые (неизолированные), тогда как работающие при более низком напряжении часто имеют покрытия из пропитанной специальными составами хлопчатобумажной оплетки, полиэтилена или другого диэлектрического материала. Эти покрытия обеспечивают некоторую защиту от короткого замыкания и случайного поражения электрическим током. Другой тип электрического кабеля устанавливается в подземных каналах и широко используется в городах, где недостаток пространства или соображения безопасности не позволяют использовать воздушные линии. В отличие от воздушного кабеля, такой "похороненный" кабель неизменно использует чистую медь или алюминий (под землей механическая прочность не является проблемой), а многожильная конструкция проводника повышает электрическую проводимость.

Воздушные и подземные силовые кабели составляют основную часть электрической цепи, проложенной от генератора до конечной точки потребления электроэнергии. Иногда какой-либо участок (а иногда и вся цепь) может потребовать специальных материалов для особых условий эксплуатации, например, при использовании на металлургических заводах и котельных (высокая температура), на подвижном оборудовании (вибрация и чрезмерное сгибание), на химических заводах (коррозия), вблизи ядерных реакторов (высокая радиация), а также на некоторых объектах с экстремальным давлением. Электрические кабели, используемые для передачи информации, сильно отличаются от силовых кабелей как в функции, так и в конструкции. Силовые кабели предназначены для высоких напряжений и больших токов нагрузки, в то время как напряжение и ток в кабеле связи невелики. Силовые кабели работают на постоянном токе и низких частотах переменного тока, в то время как кабели связи работают на более высоких частотах. Силовой кабель, как правило, имеет не более трех проводников, каждый из которых может быть 2,5 см или более в диаметре; телефонный же кабель может иметь множество проводников диаметром каждого менее 0,125 см.

 

Защитные покрытия для электрических кабелей связи, как правило, представляют собой трубку из алюминиевого или свинцового сплава, или из комбинации металлических полосок и термопластичных материалов. Изоляция телефонного кабеля, например, состоит из сухой прорезиненной или пропитанной специальными составами целлюлозы (в виде ленты, обернутой вокруг проводника), поливинилхлорида или полиэтилена. Толщина изоляции составляет несколько десятых миллиметра. В наше время широко используется коаксиальный кабель - двухжильный, в котором один из проводников имеет форму трубки, в то время как другой (меньший и круглый в поперечном сечении) находится с минимумом твердой изоляции в центре трубки. Некоторые из этих коаксиальных блоков могут быть собраны под общей рубашкой (оболочкой). 

Кабели, изготовленные из оптических волокон, впервые вошли в строй в середине 1970-х годов. В волоконно - оптическом кабеле световые сигналы передаются через тонкие волокна из пластика или стекла с помощью внутреннего отражения. Преимущества оптоволоконных кабелей по сравнению с обычными коаксиальными включают в себя низкую стоимость материала, высокую пропускную способность, безопасность, химическую стабильность и иммунитет от электромагнитных помех. Как и другие типы кабелей, волоконно - оптические изделия разработаны для различных областей применения: наземных, подземных, воздушных и подводных. Такие кабели, как правило, состоят из ядра, встроенного в несколько защитных слоев. Жильный кабель содержит один сплошной или многожильный центральный силовой элемент, который окружен оптическими волокнами; они либо расположены свободно в жесткой центральной трубке, либо плотно упакованы в мягкую, гибкую наружную оболочку. Число и тип защитных слоев, окружающих ядро, зависит от предназначения кабеля. Обычно ядро покрыто слоем меди для улучшения проводимости на большие расстояния с последующим покрытием водонепроницаемым материалом (например, алюминиевой фольгой), чтобы не допустить проникновения воды в волокна. Стальная проволока или тканевые пряди добавляются для увеличения прочности на разрыв, а затем весь кабель заворачивают в полиэтиленовую оболочку (рубашку).

