Наиболее распространенными проводящими материалами для электрических линий являются медь, алюминий, стальной корпус из алюминия,  оцинкованная сталь и кадмиевая медь. Выбор конкретного материала будет зависеть от стоимости, требуемых электрических и механических свойств и  местных условий. Все проводники, используемые для воздушных линий, предпочтительно скручены, чтобы повысить гибкость. В многожильных проводниках  обычно имеется один центральный провод и вокруг этого, последовательные слои проводов, содержащие провода 6, 12, 18, 24 ……. Таким образом,  если имеется n слоев, общее количество отдельных проводов составляет 3n (n + 1) + 1. При изготовлении многожильных проводников последовательные  слои проводов скручены или спирально в противоположных направлениях, так что слои связаны друг с другом.

1. ТИПЫ ПРОВОДНИКОВ

1. Медь

Медь является идеальным материалом для воздушных линий из-за его высокой электропроводности и большей прочности на растяжение. Она всегда  используется в жесткой форме как многожильный проводник. Хотя жесткий рисунок слегка уменьшает электропроводность, она значительно увеличивает  прочность на растяжение. Медь имеет высокую плотность тока, т.е.. текущая пропускная способность меди на единицу площади X-области достаточно  велика. Это приводит к двум преимуществам. Во-первых, требуется меньшая площадь сечения X-проводника, а во-вторых, площадь, предлагаемая  проводником для ветровых нагрузок, уменьшается. Кроме того, этот металл является довольно однородным, долговечным и имеет высокую стоимость лома.  Вряд ли есть сомнения, что медь является идеальным материалом для передачи и распределения электроэнергии. Однако из-за более высокой стоимости и  отсутствия доступности она редко используется для этих целей. В настоящее время тенденция заключается в использовании алюминия вместо меди.

2. Алюминий

Алюминий дешевый и легкий по сравнению с медью, но имеет гораздо меньшую проводимость и прочность на растяжение. Ниже приведено сравнительное  сравнение двух материалов:

  • (Проводимость алюминия составляет 60% от содержания меди. Меньшая проводимость алюминия означает, что для любой конкретной эффективности  передачи площадь X-сечения проводника должна быть больше в алюминии, чем в меди. При таком же сопротивлении диаметр алюминиевого проводника  примерно в 1,26 раза превышает диаметр медного проводника. Увеличенное X-образное сечение алюминия обеспечивает большую поверхность для  давления ветра, и поэтому опорные башни должны быть спроектированы для большей поперечной прочности. Это часто требует использования более  высоких башен вследствие большего провисания.
  • Удельный вес алюминия (2,71 г / см 3) ниже, чем удельный вес меди (8,9 г / см 3). Поэтому алюминиевый проводник имеет почти половину  веса эквивалентного медного проводника. По этой причине несущие конструкции для алюминия не должны быть настолько прочными, как несущие медные  проводники.
  • Алюминиевый проводник является легким, подвержен большим колебаниям и, следовательно, требуется больше поперечных рычагов.
  • Из-за более низкой прочности на разрыв и более высокого коэффициента линейного расширения алюминия провисание больше в алюминиевых  проводниках. Учитывая комбинированные свойства стоимости, проводимости, прочности на растяжение, массы и т. д., алюминий имеет преимущество над  медью. Поэтому он широко используется в качестве материала проводника. Особенно выгодно использовать алюминий для передачи большого тока,  где размер проводника большой, а его стоимость составляет значительную долю от общей стоимости полной установки.

3. Стальной корпус из алюминия

Из-за низкой прочности на растяжение алюминиевые проводники дают большое провисание. Это запрещает их использование для больших пролетов и делает  их непригодными для передачи на большие расстояния. Чтобы увеличить прочность на растяжение, алюминиевый проводник армирован сердечником из  оцинкованной стальной проволоки. Полученный композитный проводник известен как алюминий из стали и сокращенно ACSR (усиленная алюминиевая  проводящая сталь).

Стальной алюминиевый проводник состоит из центрального сердечника из оцинкованной стальной проволоки, окруженной множеством алюминиевых нитей.  Обычно диаметр обеих стальных и алюминиевых проволок одинаковый. Х-секция двух металлов обычно находится в соотношении 1: 6, но может быть  изменена до 1: 4, чтобы получить большую прочность проводника. На рис. показан стальной алюминиевый провод, имеющий одну стальную проволоку,  окруженную шестью проводами из алюминия. Результатом этого композитного проводника является то, что стальной сердечник занимает больший процент  механической прочности, в то время как алюминиевые нити несут основную часть тока. Стальные алюминиевые проводники имеют следующие

Преимущества:

  • Армирование со сталью увеличивает прочность на разрыв, но в то же время сохраняет составной проводник. Таким образом, алюминиевые  проводники из стальной породы будут производить меньший прогиб, и, следовательно, могут использоваться более длинные пролеты.
  • Из-за меньшего провисания с алюминиевыми проводниками из стального сердечника можно использовать башни меньшей высоты.

 

4. Оцинкованная сталь

Сталь имеет очень высокую прочность на растяжение. Поэтому оцинкованные стальные проводники могут использоваться для чрезвычайно длинных  пролетов или для коротких участков, подверженных аномально высоким напряжениям из-за климатических условий. Они были признаны очень подходящими  в сельских районах, где основное внимание уделяется дешевизне. Из-за плохой проводимости и высокой стойкости стали такие проводники не подходят  для передачи большой мощности на большие расстояния. Однако они могут быть использованы для передачи небольшой мощности на небольшом расстоянии,  где размер медного проводника, желательный по экономическим соображениям, будет слишком мал и, следовательно, непригоден для использования из-за  плохой механической прочности.

5. Кадмиевая медь

В настоящее время проводящий материал используется в некоторых случаях из меди, легированного кадмием. Добавление 1% или 2% кадмия к меди  увеличивает прочность на растяжение примерно на 50%, а проводимость снижается только на 15% ниже, чем у чистой меди. Поэтому медный проводник  из кадмия может быть полезен для исключительно длинных пролетов. Однако из-за высокой стоимости кадмия такие проводники будут экономичными только  для линий с небольшим X-образным сечением, т. е. где стоимость материала проводника сравнительно мала по сравнению со стоимостью опор.

Оставить комментарий