Провода и троса ВЛ (марка, конструкции изолированные, голые). (Метод для расчета для стальных алюминиевых проводов)

Провода ВЛ служат непосредственно для передачи электроэнергии и различаются по конструкции и используемому проводниковому материалу. Наиболее экономически целесообразным материалом для проводов ВЛ является алюминий и сплавы на его основе.

Медные провода для ВЛ применяются исключительно редко и при соответствующем технико-экономическом обосновании. Медные провода используются в контактных сетях подвижного транспорта, в сетях специальных производств (шахт, рудников), иногда при прохождении ВЛ вблизи морей и некоторых химических производств.

Стальные провода для ВЛ не применяются, поскольку имеют большое активное сопротивление и подвержены коррозии. Применение стальных проводов оправдывается при выполнении особенно больших пролетов ВЛ, например при переходе ВЛ через широкие судоходные реки.

Сечения проводов соответствуют ГОСТ 839-74. Шкала номинальных сечений проводов ВЛ составляет следующий ряд, мм²:

1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 1000.

По конструктивному выполнению провода ВЛ делятся:

на однопроволочные;

многопроволочные из одного металла (монометаллические);

многопроволочные из двух металлов;

самонесущие изолированные.

Однопроволочные провода, как следует из названия, выполняют из одной проволоки (рис. 1.2,а). Такие провода выполняются небольших сечений до 10 мм² и используются иногда для ВЛ напряжением до 1 кВ.

Многопроволочные монометаллические провода выполняются сечением более 10 мм². Эти провода изготовляются свитыми из отдельных проволок. Вокруг центральной проволоки выполняется повив (ряд) из шести проволок такого же диаметра (см. рисунок 1.2,б). Каждый последующий повив имеет на шесть проволок больше, чем предыдущий. Скрутку соседних повивов выполняют в разные стороны для предотвращения раскручивания проволок и придания проводу более круглой формы.

Количество повивов определяется сечением провода. Провода сечением до 95 мм² выполняются с одним повивом, сечением 120… 300 мм² - с двумя повивами, сечением 400 мм² и более - с тремя и более повивами. Многопроволочные провода по сравнению с однопроволочными более гибкие, удобные для монтажа, надежные в эксплуатации.

Рисунок 1.2 – Конструкции неизолированных проводов ВЛ

Для придания проводу большей механической прочности многопроволочные провода изготовляют со стальным сердечником 1 (см. рисунок 1.2,в,г,д). Такие провода называются сталеалюминиевыми. Сердечник выполняется из стальной оцинкованной проволоки и может быть однопроволочным (см. рисунок 1.2,в) и многопроволочным (см. рисунок 1.2,г). Общий вид сталеалюминиевого провода большого сечения с многопроволочным стальным сердечником показан на рисунке 1.2,д.

Сталеалюминиевые провода широко применяются для ВЛ напряжением выше 1 кВ. Эти провода выпускаются различных конструкций, отличающихся соотношением сечений алюминиевой и стальной частей. Для обычных сталеалюминиевых проводов это соотношение приблизительно равно шести, для проводов облегченной конструкции - восьми, для проводов усиленной конструкции -четырем. При выборе того или иного сталеалюминиевого провода учитывают внешние механические нагрузки на провод такие, как гололед и ветер.

Провода, в зависимости от используемого материала, маркируются следующим образом: М - медный, А - алюминиевый,

АН, АЖ - из сплавов алюминия (имеют большую механическую прочность, чем провод марки А);

АС - сталеалюминиевый;

АСО - сталеалюминиевый облегченной конструкции;

АСУ - сталеалюминиевый усиленной конструкции.

В цифровом обозначении провода указывается его номинальное сечение. Например, А95 это алюминиевый провод с номинальным сечением 95 мм². В обозначении сталеалюминиевых проводов может дополнительно указываться сечение стального сердечника.

Например, АСО240/32 - сталеалюминиевый провод облегченной конструкции с номинальным сечением алюминиевой части 240 мм² и сечением стального сердечника 32 мм².

Стойкие к коррозии алюминиевые провода марки АКП и сталеалюминиевые провода марок АСКП, АСКС, АСК имеют межпроволочное пространство, заполненное нейтральной смазкой повышенной термостойкости, противодействующей появлению коррозии. У проводов АКП и АСКП такой смазкой заполнено все межпроволочное пространство, у провода АСКС - только стальной сердечник, у провода АСК стальной сердечник заполнен нейтральной смазкой и изолирован от алюминиевой части двумя полиэтиленовыми лентами. Провода АКП, АСКП, АСКС, АСК применяются для ВЛ, проходящих вблизи морей, соленых озер и химических предприятий.

