Estructures de filferro nu per a línies elèctriques aèries

Els conductors de la línia aèria, així com els cables reforçats a la part superior dels suports de la línia elèctrica per protegir els conductors de les ones atmosfèriques i dels llamps directes, funcionen en condicions difícils, ja que es troben a l'aire lliure i exposats a diversos fenòmens atmosfèrics (vent, pluja, gel). , canvis de temperatura) i impureses químiques a l'aire exterior.

Per tant, juntament amb una bona conductivitat elèctrica, els cables han de tenir una resistència mecànica suficient i suportar bé els efectes dels fenòmens atmosfèrics i les impureses químiques. A més, el seu funcionament s'ha d'associar als costos més baixos tot garantint un subministrament elèctric ininterromput.

Les diferents condicions de funcionament de les línies elèctriques aèries determinen la necessitat de diferents dissenys de conductors.

Les principals construccions són:

1) conductors d'un sol fil fet d'un metall,

2) conductor de metall únic multifilar,

3) conductors trenats de dos metalls,

4) cables buits,

5) conductors bimetàl·lics.

A causa de la major resistència mecànica i flexibilitat en comparació amb els conductors d'un sol nucli de la mateixa secció transversal, els conductors trenats han guanyat un ús generalitzat.

Els conductors buits o buits s'utilitzen per a línies elèctriques amb una tensió de 220 kV i superiors, perquè a causa dels seus grans diàmetres en comparació amb els conductors multinucli, poden reduir o fins i tot evitar les pèrdues de corona.

Els cables sòlids, com el seu nom indica, estan fets d'un sol cable.

Els cables metàl·lics únics consisteixen en diversos cables trenats (Fig. 1). Els conductors tenen un conductor central al voltant del qual es formen les capes successives (files) de conductors. Cada capa posterior té 6 cables més que l'anterior. Amb un cable al centre, hi ha 6 cables al primer gir, al segon - 12, al tercer - 18. Per tant, amb un gir, el cable es retorça a partir de 7, amb dos girs - a partir de 19 i en tres girs: a partir de 37 cables.

La torsió dels fils adjacents es fa en diferents direccions, la qual cosa proporciona una forma més rodona i permet obtenir un filferro més resistent al desenrotllament.

Els cables trenats d'altres fils s'utilitzen en casos especials.

Arròs. 1. Conductors multifils fets d'un metall: a-7-fils, b-19-fils.

La resistència temporal dels cables trenats és al voltant del 90% de la suma de les resistències temporals dels cables individuals. La reducció de la resistència temporal del conductor es deu generalment a la distribució desigual de la força que actua al llarg del conductor entre els conductors del conductor.

Avantatges dels cables tensats

Els cables trenats tenen una sèrie d'avantatges significatius respecte als cables d'un sol cable:

1.Els cables multinucli són més flexibles que els cables mononuclears de la mateixa secció, la qual cosa garanteix la seva major seguretat i facilitat d'instal·lació.

Sota la influència del vent, els conductors de les línies aèries es balancegen i de vegades vibren constantment, la qual cosa provoca esforços mecànics addicionals i fatiga metàl·lica.En aquest cas, els conductors d'un sol fil es destrueixen molt més ràpidament que els de diversos fils.

2. La resistència màxima alta del material només es pot aconseguir per a cables amb diàmetres relativament petits. Els conductors d'un sol cable amb seccions transversals de 25, 35 mm2 i més reduirien la resistència final.

En els conductors trenats, no pot haver-hi un debilitament tan gran de la resistència del cable causat per defectes de fabricació com en els conductors de cadena simple.

Els avantatges indicats dels cables multinucli van portar al fet que només es fessin cables amb seccions transversals petites amb cables d'un sol nucli. En la construcció de xarxes aèries, en la majoria dels casos s'utilitzen cables multinucli. Els conductors de línia aèria d'alumini es fabriquen sempre amb conductors trenats. Els conductors d'un sol cable d'aquest metall no tenen la resistència mecànica necessària i no garanteixen la fiabilitat de la font d'alimentació als consumidors.

Conductors d'acer-alumini de línies elèctriques aèries

El desig d'augmentar la resistència mecànica dels cables d'alumini va portar a la producció de fils d'alumini amb nuclis d'acer, els anomenats acer-alumini.

