Paljas lankarakenteet ilmajohtoihin

Ilmajohtojen johtimet sekä voimajohtotukien yläosassa vahvistetut kaapelit, jotka suojaavat johtimia ilmakehän aallolta ja suorilta salamaniskuilta, toimivat vaikeissa olosuhteissa, koska ne ovat ulkona ja alttiina erilaisille ilmakehän ilmiöille (tuuli, sade, jää) , lämpötilan muutokset) ja ulkoilman kemialliset epäpuhtaudet.

Siksi johtojen tulee olla hyvän sähkönjohtavuuden lisäksi riittävän mekaanisia ja kestettävä hyvin ilmakehän ilmiöiden ja kemiallisten epäpuhtauksien vaikutuksia. Lisäksi niiden toimintaan on liityttävä alhaisimmat kustannukset ja samalla taattava keskeytymätön virransyöttö.

Ilmajohtojen erilaiset käyttöolosuhteet määräävät erilaisten johdinrakenteiden tarpeen.

Päärakenteet ovat:

1) yhdestä metallista valmistettuja yksijohtimia,

2) monijohtiminen yksimetallijohdin,

3) kahden metallin kierretyt johtimet,

4) ontot johdot,

5) bimetallijohtimet.

Suuremman mekaanisen lujuuden ja joustavuuden ansiosta saman poikkileikkauksen omaaviin yksijohtimiin verrattuna säikeiset johtimet ovat saaneet laajan käytön.

Onttoja tai onttoja johtimia käytetään voimalinjoissa, joiden jännite on 220 kV ja enemmän, koska ne voivat suuren halkaisijansa ansiosta vähentää tai jopa välttää koronahäviöitä moninapaisiin johtimiin verrattuna.

Kiinteät johdot, kuten nimestä voi päätellä, on tehty yhdestä johdosta.

Yksittäiset metallilangat koostuvat useista kierretyistä langoista (kuva 1). Johtimissa on yksi keskusjohdin, jonka ympärille muodostetaan peräkkäiset kerrokset (rivit) johtimia. Jokaisessa seuraavassa kerroksessa on 6 johtoa enemmän kuin edellisessä. Kun yksi johto on keskellä, ensimmäisessä kierteessä on 6 johtoa, toisessa - 12, kolmannessa - 18. Siksi yhdellä kierteellä lanka kierretään 7:stä, kahdella kierteellä - 19:stä ja sisään kolme kiertoa - 37 johdosta.

Vierekkäisten lankojen kiertäminen tapahtuu eri suuntiin, mikä tarjoaa pyöreämmän muodon ja mahdollistaa langan, joka kestää paremmin purkamista.

Erikoistapauksissa käytetään muiden säikeiden säikeitä lankoja.

Riisi. 1. Yhdestä metallista valmistetut monilankaiset johtimet: a-7-lanka, b-19-lanka.

Kierrettyjen johtimien tilapäinen resistanssi on noin 90 % yksittäisten johtimien tilapäisten vastusten summasta. Johtimen tilapäisen vastuksen pieneneminen johtuu yleensä johdinta pitkin vaikuttavan voiman epätasaisesta jakautumisesta johtimen johtimien välillä.

Kiristettyjen johtojen edut

Säikeisillä langoilla on useita merkittäviä etuja yksijohtimiin verrattuna:

1.Monisäikeiset johdot ovat joustavampia kuin saman poikkileikkauksen omaavat yksijohtimiset johdot, mikä takaa niiden paremman turvallisuuden ja helpon asennuksen.

Tuulen vaikutuksesta ilmajohtojen johtimet heilahtelevat ja joskus tärisevät, mikä aiheuttaa ylimääräisiä mekaanisia rasituksia ja metallin väsymistä.Tässä tapauksessa yksijohtiminen johtimet tuhoutuvat paljon nopeammin kuin monijohtimiset.

2. Materiaalin suuri maksimilujuus voidaan saavuttaa vain halkaisijaltaan suhteellisen pienillä langoilla. Yksijohtimiset johtimet, joiden poikkileikkaus on 25, 35 mm2 tai enemmän, vähentäisivät lopullista vastusta.

Säikeisissä johtimissa ei voi olla yhtä suurta valmistusvirheiden aiheuttamaa langan lujuuden heikkenemistä kuin yksisäikeisissä johtimissa.

Monijohtimien ilmoitetut edut johtivat siihen, että yksijohtimisilla johtimilla valmistettiin vain poikkileikkaukseltaan pieniä johtoja. Antenniverkkojen rakentamisessa käytetään useimmissa tapauksissa moniydinjohtoja. Alumiiniset ilmajohtojohtimet valmistetaan aina säikeisillä johtimilla. Tämän metallin yksijohtimisilla johtimilla ei ole tarvittavaa mekaanista lujuutta, eivätkä ne takaa virransyötön luotettavuutta kuluttajille.

Ilmajohtojen teräs-alumiinijohtimet

Halu lisätä alumiinilankojen mekaanista lujuutta johti teräsytimillä varustettujen alumiinilankojen, ns. teräs-alumiinin, tuotantoon.

