Кабельно-проводниковая продукция и аксессуары

Инновационные конструкции проводов для высоковольтных линий электропередачи

В настоящее время наблюдается резкое увеличение потребления электрической энергии как в промышленной, так и в социальной сферах. Это требует от передающих и распределительных электросетевых компаний вести поиск новых решений при реконструкции и строительстве линий электропередачи. Создание новых технологий и инновационных решений в области проводов для ЛЭП направлено на реализацию следующих насущных задач сетевиков:
• увеличение количества передаваемой электроэнергии за счёт использования существующих высоковольтных линий;
• уменьшение стрелы провеса и увеличение расстояния между опорами при строительстве новых линий электропередачи;
• ограничение обледенения ЛЭП в районах с высокой влажностью и резкими перепадами температур;
• повышение стойкости проводов к воздействию больших механических нагрузок;
• обеспечение более высокого уровня надёжности передачи электрической энергии при минимизации общих капиталовложений в строительство и реконструкцию линий.

Для решения этих задач инновационные виды проводов можно классифицировать по 3 группам (рис. 1).

Рис. 1
Три группы инновационных видов проводов.


Стоит отметить, что вторая группа проводов с повышенной механической прочностью находит и будет находить своё применение преимущественно при строительстве новых линий электропередачи, тогда как третья группа термостойких проводов с повышенной пропускной способностью будет использоваться при реконструкции линий электропередачи.

РАЗРАБОТКИ ХОЛДИНГА «УНКОМТЕХ»

В 2008 г. ОАО «Кирскабель» совместно с Национальным исследовательским технологическим университетом «МИСиС» приступило к созданию первого высокотемпературного провода в России (рис. 2).

Рис. 2
Высокотемпературный провод АСТ производства ОАО «Кирскабель».
1 — стальной сердечник;
2 — алюминиевый термостойкий сплав.


Если посмотреть на конструкцию провода АСТ и сравнить с конструкцией традиционно используемого на ЛЭП провода марки АС (табл. 1), то видимых отличий найти невозможно. Особенностью нового провода является материал токопроводящих слоев — Al-Zr-сплав. Наличие такого материала в составе провода позволяет длительно эксплуатировать его при температурах до 210°С, передавать большие мощности и повысить надёжность в режимах пиковых нагрузок, а также при аварийных и послеаварийных режимах работы ЛЭП. Косвенно применение такого провода может решить проблему обледенения проводов, при этом токовая нагрузка в линии, а следовательно, и температура провода должны быть достаточно большими. Это позволит обойтись без отключения линий для проведения специальных плавок гололёда или сократить время плавки.


Таблица 1
Основные отличия провода АСТ от провода АС.


Провод АСТ успешно прошёл все испытания, имеет заключение совместной аттестационной комиссии ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «Холдинг МРСК» о соответствии оборудования техническим требованиям с рекомендациями о его применении на объектах ФСК и Холдинга МРСК.

Осенью 2011 г. МЭС Волги провёл реконструкцию ВЛ 220 кВ «ВАЗ-3» с целью увеличения её пропускной способности и повышения надёжности. Для реализации данной задачи был выбран провод АСТ 300/66 производства ОАО «Кирскабель». Это первый реализованный в России проект с применением на ВЛ термостойкого провода отечественного производства.

Следующей разработкой холдинга «Ункомтех», достойной упоминания, является неизолированный компактированный провод с усиленным стальным сердечником. Провод обладает рядом преимуществ (рис. 3):
• снижаются ветровые нагрузки;
• меньше вероятность налипания снега;
• менее подвержен эффекту галлопирования;
• меньше стрела провеса;
• увеличение расстояния между опорами.

Рис. 3
Компактированный провод с усиленным сердечником ОАО «Кирскабель».


Увеличение расстояния между опорами позволит уменьшить их количество на ВЛ, что приведёт к снижению капиталовложений и сокращению времени строительства новых линий, особенно одноцепных. В настоящее время заканчиваются испытания провода, а также системы «провод-арматура». Нашими партнёрами по разработке необходимой для провода арматуры является ряд российских производителей.

Ещё одним интересным решением холдинга «Ункомтех» стало создание неизолированных проводов с композитным сердечником на основе углеродных или базальтовых волокон и термореактивного полимерного связующего (рис. 4). Данные работы «Ункомтех» проводит в сотрудничестве с холдинговой компанией «Композит» и НПО «Вулкан».

Рис. 4
Провода ОАО «Кирскабель» с композитными сердечниками из базальтовых и углеродных волокон.


• Прочность на разрыв композитного сердечника выше, чем у стального, следовательно, выше прочность провода.
• Масса композитного сердечника значительно ниже массы стального (≈ в 3 раза), следовательно, ниже масса провода.
• Низкий коэффициент линейного расширения сердечника провода.


Значительные преимущества композитных проводов перед традиционными — высокая прочность и небольшая масса. Холдинг «Ункомтех» предполагает производство композитных проводов в двух температурных диапазонах их работы: до 90°С и до 180°С (высокотемпературные провода). Для высокотемпературных проводов очень важно и третье преимущество композитного сердечника (провода) — низкий коэффициент линейного расширения.

Рассматривая инновационные решения и конструкции проводов, нельзя не коснуться их стоимостных характеристик. Без сомнения, все провода нового поколения обладают целым набором тех или иных технических преимуществ по сравнению с традиционными видами. Пожалуй, единственным большим минусом является их цена. Холдинг «Ункомтех» провёл маркетинговые исследования, результаты которых представлены в табл. 2.


Таблица 2
Стоимостные характеристики проводов нового поколения и технико-экономическое обоснование их применения.

Бесспорно, провода японских компаний J-Power и VISCAS и американской компании 3М по всем параметрам хороши, но цена… Найти технико-экономическое обоснование их применению повсеместно на ВЛ очень тяжело, за исключением тех случаев, где их использование является фактически безальтернативным вариантом. Получается своего рода «бутиковый товар».

Холдинг «Ункомтех», осуществляя свои разработки, ставит задачей поиск решений, которые позволят потребителям получить качественно новые продукты по цене, позволяющей использовать их более массово.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно