ЭлектрО

ПРОВОДА И ТРОССЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ

На воздушных линиях применяют голые провода и тросы. Нахо­дись на открытом воздухе, они подвергаются воздействиям атмо­сферы (ветер, гололед, изменение температуры) и вредных приме­сей окружающего воздуха (сернистые газы химических заводов, морская соль) и поэтому должны обладать достаточной механиче­ской прочностью и быть устойчивыми против коррозии (ржавле­ния).

Раньше для воздушных линий широко применяли медные провода, а теперь используют алюминиевые, сталеалюминиевые и сталь­ные, а в отдельных случаях и провода из специальных сплавов алюминия — альдрея и др. Грозозащитные тросы выполняются, как правило, из стали.

По конструкции различают:

а) однопроволочные провода, состоящие из одной проволоки сплошного сечения (рис. 1, а);

б) многопроволочные провода из одного металла, состоящие (в зависимости от сечения провода) из 7, 19 и 37 скрученных между собой отдельных проволок (рис. 1, б);

в) многопроволочные провода из двух металлов — стали и алю­миния или стали и бронзы. Сталеалюминиевые провода обычной конструкции (марки АС) состоят из стальной оцинкованной жилы (однопроволочной или скрученной из 7 или 19 проволок), вокруг которой расположена алюминиевая часть, состоящая из 6, 24 или более проволок (рис. 1, в).

Рис. 1. Конструкция проводов воздушных линий.

Медные провода, изготовленные из твердотянутой медной проволоки, обладают малым удельным сопротивлением (ρ = 18,0 Ом·мм²/км) и хорошей механической прочностью: пре­дельное сопротивление разрыву σ_н = 360 ÷ 400 МПа (36—40 кгс/мм²), успешно противостоят атмосферным воздействиям и коррозии от вредных примесей в воздухе. Медные провода марки­руют буквой М с прибавлением поминального сечения провода. Так, медный провод с номинальным сечением 50 мм² обозначается М-50.

Алюминиевые провода отличаются от медных зна­чительно меньшей массой, большим удельным сопротивлением (ρ = 28,7 ÷ 28,8 Ом·мм²/км) и меньшей механической прочностью: σ_н = 156 МПа — для проводов из проволоки марки AT и σ_н = 166 ÷ 180 МПа из проволоки АТп. Алюминиевые провода применяют главным образом в местных сетях. Малая механическая прочность этих проводов не допускает создания большого тяжения. Чтобы избежать больших стрел провеса и соблюсти требуемый ПУЭ минимальный габарит линии до земли, приходится уменьшать расстояние между опорами, а это удорожает линию.

Для повышения механической прочности алюминиевых прово­дов их изготавливают многопроволочными, из твердотянутых про­волок. Хорошо перенося атмосферные воздействия, алюминиевые провода плохо противостоят воздействию вредных примесей воз­духа. Поэтому для воздушных линий, сооружаемых вблизи морских побережий, соленых озер и химических предприятий, рекоменду­ются алюминиевые провода марки АКП, защищенные от коррозии (алюминиевые коррозионностойкие, с заполнением межпроволочного пространства нейтральной смазкой). Провода из алюминия маркируются буквой А с добавлением номинального сечения про­вода.

Стальные провода обладают большой механической прочностью: предельное сопротивление при разрыве σ_н = 550 ÷ 700 МПа (55—70 кгс/мм²). Стальные провода бывают как однопроволочными, так и многопроволочными. Удельное электриче­ское сопротивление стальных проводов значительно выше, чем алю­миниевых, и в сетях переменного тока оно зависит от величины тока, протекающего по проводу. Стальные провода при­меняют в местных сетях напряжением до 10 кВ при передаче срав­нительно небольших мощностей, когда сооружение линий с алю­миниевыми проводами менее выгодно. Основной недостаток стальных проводов и тросов — подверженность коррозии. Для умень­шения коррозии провода оцинковывают. Выпускаются две марки мпогопроволочных стальных проводов: ПС (провод стальной) и ПМС (провод омедненный стальной). Провода ПС имеют присадку меди до 0,2%, а провода ПМС — от 0,2 до 0,4%. Однопроволочные стальные провода марки ПСО изготавливаются диаметром 3; 3,5; 4 и 5 мм. Стальные многопроволочные грозозащитные тросы выпу­скаются марок С-35, С-50 и С-70.