 

Воздушные линии кроме прочего используются для подачи электрической энергии на трамваи, троллейбусы и поезда; для передающих антенн; в муниципальном хозяйстве в системе уличного освещения и во многих других областях. Для обеспечения безопасной и предсказуемой работы компоненты системы передачи электроэнергии управляются с помощью различных генераторов, рубильников, автоматических выключателей, контроллеров, распределителей нагрузок и другого оборудования. Воздушные линии электропередач подвергаются негативному воздействию при сильном ветре (раскачивание проводов), перепадах температур, обледенении. Это может привести к скачкам напряжения, повреждению или даже обрыву. В целях безопасности не рекомендуется находиться в районе, близко прилегающем к линии электропередач, забираться на опорные конструкции, использовать различные электроприборы вблизи ЛЭП, запускать воздушных змеев или заниматься дельтапланеризмом. Будьте благоразумны, не приближайтесь без надобности к высоковольтным линиям.

Со всей кабельной продукцией Вы можете ознакомиться в нашем каталоге.

www.elektro.ru

Линии электропередач | Журнал Популярная Механика

«Старые провода мы сейчас хотим заменить на провода новой конструкции, которую разрабатываем, — говорит представитель ПАО «Россети». — Это тоже сталь-алюминиевые провода, но проволока там применяется не круглого сечения, а скорее трапециевидного. Повив получается плотным, а поверхность провода гладкая, без щелей. Влага внутрь попасть почти не может, смазка не вымывается, сердечник не ржавеет, и срок службы такого провода приближается к тридцати годам. Провода схожей конструкции уже используются в таких странах, как Финляндия и Австрия. Линии с новыми проводами есть и в России — в Калужской области. Это линия «Орбита-Спутник» длиной 37 км. Причем там провода имеют не просто гладкую поверхность, но и другой сердечник. Он выполнен не из стали, а из стекловолокна. Такой провод легче, но прочнее на разрыв, чем обычный сталь-алюминиевый».

Однако самым последним конструкторским достижением в данной области можно считать провод, созданный американским концерном 3M. В этих проводах несущая способность обеспечивается только токопроводящими повивами. Там нет сердечника, но сами повивы армированы оксидом алюминия, чем достигается высокая прочность. У этого провода прекрасная несущая способность, и при стандартных опорах он за счет своей прочности и малого веса может выдерживать пролеты длиной до 700 м (стандарт 250−300 м). Кроме того, провод очень стоек к тепловым нагрузкам, что обусловливает его использование в южных штатах США и, например, в Италии. Однако у провода от 3M есть один существенный минус — слишком высокая цена.

Фото Оригинальные «дизайнерские» опоры служат несомненным украшением ландшафта, однако вряд ли они получат широкое распространение. В приоритете у электросетевых компаний надежность передачи энергии, а не дорогостоящие «скульптуры».

Лед и струны

У воздушных линий электропередач есть свои естественные враги. Один из них — обледенение проводов. Особенно это бедствие характерно для южных районов России. При температуре около нуля капли измороси падают на провод и замерзают на нем. Происходит образование кристаллической шапки на верхней части провода. Но это только начало. Шапка под своей тяжестью постепенно проворачивает провод, подставляя замерзающей влаге другую сторону. Рано или поздно вокруг провода образуется ледяная муфта, и если вес муфты превысит 200 кг на метр, провод оборвется и кто-то останется без света. В компании «Россети» есть свое ноу-хау по борьбе со льдом. Участок линии с обледеневшими проводами отключается от линии, но подключается к источнику постоянного тока. При использовании постоянного тока омическое сопротивление провода можно практически не учитывать и пропускать токи, скажем, в два раза сильнее, чем расчетное значение для переменного тока. Провод нагревается, и лед плавится. Провода сбрасывают ненужный груз. Но если на проводах есть ремонтные муфты, то возникает дополнительное сопротивление, и вот тогда провод может и перегореть.