Самонесущие изолированные провода (СИП) применяются для ВЛ напряжением до 20 кВ. При напряжениях до 1 кВ (см. рисунок 1.3,а) такой провод состоит из трех фазных многопроволочных алюминиевых жил 1. Четвертая жила 2 является несущей и одновременно нулевой. Фазные жилы скручены вокруг несущей таким образом, чтобы вся механическая нагрузка воспринималась несущей жилой, изготовляемой из прочного алюминиевого сплава АВЕ.

 

 

а) б)

Рисунок 1.3 – Самонесущие изолированные провода

Фазная изоляция 3 выполняется из термопластичного светостабилизированного или сшитого светостабилизированного полиэтилена.

Благодаря своей молекулярной структуре, такая изоляция обладает очень высокими термомеханическими свойствами и большой стойкостью к воздействию солнечной радиации и атмосферы. В некоторых конструкциях СИП нулевая несущая жила выполняется с изоляцией.

Конструкция СИП для напряжений выше 1 кВ приведена на рисунке 1.3,б.

Такой провод выполняется однофазным и состоит из токоведущей сталеалюминиевой жилы 1 и изоляции 2, выполненной из сшитого светостабилизированного полиэтилена.

ВЛ с СИП по сравнению с традиционными ВЛ имеют следующие преимущества:

меньшие потери напряжения (улучшение качества электроэнергии), благодаря меньшему, приблизительно в три раза, реактивному сопротивлению трехфазных СИП;

не требуют изоляторов;

практически отсутствует гололедообразование;

допускают подвеску на одной опоре нескольких линий различного напряжения;

меньшие расходы на эксплуатацию, благодаря сокращению, приблизительно на 80%, объемов аварийно-восстановительных работ;

возможность использования более коротких опор благодаря меньшему допустимому расстоянию от СИП до земли;

уменьшение охранной зоны, допустимых расстояний до зданий и сооружений, ширины просеки в лесистой местности;

практическое отсутствие возможности возникновения пожара в лесистой местности при падении провода на землю;

высокая надежность (5-кратное снижение числа аварий по сравнению с традиционными ВЛ);

полная защищенность проводника от воздействия влаги и коррозии.

Стоимость ВЛ с самонесущими изолированными проводами выше, чем традиционных ВЛ.

Провода ВЛ напряжением 35 кВ и выше защищаются от прямого удара молнии грозозащитным тросом, закрепляемым в верхней части опоры (см. рисунок 1.1).

Грозозащитные тросы являются элементами ВЛ, аналогичными по своей конструкции многопроволочным монометаллическим проводам. Тросы выполняют из стальных оцинкованных проволок. Номинальные сечения тросов соответствуют шкале номинальных сечений проводов. Минимальное сечение грозозащитного троса 35 мм².

При использовании грозозащитных тросов в качестве высокочастотных каналов связи вместо стального троса используется сталеалюминиевый провод с мощным стальным сердечником, сечение которого соизмеримо или больше сечения алюминиевой части.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ПРОВОДОВ

1. Увеличение длины проволоки вследствие скрутки провода

При распрямлении каждая проволока любого повива многопроволочного провода, за исключением центральной проволоки, оказывается длиннее скрученного провода на величину, зависящую от кратности шага скрутки этого повива.

2. Электрическое сопротивление многопроволочного провода постоянному току

Электрическое сопротивление R многопроволочного провода любой длины равно сопротивлению одной токопроводящей проволоки той же длины, умноженному на коэффициент укрутки (K1), указанный в табл. 1 и 2. где s20 - удельное электрическое сопротивление материала проволоки при 20 °С, Ом×мм2/км;l- длина провода, км;S - поперечное сечение одной медной или алюминиевой или из алюминиевого сплава проволоки номинального диаметра, мм2.Предполагается, что провод или токопроводящую часть провода скручивают из проволок одного диаметра.В проводах со стальным сердечником проводимость стального сердечника не учитывается, а за электрическое сопротивление провода принимается только сопротивление проволоки из меди, алюминия или алюминиевого сплава.Коэффициенты укрутки (K1) проволоки в скрученном проводе для расчета электрического сопротивления, приведенные в табл. 1 и 2, рассчитаны по средним значениям кратностей шагов скрутки проволок в повивах, равным средним арифметическим значениям соответствующих минимальных и максимальных значений кратностей шагов скрутки, указанных в табл. 5 и 6 настоящего стандарта.Вышеприведенная методика расчета электрического сопротивления соответствует рекомендуемой стандартами МЭК 207-МЭК 209 (1966 г.).Значения электрического сопротивления проводов, приведенные в табл. 1-4 приложения 1, являются наибольшими допустимыми значениями.
Примечание. При проверке проводов на соответствие требованиям п. 2.8 путем измерения электрического сопротивления отдельных проволок из скрученного провода электрическое сопротивление провода рассчитывают по формуле где r - измеренное электрическое сопротивление одной проволоки, приведенное к длине 1 км, Ом/км;n- число измеренных проволок.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. Масса многопроволочного провода

Масса многопроволочного провода любой длины равна массе одной токопроводящей проволоки той же длины, умноженной на коэффициент укрутки, указанный в табл. 1, плюс масса одной стальной проволоки той же длины, умноженной на коэффициент укрутки, указанный в табл. 2.Предполагается, что провод или токопроводящая часть провода скручивается из проволоки одного диаметра.Таким же образом предполагается, что стальной сердечник провода скручивается из проволоки одного диаметра, который может отличаться от диаметра токопроводящей проволоки.Массу 1 км провода (М) в кг вычисляют по формуле где Мт - масса токопроводящей части 1 км провода, кг;Mcm - масса стального сердечника 1 км провода, кг.Для медных или алюминиевых проводов или проводов из алюминиевого сплава масса стального сердечника равна 0 и формула принимает видM = Mт,где mт - масса 1 км одной токопроводящей проволоки номинального диаметра, кг;mcm - масса 1 км одной стальной проволоки номинального диаметра, кг; - коэффициент укрутки для расчета массы алюминия или алюминиевого сплава согласно табл. 1 и 2; - коэффициент укрутки для расчета массы стали согласно табл. 2.

 

Таблица 1

Число проволок	Коэффициент укрутки провода марок М, А, АН, АЖ для расчета
в проводе	массы K2	электрического сопротивления K1
7	7,058	0,14405
19	19,307	0,05348
37	37,701	0,02754
61	62,247	0,01673
91	93,040	0,01138

Таблица 2

Число проволок		Коэффициент укрутки провода марки АС для расчета
алюминиевых	стальных	массы		электрического сопротивления
		алюминия	стали	K1
6	1	6,06	1,00	0,16829
18	1	18,08	1,00	0,05648
18	19	18,29	19,130	0,05644
24	7	24,46	7,03	0,04245
24	37	24,42	37,32	0,04238
26	7	26,51	7,03	0,03920
30	7	30,61	7,03	0,03400
30	19	30,61	19,13	0,03400
42	7	42,89	7,03	0,02432
45	7	45,92	7,03	0,02314
48	7	49,04	7,03	0,02120
54	7	55,20	7,03	0,01894
54	19	55,20	19,13	0,01894
54	37	55,26	37,32	0,01894
54	61	55,26	61,63	0,01894
72	7	73,24	7,03	0,01408
76	7	77,68	7,03	0,01344
84	7	85,89	7,03	0,01217
90	37	92,43	37,32	0,01140
96	19	98,21	19,13	0,01065

Коэффициенты укрутки для расчета массы, приведенные в табл. 1 и 2, рассчитаны в соответствии с рекомендациями МЭК по средним значениям кратностей шагов скрутки проволоки в повивах, равным среднему арифметическому значению соответствующих минимальных и максимальных величин кратностей шагов скрутки, указанных в табл. 5 и 6 настоящего стандарта.Значения массы, приведенные в табл. 1-4 приложения 1, являются справочными.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4. Разрывное усилие многопроволочных проводов

Разрывное усилие Р многопроволочного медного или алюминиевого провода или провода из алюминиевого сплава вычисляют по формуле ,где Pi - разрывное усилие одной проволоки, рассчитываемое по временному сопротивлению согласно ТУ 16.К71-087 или ТУ 16-705.472, ТУ 15-501.016 и сечению проволоки номинального диаметра, Н;
n - число проволок.Разрывное усилие многопроволочного сталеалюминиевого провода марки АС вычисляют по формуле ,где Pai - разрывное усилие одной алюминиевой проволоки, рассчитываемое по временному сопротивлению согласно ТУ 16-705.472 или приложению 4 настоящего стандарта и сечению проволоки номинального диаметра, Н; - усилие одной стальной проволоки при растяжении на 1%, рассчитываемое по напряжению при 1%-ном удлинении согласно ГОСТ 9850 и сечению проволоки номинального диаметра, Н.Значения разрывных усилий проводов, приведенные в табл. 1-4 приложения 1, являются наименьшими допустимыми значениями.Примечание. При проверке проводов на соответствие требованиям п. 2.9 настоящего стандарта разрывное усилие провода, рассчитанное по указанной методике и результатам испытания проволоки из скрученного провода, должно быть не менее 95% от соответствующего значения, приведенного в табл. 1-4 приложения 1.При расчете учитывают фактические размеры проволоки в испытанном образце провода.

 

---

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 627; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!