Сталеалюмиииевые провода имеют то же удель­ное сопротивление, что и алюминиевые провода равного им сече­ния, так как в электрических расчетах сталеалюминиевых проводов проводимость стальной части не учитывается ввиду ее незначитель­ности по сравнению с проводимостью алюминиевой части проводов.

Если сравнить сталеалюминиевые провода с эквивалентными им по проводимости и прочности медными проводами, то окажется, что первые легче, а диаметр их значительно больше, чем у вторых. Это благоприятствует применению сталеалюминиевых проводов на воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше.

Выпускаются следующие марки сталеалюминиевых проводов (ГОСТ 839—74).

АС — провод, состоящий из сердечника — стальных оцинкованных проволок, и одного или нескольких наружных повивов из алюминиевых проволок. Провод предназначается для про­кладки на суше, кроме районов с загрязненным вредными химиче­скими соединениями воздухом;

АСКС, АСКП — как и провод марки АС, но с заполнением сталь­ного сердечника (С) или всего провода (П) смазкой, противодей­ствующей появлению коррозии проволок. Предназначен для про­кладки на побережьи морей, соленых озер и в промышленных районах с загрязненным воздухом;

АСК — такой же как и провод АСКС, но со стальным сердеч­ником, изолированным полиэтиленовой пленкой.

Сталеалюминиевые провода всех марок выпускаются с разным отношением сечения алюминиевой части провода к сечению сталь­ного сердечника: в пределах 6,0—6,16 — для работы провода в сред­них по механической нагрузке условиях; 4,29—4,39 — усиленной прочности; 0,65—1,46 — особо усиленной прочности; 7,71—8,03— облегченной конструкции и 12,22—18,09 — особо облегченные.

Провода облегченной конструкции применяют на вновь соору­жаемых и реконструируемых линиях в районах, где толщина стенки гололеда не превышает 20 мм. Сталеалюминиевые провода усилен­ной прочности рекомендуется применять в районах с толщиной стенки гололеда более 20 мм. Для осуществления больших проле­тов на переходах через водные пространства и инженерные соору­жения применяют провода особой прочности.

Для более полной характеристики сталеалюминиевых проводов в обозначение марки провода вводится номинальное сечение про­вода и сечение стального сердечника, например: АС — 150/24 или АСКС-150/34.

Провода из альдрея обладают примерно тем же электрическим сопротивлением, что и алюминиевые, но имеют боль­шую механическую прочность. Альдрей представляет собой сплав алюминия с незначительными количествами железа ( ≈ 0,2%), магния ( ≈ 0,7%) и кремния ( ≈ 0,8%); по коррозионной устой­чивости он равен алюминию. Недостаток проводов из альдрея — их малая стойкость против вибраций. Провода из альдрея распространены мало.

Полые провода из меди или алюминия (рис. 1, г) имеют больший диаметр по сравнению со сплошными проводами того же активного сечения. Отдельные плоские проволоки соединяются друг с другом в паз, чем обеспечивается конструктивная прочность провода. Полые провода предназначаются главным образом для ошиновки подстанций напряжением 330 кВ и выше.

Для той же цели, а также для монтажа линий передачи напря­жением свыше 330 кВ разработаны сталеалюминиевые расширен­ные провода (АСР) с каркасной спиралью. Витой проводящий слой накладывается на редкий повив из утолщенной алюминиевой про­волоки (каркас), расположенный на стальном сердечнике. Прово­дящий слой на каркас накладывается по принципу встречной на­вивки слоев, чем обеспечивается конструктивная прочность про­вода и его круглая форма.

По условиям механической прочности применение однопроволочных проводов допускается только на ВЛ напряжением до 1 кВ за исключением пересечений различных коммуникаций. По тем же соображениям ограничивается сечение и многопроволочных проводов на линиях напряжением свыше 1 кВ. В табл. 1 приве­дены нижние пределы сечения проводов для разных условий про­кладки ВЛ.

Таблица 1.

Наименьшие допустимые сечения многопроволочных проводов и грозозащитных тросов воздушных линий, мм².

Промышленность выпускает провода кусками определенной дли­ны, зависящей от диаметра провода (строительная длина). На ли­ниях передачи эти куски проводов соединяют друг с другом спе­циальными зажимами. В тех пролетах, где воздушные линии пере­секаются с инженерными сооружениями, проездами, улицами п водными пространствами, соединение проводов, за исключением особых случаев, оговоренных ПУЭ, не допускается.