Другой враг — высокочастотные и низкочастотные колебания. Натянутый провод воздушной линии — это струна, которая под воздействием ветра начинает вибрировать с высокой частотой. Если эта частота совпадет с собственной частотой провода и произойдет совмещение амплитуд, провод может порваться. Чтобы справиться с данной проблемой, на линиях устанавливают специальные устройства — гасители вибрации, имеющие вид тросика с двумя грузиками. Эта конструкция, имеющая свою частоту колебаний, расстраивает амплитуды и гасит вибрацию.

С низкочастотными колебаниями связан такой вредный эффект, как «пляска проводов». Когда на линии происходит обрыв (например, из-за образовавшегося льда), возникают колебания проводов, которые идут волной дальше, через несколько пролетов. В результате могут погнуться или даже упасть пять-семь опор, составляющих анкерный пролет (расстояние между двумя опорами с жестким креплением провода). Известное средство борьбы с «пляской» — установление межфазных распорок между соседними проводами. При наличии распорки провода будут взаимно гасить свои колебания. Другой вариант — использование на линии опор из композитных материалов, в частности из стеклопластика. В отличие от металлических опор, композитная имеет свойство упругой деформации и легко «отыграет» колебания проводов, нагнувшись, а затем восстановив вертикальное положение. Такая опора может предотвратить каскадное падение целого участка линии.

Старое и новое На фото отчетливо видна разница между традиционным высоковольтным проводом и проводом новой конструкции. Вместо проволоки круглого сечения использована предварительно деформированная проволока, а место стального сердечника занял сердечник из композита.

Опоры-уникумы

Разумеется, существуют разного рода уникальные случаи, связанные с прокладкой воздушных линий. Например, при установке опор в обводненный грунт или в условиях вечной мерзлоты обычные сваи-оболочки для фундамента не подойдут. Тогда используются винтовые сваи, которые ввинчивают в грунт как шуруп, чтобы достичь максимально прочного основания. Особый случай — это прохождение ЛЭП широких водных преград. Там используются специальные высотные опоры, которые весят раз в десять больше обычных и имеют высоту 250−270 м. Поскольку длина пролета может составлять более двух километров, применяется особый провод с усиленным сердечником, который дополнительно поддерживается грузотросом. Так устроен, например, переход ЛЭП через Каму с длиной пролета 2250 м.

www.popmech.ru

Высоковольтный провод для воздушных линий электропередачи напряжением около и выше 60 кв

 

Изобретение относится к высоковольтному проводу, рассчитанному на высокие напряжения, предназначенному для воздушных линий электропередачи с напряжениями приблизительно 60 кВ и выше. В соответствии с изобретением провод покрыт изоляцией и экранирован от искрового пробоя, возникающего в результате контакта с другим проводом, причем изоляционное покрытие на проводе содержит полупроводящий слой, охватывающий провод, наружный атмосферозащищенный поверхностный слой изоляции и между ними слой, обеспечивающий фактическую изоляцию. Технический результат - получение воздушных линий электропередачи, которые требуют более узких полос земли под ними и уменьшение электрических и магнитных полей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к высоковольтному проводу для воздушных линий электропередачи напряжением около и выше 60 кВ.

