ПРОВОД ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Российский патент 2009 года по МПК H01B5/00 

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано при строительстве воздушных линий электропередачи для защиты от опасных режимов гололедообразования и «пляски» проводов в районах, подверженных гололедно-ветровым нагрузкам.

Известны провода линий электропередачи, применяемые на воздушных линиях электропередачи всех классов напряжений и выполняемые в виде одного или нескольких повивов проволок (Божнякович А.Д. «Механический расчет проводов и тросов линий электропередачи», М. - Л., 1969, С.15-28).

Известен провод линии электропередачи, состоящий из стального сердечника и нескольких повивов из алюминиевых проволок. Сердечник выполнен из немагнитной азотосодержащей аустенитной стали, обладающей низкой магнитной проницаемостью, повышенным активно-индуктивным сопротивлением и прочностью. Алюминиевые повивы выполнены из проволок различного диаметра, при этом наибольшим является диаметр наружного повива проволок (патент РФ №2063080, Н01В 5/08, 1996.06.27).

Недостатком аналогов является их подверженность к гололедообразованию и «пляска» проводов. Эти опасные режимы приводят к повреждению опор, проводов, отдельных конструктивных элементов, схлестыванию и перегоранию проводов и существенно снижают эксплуатационную надежность линий электропередач.

Известны также провода линий электропередачи, содержащие устройства для плавки гололедных отложений и гасители пляски проводов, выполняемые виде конструктивных элементов, навешиваемых на проводе (Бургсдорф В.В., Дьяков А.Ф., Никонец Я.А. и др. «Руководящие указания по плавке гололеда». - М.: Минэнерго РФ, 1993 г. «Пляска проводов на воздушных линиях электропередачи 500 кВ». БТИ, М., 1965., С.60-65).

Недостатком таких устройств является их сложность, дороговизна, значительные затраты на их установку, эксплуатацию, что вызывает существенное удорожание линий электропередачи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является провод линий электропередачи, содержащий сердечник, свитый из стальных проволок, поверх которого расположены повивы алюминиевых проволок, и имеющий периодически расположенные по длине провода участки с повышенной жесткостью. При этом участки с повышенной жесткостью образованы термически закаленными проволоками стального сердечника (А.с. СССР, №1561101, Н01В 5108, 1990.04.30).

Под действием ветровой нагрузки в проводах линий возникает бегущая или отраженная волна механических напряжений. На границах участков с разной жесткостью волна напряжений испытывает трансформацию: амплитуда волны снижается, а частота увеличивается. При этом энергия волны частично поглощается в проволоках стального сердечника за счет большей жесткости по сравнению с соседними незакаленными участками, в результате провод становится более аэродинамически устойчивым и менее подверженным к колебаниям.

Однако недостатком ближайшего аналога является подверженность проводов линий к гололедообразованию и невысокая эксплуатационная надежность линий электропередачи.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности проводов линий электропередачи путем предотвращения образований гололедных отложений и исключения опасных режимов гололедообразований и «пляски» проводов.

Поставленная задача достигается тем, что в проводе линии электропередачи, содержащем сердечник, свитый из стальных проволок, поверх которого расположены повивы алюминиевых проволок, и имеющем периодически расположенные по длине провода участки с повышенной жесткостью, а указанные участки образованы термически закаленными проволоками стального сердечника, в отличие от прототипа термически закаленные участки, расположенные в наружном повиве провода, имеют полное активное и индуктивное сопротивление больше на один, два и более порядков, чем сопротивление остальных проволок.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен отрезок провода линии электропередачи.

Провод содержит проволоки 1, образующие сердечник, стальные проволоки 2 в наружном повиве, участки 3 с повышенной жесткостью. Так как полное активно-индуктивное сопротивление стальных проволок во внешнем повиве в несколько раз больше сопротивления алюминиевых проволок, то при протекании токов нагрузки, которые близки или равны токам, препятствующим образованию гололеда, провод постоянно имеет подогретую поверхность и гололед на проводе изначально не образуется.

Если же под действием ветровой нагрузки возникает бегущая или отраженная волна механических напряжений, то на границах участков с разной жесткостью динамические колебания проводов гасятся.

Введение во внешний повив стальных проволок с повышенной жесткостью и большим сопротивлением позволяет изначально исключить отложения гололеда и «пляску» проводов линий электропередач и повысить надежность работы воздушных линий электропередачи всех классов напряжений в гололедно-ветровых регионах, поскольку заявляемый провод линии электропередачи является гололедоаэростабильным.

При применении гололедоаэростабильного провода с термозакалкой (ГАСП) отпадает необходимость в сложных дорогостоящих установках и устройствах плавки, организации их проведения, систем телесигнализации гололеда и защитных устройствах гашения «пляски» проводов.

Как показали опытные испытания, изготовление предлагаемого провода технически просто, а применение его не требует дополнительных эксплуатационных затрат. Термическая закалка стальных проволок выполняется общеизвестным способом закалки токами высокой частоты с помощью индуктора.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при строительстве воздушных линий электропередачи для защиты от опасных режимов гололедообразования и «пляски» проводов в районах, подверженных гололедно-ветровым нагрузкам. Провод линии электропередачи содержит сердечник, свитый из стальных проволок, поверх которого расположены повивы алюминиевых проволок, и имеющий периодически расположенные по длине провода участки с повышенной жесткостью, а указанные участки образованы термически закаленными проволоками стального сердечника. Термически закаленные участки, расположенные в наружном повиве провода, имеют полное активное и индуктивное сопротивление больше на один, два и более порядков, чем сопротивление остальных проволок. Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности проводов линий электропередачи путем предотвращения образований гололедных отложений и исключение опасных режимов гололедообразований и «пляски» проводов. 1 ил.

Провод линии электропередачи, содержащий сердечник, свитый из стальных проволок, поверх которого расположены повивы алюминиевых проволок, и имеющий периодически расположенные по длине провода участки с повышенной жесткостью, а указанные участки образованы термически закаленными проволоками стального сердечника, отличающийся тем, что термически закаленные участки, расположенные в наружном повиве провода, имеют полное активное и индуктивное сопротивление больше на один, два и более порядков, чем сопротивление остальных проволок.