Teräs-alumiinilangat ilmestyivät voimansiirron käytännössä, koska haluttiin luoda lanka, jolla on korkea mekaaninen lujuus ja riittävä sähkönjohtavuus.Teräs-alumiinijohtimien etuja vastaaviin johtaviin kuparijohtimiin verrattuna ovat huomattavasti pienempi paino ja huomattavasti suurempi langan ulkohalkaisija. Halkaisijan, jännitteen, jolla johtimen korona ilmestyy, kasvun seurauksena koronahäviöt vähenevät.

Langan ydin on valmistettu yhdestä tai useammasta kierretystä galvanoidusta teräslangasta, jonka väliaikainen vastus on noin 120 kg / mm2. Alumiinijohtimet, jotka peittävät sydämen yhdellä, kahdella tai kolmella kerroksella, ovat johtimen virtaa kuljettava osa.

Teräs-alumiinilankojen sähkölaskelmissa langan teräsosan sähkönjohtavuutta ei oteta huomioon, koska se on suhteellisen pieni verrattuna langan alumiiniosan johtavuuteen.

Teräs ja alumiini kokevat mekaanisen jännityksen (langan jännityksen). Teräs-alumiinijohtimissa, joiden alumiinin poikkileikkauksen suhde teräksen poikkileikkaukseen on noin 5-6, alumiinijohtimet ottavat 50-60 % johtimeen kohdistuvasta kokonaisrasituksesta ja loput ovat teräsydintä.

Teräs-alumiinilankoja käytetään pääasiassa alueellisten verkkojen rakentamiseen 35-330 neliömetriä.

Teräs-alumiinijohtimien vastustuskyky ilmassa oleville kemiallisille reagensseille on sama kuin alumiinilla ja teräksellä erikseen. Teräs-alumiinijohtimia on mahdotonta asettaa lähelle merta: teräsytimen vieressä olevat alumiinijohtimet tuhoutuvat nopeasti elektrolyyttisen korroosion vaikutuksesta.

Jos on tarpeen yhdistää langan alhainen aktiivinen vastus erittäin korkeaan mekaaniseen lujuuteen, käytetään teräs-pronssi- ja teräs-alumiinilankoja.

AC-tuotemerkin yleisimmät teräs-alumiinijohtimet, joiden alumiinin ja teräksen poikkileikkausten suhde on noin 5,5-6.

Aldry-langoilla on hieman pienempi sähkönjohtavuus kuin alumiinilla, mutta lähes 2 kertaa suurempi mekaaninen lujuus. Aldry on alumiiniseos, jossa on pieniä määriä magnesiumia ja piidioksidia. Lepän pieni ominaispaino ja suuri mekaaninen lujuus mahdollistavat pitkiä etäisyyksiä.

Ontot johdot

Ontot lankarakenteet on esitetty kuvassa. 2. Ensimmäisessä niistä (kuva 2, a) pyöreät kuparilangat on asetettu spiraalisydämen päälle. Riippuen langan poikkileikkauksesta valmistetaan 1-3 lankavaraa. Toinen onttolankatyyppi (kuva 2.6) on muotoiltuja lankoja, jotka on yhdistetty erityisellä lukolla.Tällainen onttolanka on järkevämpi.

Vähintään 220 kv:n jännitteiset johdot vaativat teräs-alumiinijohtimilla tehtynä vähemmän rakennus- ja käyttökustannuksia kuin onteloilla kuparijohtimilla varustetut johdot.

Riisi. 2. Ontot langat: a — ruuviydin pyöreistä langoista, b — muotoiltuja lankoja, joissa on lukko.

Bimetallilangat

Halu yhdistää kuparin korkea johtavuus teräksen korkeaan mekaaniseen lujuuteen johti bimetallijohtimien luomiseen. Teräslanka on päällystetty kuparikerroksella, metallit liitetään yhteen hitsaamalla. Kuparin ja teräksen poikkileikkaussuhde voi vaihdella suuresti, mikä mahdollistaa lankojen, joiden ominaisuudet ovat lähellä kupari- tai teräslankojen ominaisuuksia.

Nykyaikaisten paljaiden johtojen merkit ja niiden muotoilu:

• A - alumiinilangoista kierretty lanka,

• AKP - luokan A lanka, mutta koko langan lankojen välinen tila ulkopintaa lukuun ottamatta on täytetty neutraalilla rasvalla, jolla on lisääntynyt lämmönkestävyys,

• AC – lanka, joka koostuu teräsytimestä ja alumiinilangoista,

• KYSY - AC-merkkinen lanka, mutta teräsytimen lankojen välinen tila, mukaan lukien sen ulkopinta, on täytetty neutraalilla rasvalla, jolla on korkea lämmönkestävyys,

• ASKP - AC-merkkinen lanka, mutta koko johtimen välitila ulkopintaa lukuun ottamatta on täytetty neutraalilla rasvalla, jolla on lisääntynyt lämmönkestävyys,

• ASK — AC-merkkinen johdin, mutta teräsydin on eristetty kahdella polyeteenitereftalaattikalvolla. Polyeteenitereftalaattilevyjen alla oleva monilankainen teräsydin on päällystettävä neutraalilla rasvalla, jolla on parannettu lämmönkestävyys,

• AN-lanka, joka on kierretty ABE-merkin lämpökäsitellyistä alumiiniseosjohtimista,

• АЖ — ABE-merkin lämpökäsitellyistä alumiiniseosjohtimista kierretty lanka.