До сих пор используемые высоковольтные воздушные линии электропередачи, в которых напряжение на фазовых проводах превышает примерно 20 кВ, содержат неизолированные (голые), то есть по существу не закрытые провода. Поэтому провода должны монтироваться на опорных конструкциях с тем, чтобы обеспечить расстояние между проводами, достаточное для предотвращения соударения проводов. С другой стороны, названные линии (PAS-линии), которые представляют собой воздушные провода, снабженные простой пластмассовой оболочкой, применяются в диапазоне напряжений порядка 20 кВ для замены неизолированных проводов. Изолятор часто представляет собой перекрестно-сшитый полиэтилен XLPE(PEX). Изоляция определяется таким образом, чтобы выдерживать электрические напряжения, возникающие из-за соударения проводов, но она не предназначена для полной изоляции провода, что имеет место в кабелях. Часто PAS-провод представляет собой альтернативу решениям, использующим более дорогостоящие подземные кабели. Изоляционные материалы или оболочки не применяются для проводов напряжением, превышающим порядка 60 кВ, и в частности не применяются для проводов с высоким напряжением порядка 110 кВ и выше, поскольку слои известных изоляционных материалов, используемые в воздушных линиях электропередачи, должны иметь значительную толщину для обеспечения достаточной изоляции. Поэтому опорные конструкции, изоляторы, изолирующая арматура и электроарматура главным образом спроектированы для неизолированных проводов. В течение последних десяти лет все возрастающее внимание уделяется электрическим и магнитным полям, создаваемым линиями электропередачи, и их возможным воздействиям на здоровье живущих поблизости людей. В некоторых штатах США и в Италии уже установлены ограничения на электрические и магнитные поля линий электропередачи. На электрические и магнитные поля, создаваемые воздушными линиями электропередачи, может влиять относительное расположение проводов в плоскости, перпендикулярной к направлению проводов. Размещение проводов как можно ближе друг к другу, например, в вершинах равностороннего треугольника, позволяет получить минимальные поля. Кроме того, при размещении проводов ближе друг к другу требуются более узкие полосы под линиями электропередачи, и это позволяет сэкономить, по меньшей мере, на приобретении земельных участков. Однако минимальные расстояния между проводами, требуемыми для неизолированных проводов линий высокого напряжения для предотвращения короткого замыкания, перекрытия изолятора дугой и коронного разряда, на практике препятствовали какому-либо существенному уменьшению электрических и магнитных полей в зоне линий электропередачи и в непосредственной близости от нее. Задачей настоящего изобретения является создание высоковольтного провода для воздушных линий посредством которого можно получить воздушные линии электропередачи, которые требуют более узких полос земли под ними и создают меньшие электрические и магнитные поля. Эта задача решается за счет того, что высоковольтный провод согласно данному изобретению покрыт изоляцией и защищен (экранирован) от искрового пробоя, возникающего при контакте с другим проводом, причем изоляционное покрытие на проводе содержит полупроводниковый слой, охватывающий провод, наружный поверхностный слой изоляции и слой между ними, обеспечивающий фактическую изоляцию. За счет соответствующего выбора слоя изоляции в проводе согласно изобретению и в результате выполнения большого количества испытаний для определения уровня безопасности и прочности проводов был получен тонкий провод для линий высокого напряжения, который экономичен в изготовлении. Этот провод позволяет решить большую часть проблем, связанных с линиями электропередачи обычной конструкции. При использовании провода согласно изобретению можно уменьшить ширину полос земли (коридора) под линиями электропередачи, составляющую в настоящее время порядка 15 м, примерно в два раза (при вертикальном расположении) при напряжениях, например, 110 кВ, и, например, напряженность магнитных полей значительно уменьшается по сравнению с напряженностью полей существующих линий. Другие предпочтительные примеры выполнения изобретения отличаются признаками, приведенными в нижеизложенных пунктах формулы изобретения. Далее изобретение описывается более подробно на примерах со ссылками на чертежи, на которых изображен провод согласно изобретению. На чертеже показан провод, рассчитанный на напряжение 110 кВ, включающий