Провод сталеалюминиевый
Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к конструкциям проводов сталеалюминиевых, предназначенных для передачи электрической энергии в воздушных электрических сетях.
Провод сталеалюминиевый состоит из стального сердечника, токопроводящей части из алюминия, полимерной изоляции и отличается тем, что стальной сердечник выполнен из одной стальной круглой проволоки или многопроволочным, непосредственно охвачен сплошным кольцевым слоем выпрессованного алюминия, который покрыт экструдированной полимерной изоляцией.
Конструкция позволяет значительно улучшить электрические характеристики провода, уменьшить его стоимость и вес.
Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к конструкциям проводов сталеалюминиевых, предназначенных для передачи электрической энергии в воздушных электрических сетях.
Известен сталеалюминиевый провод, который состоит из упругого стального сердечника и из одного или нескольких повивов проволок из алюминия. Стальной сердечник выполнен из одной стальной проволоки диаметром до 4,5 мм или скрученным из 7 и более стальных проволок диаметром 2,2-3,6 мм каждая. Для уменьшения коррозии стальные проволоки покрывают дорогостоящим цинком, а внутренние повивы алюминиевых проволок проводов больших сечений могут быть покрыты защитной нагревостойкой смазкой, имеющей хорошую адгезию, которая используется для алюминиевых проводов по ГОСТ 839-80. («Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия. ГОСТ 839-80»).
Указанный провод имеет недостатки: низкая стойкость к коррозии или дорогостоящая защита в борьбе с ней. Кроме того, из-за обледенения в зимний период увеличивается парусность и раскачивание проводов, особенно при сильных ветрах, что может вызывать часто обрывы проводов, приводящие к аварийным ситуациям.
Известен самонесущий изолированный провод марки СИП для передачи и распределения электроэнергии в воздушных линиях и ответвлений на переменное напряжение до 0,6/1 кВ частотой 50 Гц. Провод выполнен с уплотненными алюминиевыми фазными токопроводящими жилами с изоляцией из светостабилизированного термопластичного или сшитого полиэтилена, которые скручены с уплотненной вокруг стального сердечника нулевой несущей жилой из алюминия или алюминиевого сплава с изоляцией или без нее. Провод может быть скручен из изолированных уплотненных алюминиевых или из алюминиевого сплава жил без несущей жилы. (Самонесущие изолированные провода. ТУ 16-К71. 120-91, ТУ 16.К71-268-98).
Провод может быть одножильный сечением до 240 мм2, в котором уплотненная алюминиевая жила упрочнена стальной проволокой и имеет защитную полимерную изоляцию. Провод предназначен для воздушных линий электропередачи на напряжение 20 кВ, 35 кВ. (Провод с защитной изоляцией для воздушных линий электропередачи. ТУ 16.К71-272-98).
Однако указанный провод (как и предыдущие) имеет недостатки: большой диаметр провода (за счет воздушных промежутков между проволоками) и, вследствие этого, значительный расход материалов; повышенное электрическое сопротивление провода из-за укрутки алюминиевых проволок, которая составляет 2-3%, что увеличивает электрические потери при эксплуатации провода; низкие герметичность и стойкость к коррозии или дорогостоящая защита в борьбе с ней. Для уплотнения алюминиевой жилы необходимо специальное оборудование. Кроме того, вызывает определенные трудности монтаж и оконцевание проводов, вследствие окисления большого количества алюминиевых проволок (особенно для крупных сечений свыше 120 мм 2).
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создать такой провод, в котором новая совокупность элементов конструкции и новое их взаимное расположение позволили бы уменьшить электрическое сопротивление и потери, повысить стойкость к коррозии.
Поставленная задача решается тем, что в проводе сталеалюминиевом, состоящем из стального сердечника, токопроводящей части из алюминия, полимерной изоляции, согласно полезной модели стальной сердечник выполнен из одной стальной круглой проволоки или многопроволочным, непосредственно охвачен сплошным кольцевым слоем выпрессованного алюминия, который покрыт кольцевым слоем экструдированной полимерной изоляции.
Преимущества предлагаемого провода заключаются в том, что, благодаря выполнению стального сердечника из одной стальной круглой проволоки или многопроволочным, непосредственно охваченного сплошным кольцевым слоем выпрессованного алюминия, снижается электрическое сопротивление (активное и индуктивное) на 2-3% ниже уровня алюминиевых проводов (так как нет укрутки), следовательно меньше электрические потери. Уменьшается диаметр провода и, вследствие этого, расход материалов. У провода меньшая степень обледенения, так как он имеет абсолютно круглую форму,
меньший диаметр, отсутствует межпроволочное пространство, где может скапливаться замерзающая влага и прочно удерживаться. Совершенно исключается коррозия стального сердечника, который не соприкасается с кислородом воздуха и др. вредными газами и веществами, так как надежно защищен слоем алюминия и слоем экструдированной полимерной изоляции, что увеличивает срок службы провода.
