22.02.2004
Рубрика: Кабельно-проводниковая продукция и аксессуары
Информация предоставлена: ООО НПК "СИМ-РОСС"
Концерн Nexans предлагает новые высокотехнологичные провода для линий электропередачи 110-1150 кВ. Эти провода, получившие название Aero-Z®, представляют собой полностью связанные между собой проводники, которые состоят из одного или нескольких концентрических слоев круглых проволок (внутренние слои) и проволок в виде буквы "Z" (внешние слои). Каждый слой провода имеет скрутку по длине, выполненную с определенным шагом.
Название Aero-Z® появилось не только от формы внешних проводников (Z), но и от значительно лучших аэродинамических характеристик проводов по сравнению с обычными круглыми проводами.
Первая линия с Aero-Z® проводами и грозозащитными тросами была сооружена в Бельгии в 1974 году. Эта линия имела длину 2,59 км и пересекала реку Шельду, соединяя АЭС и морской порт г.Антверпен (см.рис1). Строительство такой ЛЭП было обусловлено необходимостью передачи большой мощности через широкую судоходную реку (габарит линии должен был быть не менее 70 м при самом высоком уровне воды в реке). При этом на линию оказывали огромное влияние сильные ветра, характерные для данных мест.
В начале 90-х годов фирма Nexans (Alcatel Cable) вернулась к этому продукту, но уже на другом технологическом уровне и с учетом всех замечаний, полученных во время эксплуатации ЛЭП. Причинами для этого были:
Решением этой проблемы явилось появление нового поколения Aero-Z® провода, запатентованного концерном Nexans. В настоящее время в Европе установлено более 3500 км такого провода на напряжения 63 - 70 - 90 - 150 - 225 - 400 кВ. Начиная с 1995 г. в Бельгии все строящиеся или реконструируемые линии электропередачи оснащаются проводом Aero-Z®. Во Франции в ближайшие 20 лет также намечено осуществить переход на данный вид провода. В Южной Америке построено около 1000 км таких линий и планируется монтаж еще 1500 км.
Рассмотрим более подробно конструкцию провода Aero-Z® (рис.2). Внутренняя часть провода аналогична обычному проводу типа АС за исключением того, что внутренние проводники могут быть изготовлены не только из стали, но и из алюминия или алюминиевых сплавов. Более того, один или несколько проводников могут быть полыми и содержать внутри оптические волокна. Внешние же слои провода выполняются из алюминиевых проводников, имеющих форму буквы "Z"., причем проводники очень плотно прилегают друг к другу.
В табл.1. приведены основные типы проводов Aero-Z®.
Таким образом, за счет более плотной скрутки проводников и более гладкой внешней поверхности возможно использование более тонких и более легких проводов (без стального сердечника). Это, в свою очередь приводит к снижению электрических потерь в проводах (на 10-15%), в том числе потери на корону, и повышению механической прочности конструкции.
Табл. 1
Тип (мм2) | Составляющие | Внешний диаметр, мм | ||||
круглые проводники | Z-образные проводники | |||||
количество | диаметр, мм | количество слоев | количество проводников | высота, мм | ||
177-1Z | 1+6 | 3,3 | 1 | 12 | 3,3 | 16,5 |
242-2Z | 1+6 | 2,7 | 2 | 12+18 | 2,7 | 18,9 |
261-2Z | 1+6 | 2,8 | 2 | 12+18 | 2,8 | 19,6 |
346-2Z | 1+6 | 3,2 | 2 | 12+18 | 3,2 | 22,4 |
455-2Z | 1+6+12 | 2,9 | 2 | 18+24 | 2,9 | 26,1 |
505-2Z | 1+6+12 | 3,05 | 2 | 18+24 | 3,05 | 27,45 |
666-2Z | 1+6+12 | 3,5 | 2 | 18+24 | 3,5 | 31,5 |
707-2Z | 1+6+12 | 3,6 | 2 | 18+24 | 3,6 | 32,4 |
928-3Z | 1+6+12 | 3,35 | 3 | 18+24+30 | 3,35 | 36,85 |
Лабораторный тест на воздействие удара молнии показал, что при повреждении до 5 Z-образных проводников сохраняется полная механическая прочность данного провода. Также, благодаря плотной скрутке практически исключается проникновение во внутренние слои воды и загрязнений, следовательно снижается коррозия внутренних слоев провода.
Особо остановимся на поведении провода в условиях налипания снега. Для традиционного провода характерно следующая схема (рис.3). При мере накопления мокрого снега на проводе центр тяжести смещается (2), и провод в пролете поворачивается (3). Однако снег продолжает падать и цикл продолжается сначала. В результате традиционный провод получает дополнительные крутящие моменты или начинает расплетаться (в зависимости от направления ветра). Провод Aero-Z®, обладая более высоким сопротивлением кручению, в этих условиях практически не поворачивается, что приводит к самосбросу излишнего снега под действием силы тяжести (рис.4). На рис.5 показаны результаты натурных испытаний в лаборатории Чешского энергетического института в 1992 г.
За счет более гладкой внешней структуры провода Aero-Z® имеют примерно на 30-35 % меньшее аэродинамическое сопротивление ветровым нагрузкам по сравнению с обычным проводом. Этот факт приводит к резкому снижению пляски проводов как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, что в свою очередь значительно облегчает работу опор и гирлянд при сильных ветрах.
Ниже приведем сравнительную таблицу характеристик стандартного провода типа АС и провода Aero-Z®. Оба провода произведены на заводе в Бельгии. Необходимо было передать нагрузку в 880 А.
Табл. 2
Тип провода | АС | Aero-Z® |
Конструкция | 1+6 - сталь, диаметр 3,38 мм 12+18+24 - Al, диаметр 3,38 мм |
1+6+12 - алюминий, диаметр 3,38 мм 18+24 - алюминий, высота Z -3,2 мм |
Внешний диаметр, мм | 30,42 | 28,8 |
Площадь поперечного сечения, мм2 | сталь - 62,809 алюминий - 484,526 |
алюминий - 560 |
Удельный вес провода, кг/км | 1832 | 1560 |
Удельное сопротивление провода, Ом/км | 0,06 | 0,06 |
Ток короткого замыкания, кА | 40,6 | 45,85 |
Усилие на разрыв, кН | 148,7 | 156,0 |
Таким образом, предлагаемые на российском рынке провода Aero-Z® имеют следующие основные преимущества по сравнению с обычными проводами:
Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter