Bartrådskonstruktioner för luftledningar

Luftledningsledare, såväl som kablar förstärkta i toppen av kraftledningsstöden för att skydda ledarna från atmosfäriska vågor och direkta blixtnedslag, fungerar under svåra förhållanden, eftersom de är utomhus och utsätts för olika atmosfäriska fenomen (vind, regn, is). temperaturförändringar) och kemiska föroreningar i utomhusluften.

Därför måste trådarna tillsammans med god elektrisk ledningsförmåga ha tillräcklig mekanisk styrka och tåla effekterna av atmosfäriska fenomen och kemiska föroreningar. Dessutom måste deras drift vara förknippad med de lägsta kostnaderna samtidigt som oavbruten strömförsörjning garanteras.

De olika driftsförhållandena för luftledningar avgör behovet av olika ledarkonstruktioner.

Huvudkonstruktionerna är:

1) entrådsledare gjorda av en metall,

2) en enkel metallledare med flera trådar,

3) tvinnade ledare av två metaller,

4) ihåliga trådar,

5) bimetalliska ledare.

På grund av den större mekaniska hållfastheten och flexibiliteten jämfört med enkärniga ledare med samma tvärsnitt, har tvinnade ledare fått stor användning.

Ihåliga eller ihåliga ledare används för kraftledningar med en spänning på 220 kV och högre, eftersom de på grund av deras stora diametrar jämfört med flerkärniga ledare kan minska eller till och med undvika koronaförluster.

Solida trådar, som namnet antyder, är gjorda av en enda tråd.

Enstaka metalltrådar består av flera tvinnade trådar (fig. 1). Ledare har en central ledare runt vilken successiva lager (rader) av ledare är gjorda. Varje efterföljande lager har 6 fler trådar än det föregående. Med en tråd i mitten finns det 6 trådar i den första vridningen, i den andra - 12, i den tredje - 18. Därför, med en vridning, vrids tråden från 7, med två vridningar - från 19, och i tre vändningar - från 37 ledningar.

Vridningen av intilliggande trådar görs i olika riktningar, vilket ger en mer rund form och gör att du kan få en tråd som är mer motståndskraftig mot avlindning.

Strandade trådar av andra trådar används i speciella fall.

Ris. 1. Flertrådsledare gjorda av en metall: a-7-tråd, b-19-tråd.

Det temporära motståndet för tvinnade trådar är cirka 90 % av summan av de tillfälliga motstånden för de enskilda trådarna. Minskningen av ledarens temporära motstånd beror i allmänhet på den ojämna fördelningen av kraften som verkar längs ledaren mellan ledaren i ledaren.

Fördelar med spända trådar

Trådade ledningar har ett antal betydande fördelar jämfört med entrådiga ledningar:

1.Flerkärniga trådar är mer flexibla än enkelkärniga trådar med samma tvärsnitt, vilket garanterar deras större säkerhet och enklare installation.

Under påverkan av vinden svajar luftledningarnas ledare ständigt och ibland vibrerar, vilket orsakar ytterligare mekaniska spänningar och metalltrötthet.I detta fall förstörs entrådsledare mycket snabbare än flertrådiga.

2. Hög maximal styrka hos materialet kan endast uppnås för trådar med relativt små diametrar. Enkeltrådsledare med tvärsnitt på 25, 35 mm2 och mer skulle minska det slutliga motståndet.

I tvinnade ledare kan det inte bli en lika stor försvagning av trådhållfastheten orsakad av tillverkningsfel som i enkeltrådiga ledare.

De angivna fördelarna med flerkärniga trådar ledde till att endast trådar med små tvärsnitt gjordes med enkelkärniga trådar. Vid konstruktion av antennnät används i de flesta fall flerkärniga ledningar. Luftledningar av aluminium tillverkas alltid med tvinnade ledare. Enkeltrådsledare av denna metall har inte den nödvändiga mekaniska styrkan och säkerställer inte tillförlitligheten hos strömförsörjningen till konsumenterna.

Stål-aluminiumledare för luftledningar

Önskan att öka den mekaniska hållfastheten hos aluminiumtrådar ledde till tillverkning av aluminiumtrådar med stålkärnor, den så kallade stål-aluminium.

Stål-aluminiumtrådar dök upp i praktiken av kraftöverföring på grund av önskan att skapa en tråd med hög mekanisk styrka och tillräcklig elektrisk ledningsförmåga.Fördelarna med stål-aluminiumledare jämfört med motsvarande ledande kopparledare är betydligt lägre vikt och en betydligt större ytterdiameter på tråden. På grund av ökningen i diameter, spänningen vid vilken ledarens korona uppträder, blir resultatet en minskning av koronaförlusterna.

Trådens kärna är gjord av en eller flera tvinnade galvaniserade ståltrådar med ett tillfälligt motstånd på ca 120 kg/mm2. Aluminiumledare som täcker kärnan med ett, två eller tre lager är den strömförande delen av ledaren.

I de elektriska beräkningarna av stål-aluminiumtrådar tas inte hänsyn till den elektriska ledningsförmågan hos ståldelen av tråden, eftersom den är relativt liten jämfört med ledningsförmågan hos trådens aluminiumdel.

Mekanisk stress (trådspänning) upplevs av stål och aluminium. I stål-aluminiumledare med ett förhållande mellan aluminiumtvärsnitt och ståltvärsnitt på ca 5-6 tar aluminiumledarna 50-60% av den totala spänningen på ledaren, resten är stålkärnan.

Stål-aluminiumtrådar används främst vid konstruktion av regionala nätverk från 35 till 330 kvadratmeter.

Beständigheten hos stål-aluminiumledare mot kemiska reagens i luften är densamma som för aluminium och stål separat. Det är omöjligt att lägga stål-aluminiumledare nära havet: det sker snabb förstörelse av aluminiumledare intill stålkärnan under inverkan av elektrolytisk korrosion.

Om det är nödvändigt att kombinera lågt aktivt motstånd hos en tråd med mycket hög mekanisk hållfasthet, används stål-brons och stål-aluminiumtrådar.

De vanligaste stål-aluminiumledarna av AC-märket, med ett förhållande mellan aluminium och ståltvärsnitt på cirka 5,5-6.

Aldry ledningar har en något lägre elektrisk ledningsförmåga än aluminium, men nästan 2 gånger högre mekanisk hållfasthet. Aldry är en aluminiumlegering med små mängder magnesium och kiseldioxid. Alens låga specifika vikt och dess höga mekaniska styrka tillåter långa avstånd.

Ihåliga trådar

Ihåliga trådkonstruktioner visas i fig. 2. I den första av dem (fig. 2, a) är runda koppartrådar överlagrade på spiralkärnan. Beroende på trådens tvärsnitt görs 1-3 trådtillgångar. En annan typ av ihålig tråd (Fig. 2.6) är gjord av formade trådar anslutna med ett speciellt lås.Denna typ av ihålig tråd är mer rationell.

Ledningar med spänning 220 kv och högre, när de är gjorda med stål-aluminiumledare, kräver mindre konstruktions- och driftskostnader än ledningar med ihåliga kopparledare.

Ris. 2. Ihåliga trådar: a — med skruvkärna av runda trådar, b — av formade trådar med lås.

Bimetalltrådar

Önskan att kombinera koppars höga ledningsförmåga med stålets höga mekaniska hållfasthet ledde till skapandet av bimetalliska ledare. Ståltråden är täckt med ett lager av koppar, metallerna sammanfogas genom svetsning. Tvärsnittsförhållandet mellan koppar och stål kan variera kraftigt, vilket gör det möjligt att erhålla trådar med egenskaper nära koppar- eller ståltrådar.

Märken av moderna nakna ledningar och deras design:

• A — tråd tvinnad från aluminiumtrådar,

• AKP - tråd av klass A, men mellantrådsutrymmet för hela tråden, förutom den yttre ytan, är fylld med neutralt fett med ökad värmebeständighet,

• AC — tråd bestående av en stålkärna och aluminiumtrådar,

• FRÅGAR — AC-märkt tråd, men stålkärnans mellantrådsutrymme, inklusive dess yttre yta, är fyllt med neutralt fett med ökad värmebeständighet,

• ASKP - tråd av AC-märke, men mellantrådsutrymmet för hela tråden, förutom den yttre ytan, är fylld med neutralt fett med ökad värmebeständighet,

• ASK — AC-märkt ledare, men stålkärnan är isolerad med två remsor av polyetentereftalatfilm. Flertrådsstålkärnan under polyetentereftalatskivor måste beläggas med ett neutralt fett med ökad värmebeständighet,

• AN-tråd tvinnad från ABE-märkt icke värmebehandlade ledare av aluminiumlegering,

• АЖ — tråd tvinnad från värmebehandlade ledare av aluminiumlegering av märket ABE.