Кроме того, при использовании предлагаемого провода, имеющего гладкую круглую алюминиевую жилу относительно большого диаметра, на напряжение 20 кВ, 35 кВ, исключается эффект проволочности, вследствие отсутствия скрутки из отдельных алюминиевых проволок. А наложение экструдированной полимерной изоляции с обжатием на гладкую круглую алюминиевую жилу позволяет получить герметичный провод, то есть устойчивый к продольному распространению воды. Это уменьшает расход материалов, так как позволяет исключить дорогостоящие водоблокирующие элементы (нити, ленты), которые используют для герметичных сталеалюминиевых проводов.
Кроме того, предлагаемая конструкция провода позволяет изготавливать его большими строительными длинами.
В проводе кольцевой слой выпрессованного алюминия может быть выполнен концентричным относительно стального сердечника, что позволяет более эффективно использовать сечение провода, то есть при этом более равномерно распределяется плотность тока по кольцевому слою алюминия.
Выполнение провода с изоляцией не распространяющей горение или из самозатухающего полиэтилена или из сшитого полиэтилена, нераспространяющего горение, увеличивает его пожаростойкость, надежность и срок службы.
Предлагаемый сталеалюминиевый провод схематично показан в поперечном сечении на фиг.1, 2. На фиг.1 дан провод со стальным сердечником из одной круглой проволоки. На фиг.2 дан провод со стальным сердечником из семи проволок. На фигурах: 1 - стальной сердечник, 2 - токопроводящая часть из алюминия, 3 - полимерная изоляция.
Провод сталеалюминиевый, состоит из стального сердечника 1, токопроводящей части 2 из алюминия и полимерной изоляции 3. В проводе стальной сердечник 1 выполнен из одной стальной круглой проволоки или многопроволочным, непосредственно охвачен сплошным кольцевым слоем 2
выпрессованного алюминия, который покрыт кольцевым слоем экструдированной полимерной изоляции 3.
Пример 1. Провод сталеалюминиевый (фиг.1) сечением 185/28 мм2 состоит из стального сердечника 1 в виде стальной круглой проволоки низкоуглеродистой, термически не обработанной, второго класса, повышенной точности по ГОСТ 3282, диаметром 6 мм. На стальную проволоку 1 на алюминиевом прессе выпрессован сплошной кольцевой концентричный слой 2 алюминия марки А7. Поверх выпрессованного слоя 2 алюминия на экструзионной линии наложен кольцевой слой полимерной изоляции 3 с общим диаметром 18,4 мм.
Для сравнения провод сталеалюминиевый у прототипа аналогичного сечения имеет общий диаметр 22,7 мм, то есть на 19% больше, чем предлагаемый провод.
Пример 2. Провод сталеалюминиевый (фиг.2) сечением 185/28 мм2 состоит из стального сердечника 1 в виде семи скрученных круглых проволок диаметром 2,3 мм. На стальной сердечник 1 на алюминиевом прессе выпрессован сплошной кольцевой концентричный слой 2 алюминия марки А6. Поверх выпрессованного слоя 2 алюминия на экструзионной линии наложен кольцевой слой полимерной изоляции 3 с общим диаметром 18,5 мм.
Данный провод обладает большей гибкостью по сравнению с проводом примера 1, благодаря большей гибкости многопроволочного стального сердечника 1.
1. Провод сталеалюминиевый, состоящий из стального сердечника, токопроводящей части из алюминия, полимерной изоляции, отличающийся тем, что стальной сердечник выполнен из одной стальной круглой проволоки или многопроволочным, непосредственно охвачен сплошным кольцевым слоем выпрессованного алюминия, который покрыт кольцевым слоем экструдированной полимерной изоляции.
2. Провод по п.1, отличающийся тем, что кольцевой слой выпрессованного алюминия выполнен концентричным относительно стального сердечника.
3. Провод по п.1, отличающийся тем, что изоляция выполнена не распространяющей горение.
4. Провод по п.1, отличающийся тем, что изоляция выполнена из самозатухающего термопластичного полиэтилена.
5. Провод по п.1, отличающийся тем, что изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, не распространяющего горение.
