НЕИЗОЛИРОВАННЫЕ ПРОВОДА ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 35-750КВ С КОМПОЗИТНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ МАРКИ АССС

В наше время прослеживается повышение спроса на электроэнергию. Это требует увеличения пропускной способности старых линий электропередачи, а также строительства новых. Очевидно, что строительство новых линий и усовершенствование старых предполагает много составляющих, однако главное – это внедрение новых современных типов проводов для воздушных линий электропередачи (ВЛЭП). Одним из этих новейших проводов, считается провод с композитным сердечником марки АССС.

ACCC – алюминиевый провод с композитным сердечником. Провода АССС передают энергию через полностью отожженные трапециевидные высокоэффективные алюминиевые проволоки, которые спирально расположены вокруг композитного сердечника.

Провод АССС был спроектирован для сочетания энергоэффективности с термостойкостью и позволяет передать ту же мощность, что и другие провода такого же диаметра и веса, но при более низких рабочих температурах.[4] Верхние повивы – проволоки трапециевидного сечения из отожженного алюминия.  Благодаря такой конструкции провод способен выдерживать очень высокие температуры. Он может быть реализован в нескольких вариантах: с рабочей температурой на поверхности сердечника 120⁰С, 180⁰С, в определенных случаях – до 190⁰С.[1] Провод с сердечником из композита более низкий коэффициент линейного удлинения, поэтому он менее подвержен тепловому расширению, чем проводник со стальным сердечником. (Коэффициент удельного теплового расширения композитного сердечника в 10 раз ниже, чем у стали.)

Таким образом, за счет более высокой допустимой температуры нагрева, замена провода со стальным сердечником на провод с композитными материалами позволяет  повысить пропускную способность линий [2].

Кроме того  провода АССС совмещают в себе технологию использования высокотемпературного алюминия с увеличенной площадью поперечного сечения металла, что позволяет снизить активное сопротивление ВЛЭП.

Рисунок 1. Провод марки АССС

Рисунок 2. Поперечный разрез провода АССС

Провод ACCC обладает преимуществами в конструкции (наличие композитного сердечника и трапециевидных проволок) и при строительстве линий (рис. 3).

Рисунок 3. Преимуществами провода АССС

При эксплуатации провода АССС можно отметить определенные выгоды: сниженный экологический вред, надежность строения, компактная и стойкая конструкция. Более подробно эффективность эксплуатации провода АССС представлена на схеме (рис. 4).

Экономический эффект увеличения пропускной способности ВЛ за счет передачи дополнительной электроэнергии в сравнении с типовыми решениями достигается следующими достоинствами провода:

• снижение электрических и тепловых потерь;
• за счет минимальной стрелы провеса уменьшится отчуждение земли, что дает возможность избежать вырубки лесов при прохождении ВЛ в курортных или заповедных зонах;
• повышение прочности ВЛ и, как следствие, снижение затрат на обслуживание линии и повышение времени ее эксплуатации;
• увеличение стабильности энергосистемы за счет применения высокотемпературного режима при выходе из строя параллельной ВЛ [3-4].

Рисунок 4. Схема экономической выгоды при эксплуатации провода АССС

Провода АССС изготавливаются для применения в атмосфере воздуха типов I и II при условии содержания в атмосфере сернистого газа не более 150 мг/м2/сут (1,5 мг/м3) на суше, всех макроклиматических районов согласно ГОСТ 15150 исполнения УХЛ, кроме ТВ и ТС. Проволоки из отожженного алюминия изготавливают согласно стандарту IEC 60121 от 1960 года.  Провод, как единая конструкция, изготавливается полностью согласно стандарту IEC 62219 от 2002 года.[4]

Итоговая стоимость продукта ACCC за один километр примерно в 3 раза выше по сравнению с проводами, эксплуатирующийся в данное время,  а  экономическая выгода от их применения обеспечена высокой окупаемостью. В протяженной, многоцепной линии провода с композитными сердечниками передают в два раза больше мощности, по сравнению с проводом со стальным сердечником при аналогичных параметрах (веса, напряжения) [2].

Так при сравнении провода АС-120/19 и близкого по диаметру и весу провода АССС 160, можно увидеть огромную разницу в пропускном допустимом длительном токе. А именно у провода со стальным сердечником 390 ампер и 813 ампер у провода с композитным сердечником. Так же у провода АССС 160 увеличенное сечение, полученное благодаря трапециевидной проволоке из алюминия и повышенное разрывное усилие, провод АССС в 1,75 раза прочнее.

Таблица 1.

Сравнение проводов АС и АССС

При этом повышение пропускной способности ВЛ требует дополнительных затрат. Однако, временные и финансовые затраты на переоборудование ВЛ с применением проводов повышенной пропускной способности значительно ниже, чем затраты на постройку новой ВЛ, использующих провода традиционного типа. Стоимость затрат на переоборудование ВЛ для проводов нового поколения незначительно превышает стоимость переоборудования на провода АС, но при этом эффективность от повышения пропускной способности перекрывает и окупает дополнительные затраты, позволяя достигнуть требуемых токов значительно быстрее, а значит понизить нагрузки на опоры, уменьшить натяжение, ветровую и гололедную нагрузки,  и в конечном итоге получить главный результат, повысить надежность самой ВЛ и системы линий энергообеспечения в целом.