проводник круглого сечения из алюминиевого сплава, скрученный из проволок 3 и имеющий диаметр порядка 20 мм. Попаданию воды между слоями провода препятствует, например, жир или расширяющий при увлажнении порошок. Оболочка 4 провода изготовлена из полупроводящей пластмассы или резиноподобного материала. Полупроводность обычно достигается за счет добавления в изоляционный материал поперечно-сшитой структуры с примерно 30 - 40% технического углерода (газовой сажи) (если в изоляционном материале используется газовая сажа, то полупроводящий эффект может быть получен уже при введении 10% добавок). В покрытом изоляцией проводе, рассчитанном на напряжение 110 кВ, закрывающий провод слой имеет толщину порядка 1 - 2 мм. Назначение оболочки провода заключается в том, чтобы нейтрализовать пики напряжения на неровной поверхности провода, скрученного из металлических проволок, и чтобы предотвратить образование зон разряда. Фактически изолирующий слой 1, окружающий полупроводящий слой 4 представляет собой пластик XLPE высокой чистоты на основе поперечно-сшитого полиэтилена с толщиной около 5 мм для напряжения 110 кВ. Высокая чистота требуется для минимизации риска искрового пробоя через изоляционный материал при высоких напряжениях. Поперчно-сшитый полиэтилен применяется главным образом вследствие его высокой степени чистоты, высокого сопротивления, прочности и изолирующих свойств. Наружный слой представляет собой слой изоляции толщиной около 1,5 мм, в который добавлена, например, газовая сажа (технический углерод) для достижения атмосферозащищенности. Содержание газовой сажи предпочтительно составляет 2 - 3%, что обеспечивает достаточные защитные свойства, например, против ультрафиолетового излучения, не придавая при этом слишком большой проводимости поверхностному слою провода. Вместо поперечно-сшитого полиэтилена (XLPE, PEX) в качестве исходного материала можно использовать этилен-пропиленовый каучук, то есть ЕР-каучук (EDPM (СКЭП) - тройной этилен-пропиленовый каучук с диеновым сомономером или EPR (СКЭП) - этилен-пропиленовый каучук). Приведенный в качестве примера провод согласно изобретению напряжением, например, 110 кВ, имеет следующие характеристики: наружный диаметр около 39 мм, масса 1730 кг/км, разрушающая нагрузка 110 кН и максимально допустимая нагрузка 660 А. Помимо линий переменного тока провод согласно изобретению может с тем же успехом применяться для электропередачи постоянного тока, в этом случае три фазовых провода заменяются, например, двумя проводами (ток+"Земля"). Таким образом, провод согласно изобретению покрыт слоем изоляции, который значительно тоньше, чем в конструкции обычных кабелей. Размеры слоя изоляции выбраны так, чтобы выдерживать соударение фазовых проводов внутри пролета. Поэтому не предпринималось никаких попыток выполнить полную изоляцию провода с помощью изолирующего слоя, но токи утечки порядка нескольких миллиампер существуют на наружном слое, и, следовательно, чрезвычайно опасно дотрагиваться, например, до провода под напряжением 110 кВ голыми руками. При испытаниях, при которых напряжение 120 кВ подавалось между двумя проводами, провода соударялись 540 000 раз без искрового пробоя. Кроме того, с теми же проводами проводилось испытание при отклоненном в течение 17 дней положении проводов; при этом испытании на проводах, прислоненных друг к другу, не возникало искрового пробоя. Таким образом, провода согласно изобретению могут ударяться один о другой, например, вследствие сил, возникающих при коротком замыкании, или из-за ветра. Таким образом, требуемые минимальные расстояния между проводами должны рассчитываться с учетом других факторов, применимых к данной ситуации, а не на базе критерия для случая короткого замыкания. Оказалось возможным уменьшить расстояния между фазовыми проводами, рассчитанными на 110 кВ, от расстояний в 2 м, используемых в настоящее время до примерно половины от указанного расстояния. Во всяком случае оказалось, что защищенные (экранированные) провода согласно изобретению обеспечивают возможность существенного уменьшения расстояний между фазами и сокращения ширины полос под линиями электропередачи. Следствием этого является небольшая величина электрических и магнитных полей, создаваемых линиями с защищенными проводами по сравнению с обычными линиями. В таблице (см. в конце описания) показаны зависимости значений магнитной индукции высоковольтной воздушной линии электропередачи на уровне поверхности земли для различных