Els cables d'acer-alumini van aparèixer en la pràctica de la transmissió d'energia a causa del desig de crear un cable amb una alta resistència mecànica i una conductivitat elèctrica suficient.Els avantatges dels conductors d'acer-alumini en comparació amb els conductors conductors de coure equivalents són un pes significativament menor i un diàmetre exterior significativament més gran del cable. A causa de l'augment de diàmetre, la tensió a la qual apareix la corona del conductor, el resultat és una reducció de les pèrdues de corona.

El nucli del cable està fet d'un o més cables d'acer galvanitzat retorçats amb una resistència temporal d'uns 120 kg / mm2. Els conductors d'alumini que cobreixen el nucli amb una, dues o tres capes són la part que transporta corrent del conductor.

En els càlculs elèctrics dels cables d'acer-alumini, no es té en compte la conductivitat elèctrica de la part d'acer del cable, ja que és relativament petita en comparació amb la conductivitat de la part d'alumini del cable.

L'estrès mecànic (estrès del cable) és experimentat per l'acer i l'alumini. En els conductors d'acer-alumini amb una proporció entre la secció transversal d'alumini i la secció transversal d'acer d'uns 5-6, els conductors d'alumini prenen el 50-60% de la tensió total sobre el conductor, la resta és el nucli d'acer.

Els cables d'acer-alumini s'utilitzen principalment en la construcció de xarxes regionals de 35 a 330 metres quadrats.

La resistència dels conductors d'acer-alumini als reactius químics a l'aire és la mateixa que la de l'alumini i l'acer per separat. És impossible col·locar conductors d'acer-alumini a prop del mar: hi ha una ràpida destrucció dels conductors d'alumini adjacents al nucli d'acer sota l'acció de la corrosió electrolítica.

Si cal combinar una baixa resistència activa d'un cable amb una resistència mecànica molt alta, s'utilitzen filferros d'acer-bronze i d'acer-alumini.

Els conductors d'acer-alumini més comuns de la marca AC, amb una proporció de seccions transversals d'alumini a acer d'uns 5,5-6.

Els cables d'Aldry tenen una conductivitat elèctrica lleugerament menor que l'alumini, però una resistència mecànica gairebé 2 vegades superior. Aldry és un aliatge d'alumini amb petites quantitats de magnesi i diòxid de silici. El baix pes específic del vern i la seva alta resistència mecànica permeten llargues distàncies.

Filferros buits

Les construccions de filferro buit es mostren a la Fig. 2. En el primer d'ells (Fig. 2, a), es superposen fils rodons de coure al nucli espiral. Depenent de la secció transversal del cable, es fan 1-3 actius de cable. Un altre tipus de filferro buit (Fig. 2.6) està fet de filferros amb forma connectats amb un pany especial.Aquest tipus de filferro buit és més racional.

Les línies de tensió superior a 220 kv, quan es fan amb conductors d'acer-alumini, requereixen menys costos de construcció i d'explotació que les línies amb conductors buits de coure.

Arròs. 2. Filferros buits: a — amb un nucli de cargol de filferros rodons, b — de filferros amb forma amb pany.

Filferros bimetàl·lics

El desig de combinar l'alta conductivitat del coure amb l'alta resistència mecànica de l'acer va portar a la creació de conductors bimetàl·lics. El filferro d'acer està cobert amb una capa de coure, els metalls s'uneixen mitjançant soldadura. La relació de la secció transversal de coure i acer pot variar molt, la qual cosa permet obtenir filferros amb característiques properes a les del coure o d'acer.

Marques de cables nus moderns i el seu disseny:

• A: cable trenat a partir de cables d'alumini,

• AKP: filferro de classe A, però l'espai entre cables de tot el cable, excepte la superfície exterior, està ple de greix neutre amb una major resistència a la calor,

• AC: cable format per un nucli d'acer i cables d'alumini,

• PREGUNTA: cable de marca AC, però l'espai entre cables del nucli d'acer, inclosa la seva superfície exterior, està ple de greix neutre amb una major resistència a la calor,

• ASKP: cable de marca AC, però l'espai entre cables de tot el cable, excepte la superfície exterior, està ple de greix neutre amb una major resistència a la calor,

• ASK: conductor de la marca AC, però el nucli d'acer està aïllat amb dues tires de pel·lícula de tereftalat de polietilè. El nucli d'acer de diversos fils sota les làmines de tereftalat de polietilè s'ha de recobrir amb un greix neutre amb una major resistència a la calor,

• Cable AN trenat de conductors d'aliatge d'alumini no tractats tèrmicament de la marca ABE,

• АЖ — cable trenat de conductors d'aliatge d'alumini tractats tèrmicament de la marca ABE.