В статье, посвящённой самонесущим изолированным проводам (СИП), мы отметили, что именно они наилучшим образом подходят для организации линий электропередач. Изолированные провода отличаются повышенной массой и повышенной стоимостью, однако при небольших напряжениях и, соответственно, относительно малых токах, эти недостатки с лихвой перекрываются удобством монтажа и несравнимо бóльшим сроком эксплуатации. Однако при напряжениях выше 35 кВ токи оказываются столь значительными, что наличие пластиковой изоляции становится недопустимым.
А значит, при организации ЛЭП с напряжением выше 35 кВ возможно использование только неизолированных проводов. Стоит отметить, что на практике такие провода стараются использовать для ЛЭП напряжением от 10 кВ — для бóльшей надёжности.
Материал
Провода эксплуатируются под открытым небом, в жаре и холоде. Их поливают дожди и покрывается наледь. Их облучает ультрафиолет и разъедают кислоты, образующиеся из окислов азота и серы. А в приморских районах всё это усугубляется воздействием морской соли.
Понятно, что материал для проводов должен отличаться повышенной коррозионной стойкостью. Да к тому же быть лёгкими, прочными, пластичным и не слишком дорогим. В природе есть лишь один металл, удовлетворяющим всем эти требованиям. Это алюминий.
Конструкция проводов
Провода для ЛЭП свивают из алюминиевой проволоки. Необходимо отметить, слоёв проволоки может быть несколько — один поверх другого. Они закручиваются по спирали, причём соседние слои непременно закручиваются в противоположные стороны. Диаметр проволок, их количество в слоях и количество слоёв различаются в зависимости от марки провода, выбор которой определяется планируемой нагрузкой.
Во многих случаях прочность алюминия оказывается всё же недостаточной. Во избежание чрезмерного наращивания толщины проводов, к алюминиевым проволокам добавляют стальные сердечники. Они производятся из монолитной жилы (для низковольтных линий) или посредством сплетения нескольких проволок (для высоковольтных линий). Иногда для повышения стойкости к нагреванию пространство между проволоками заполняют смазкой.
Производятся следующие марки сталеалюминиевых проводов:
- АС — изделия со стальным сердечником и одного или более повивов из алюминия снаружи. Продукция используется для прокладки на суше, за исключением территорий с загрязненным воздухом.
- АСКС, АСКП — для минимизации риска развития коррозии используется смазка, которой заполняют сердечник. Изделия могут использоваться в качестве проводов воздушных линий электропередачи на морском берегу и в промзонах с загрязненным воздухом.
- АСК — имеет стальной сердечник в изоляции пленкой. Аббревиатура АпСК обозначает, что изделие обладает повышенной прочностью.
С развитием технологий производства композитов всё чаще вместо стальных сердечников используются сердечники из композитных материалов на основе углеродных волокон. Все провода такого типа относятся к марке CFCC.
Композитные сердечники легче и прочнее стальных, благодаря чему повышается прочность проводов и уменьшается их провисание. Вдобавок, между алюминием и композитами не возникает реакций электролиза, а значит, невозможна и вызываемая ими коррозия. Однако стоимость проводов с композитными сердечниками оказывается несколько выше стоимости сталеалюминиевых.
Форма жил
Изначально при создании проводов для ЛЭП использовались круглые жилы. С развитием технологий интерес сместился в сторону секторных или трапециевидных жилы, о достоинствах которых мы уже писали ранее. Однако на этом творческая мысль не остановилась, и сейчас всё большую популярность обретают жилы Z-образного сечения.
Наружный слой с жилами такого типа имеет практически гладкую поверхность, а заполнение внутреннего пространства алюминием достигает 98,5%. Столь плотная компоновка обеспечивает минимальное аэродинамическое сопротивление, способствуя снижению аварийность ЛЭП при шквалистом ветре, наледи, изморози и налипании снега. В то же время за счёт увеличения общего рабочего сечения возрастает пропускная способность провода без дополнительных тепловых потерь.
Z-повив препятствует
- выпадению проволок из повивов при их повреждении,
- просачиванию наружу консистентной смазки изнутри провода,
- проникновению влаги внутрь провода.
Особенности провода отражаются в их номенклатурных обозначениях:
- A3F/S1A-Z – (А) алюминиевый сплав, (S) сердечник стальной, Z-образное сечение проволок верхних повивов, (1) один повив;
- F3F-Z – алюминиевый сплав, без сердечника, Z-образное сечение проволок верхних повивов.
Наличие буквы Z означает, что верхние повивы выполнены из алюминиево-магниевой проволоки с Z-образным сечением. Цифра перед буквой – количество повивов.
Неизолированные провода с Z- и Т-повивами могут использоваться в воздушных ЛЭП как на суше, так и на море во II и III типах атмосферы любого микроклиматического района в соответствии с нормативами ГОСТ 15150. Стандарт проволоки отвечает требованиям IEC 60104(1987), провода в целом – IEC 62219(2002).
Заключение
Всё вышеизложенное — это лишь самое поверхностное описание бесконечно разнообразного семейства «проводов неизолированных для воздушных линий электропередач». Представители семейства различаются таким множеством параметров, что теряются порой даже профессионалы с многолетним опытом работы.
Поэтому не стесняйтесь обращаться за консультацией к нашим специалистам. Они хоть и уступают вам в вопросах проектирования, строительства и эксплуатации ЛЭП, но при выборе проводов для вашей линии их мнение лишним точно не будет.