типов проводов. Сравнение включает обычную линию без изоляции с горизонтальной, треугольной и вертикальной конфигурациями при стандартных расстояниях между фазами 2 м и PAS - линию с экранированными проводами согласно изобретению с горизонтальной, вертикальной, треугольной конфигурациями и конфигурацией в виде равностороннего треугольника при расстояниях между фазами 1,15 м. Основные данные, при которых были получены результаты измерений, приведенные в таблице 1, следующие: - U = 123 кВ - Ток нагрузки 100 А, мощность P = 18 МВт - Экранированный провод: SAX 355, o = 40 H/мм2 - Неизолированный провод: Duck, o = 40 H/мм2 - Молниеотвод: Sustrong, o = 60 H/мм2 - Температура провода под током +15oC - Температура молниеотвода +5oC - Зазор между самым нижним проводом под током и землей 5,9 м при +70oC (разрешенная минимальная высота) - Пролет ae = a = 200 м На основе данных таблицы 1 можно сделать следующие выводы относительно магнитного поля: - когда расположение проводов горизонтальное, максимальное значение магнитной индукции в PAS-линии уменьшается до примерно одной трети по сравнению с соответствующей линией без изоляции. Магнитная индукция уменьшается до уровня фонового излучения (0,1 кТ) при расстояниях соответственно 33 м и 16 м от центра линии, - при вертикальном расположении проводов максимальное значение магнитной индукции PAS - линии уменьшается примерно наполовину по сравнению с обычной линией. Магнитная индукция уменьшается до уровня фонового излучения при расстояниях соответственно 33 м и 18 м от центра линии, - при расположении проводов в виде треугольника максимальное значение магнитной индукции линии не отличается в сколько-нибудь значительной степени от значения для обычной линии. Однако магнитная индукция уменьшается при PAS-проводах до уровня фонового излучения при расстоянии 21 м от центра линии, в то время как в случае соответствующей линии без изоляции требуется расстояние 25 мм. Эта довольно незначительная разница имеет место вследствие того, что расположение проводов определяется другими факторами, например, свободным воздушным промежутком, а не расстоянием между проводами. Таким образом, конструкцию примерно одна и та же при проводах обоих типов. Однако при измерениях было установлено, что при PAS-линии имеется уменьшение наполовину максимального значения напряженности электрического поля. - расположение в виде равностороннего треугольника ( ) проводов PAS-линии, очевидно, является наилучшим решением с точки зрения создаваемых полей. По сравнению с обычной линией электропередачи с горизонтальным расположением проводов максимальное значение магнитной индукции составляет только около одной пятой части и магнитная индукция уменьшается до уровня фонового излучения уже на расстоянии 13 м от линии. Провод согласно изобретению может быть изготовлен известными способами без каких-либо существенных изменений по сравнению, например, с линиями для изготовления подземных кабелей. С помощью способа экструзии в три канала (triple extrusion) все покрывающие слои на проводе могут быть получены за одну операцию. Для специалиста в данной области очевидно, что различные примеры выполнения изобретения не ограничены представленными выше примерами, но могут изменяться свободно в пределах объема нижеприведенных пунктов формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Высоковольтный провод для воздушных линий электропередачи напряжением около и выше 60 кВ, содержащий полупроводящий слой, охватывающий провод, отличающийся тем, что провод (3) покрыт изоляционным покрытием и экранирован от искрового пробоя, возникающего в результате контакта с другим проводом, причем изоляционное покрытие на проводе (3) содержит указанный полупроводящий слой (4), охватывающий провод, наружный атмосферозащищенный поверхностный слой (2) изоляции и между ними слой (1), обеспечивающий фактическую изоляцию. 2. Провод по п.1, отличающийся тем, что в качестве изоляционного материала слоя (1) выбран поперечно-сшиваемый полиэтилен (XL РЕ). 3. Провод по п.1, отличающийся тем, что изоляционным материалом слоя (1) является этиленпропиленовый каучук (ЕРD М-тройной этиленпропиленовый каучук с диеновым сомономером или ЕPR-этиленпропиленовый каучук). 4. Провод по п. 4, отличающийся тем, что атмосферозащищенный поверхностный слой (2) изоляции получен путем смешивания около 2-3% газовой сажи с изоляционным материалом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru


Каталог товаров
    .