Cấu trúc dây trần cho đường dây điện trên không

Dây dẫn đường dây trên không, cũng như dây cáp được gia cố ở đầu giá đỡ đường dây điện để bảo vệ dây dẫn khỏi sóng khí quyển và sét đánh trực tiếp, làm việc trong điều kiện khó khăn, vì chúng ở ngoài trời và tiếp xúc với các hiện tượng khí quyển khác nhau (gió, mưa, băng , nhiệt độ thay đổi) và tạp chất hóa học trong không khí bên ngoài.

Vì vậy, cùng với tính dẫn điện tốt, dây dẫn phải có đủ độ bền cơ học và chịu được tốt các tác động của hiện tượng khí quyển và các tạp chất hóa học. Ngoài ra, việc vận hành chúng phải gắn với chi phí thấp nhất mà vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục.

Các điều kiện hoạt động khác nhau của đường dây điện trên không xác định nhu cầu thiết kế dây dẫn khác nhau.

Các công trình xây dựng chính là:

1) dây dẫn một dây làm bằng một kim loại,

2) dây dẫn kim loại đơn nhiều dây,

3) dây dẫn mắc kẹt của hai kim loại,

4) dây rỗng,

5) dây dẫn lưỡng kim.

Do độ bền cơ học và tính linh hoạt cao hơn so với dây dẫn một lõi có cùng tiết diện, dây dẫn bện đã được sử dụng rộng rãi.

Dây dẫn rỗng hoặc rỗng được sử dụng cho đường dây điện có điện áp từ 220 kV trở lên, do đường kính lớn so với dây dẫn nhiều lõi nên chúng có thể giảm hoặc thậm chí tránh được tổn thất corona.

Dây rắn, như tên cho thấy, được làm bằng một dây duy nhất.

Dây kim loại đơn bao gồm một số dây xoắn (Hình 1). Các dây dẫn có một dây dẫn trung tâm xung quanh các lớp (hàng) dây dẫn liên tiếp được tạo ra. Mỗi lớp tiếp theo có thêm 6 dây so với lớp trước. Với một dây ở giữa, có 6 dây trong lần xoắn đầu tiên, trong lần thứ hai - 12, trong lần thứ ba - 18. Do đó, với một lần xoắn, dây được xoắn từ 7, với hai lần xoắn - từ 19 và trong ba vòng xoắn - từ 37 dây.

Việc xoắn các sợi liền kề được thực hiện theo các hướng khác nhau, điều này mang lại hình dạng tròn hơn và cho phép bạn có được một sợi dây có khả năng chống bung ra tốt hơn.

Dây bện của các sợi khác được sử dụng trong các trường hợp đặc biệt.

Cơm. 1. Dây dẫn nhiều dây làm bằng một kim loại: a-7-dây, b-19-dây.

Điện trở tạm thời của dây bện bằng khoảng 90% tổng điện trở tạm thời của từng dây riêng lẻ. Việc giảm điện trở tạm thời của dây dẫn nói chung là do sự phân bố lực tác dụng dọc theo dây dẫn không đều giữa các đầu dây dẫn.

Ưu điểm của dây căng

Dây bện có một số ưu điểm đáng kể so với dây đơn:

1.Dây nhiều lõi linh hoạt hơn dây một lõi có cùng mặt cắt, đảm bảo an toàn hơn và dễ lắp đặt hơn.

Dưới ảnh hưởng của gió, dây dẫn của đường dây trên không liên tục lắc lư và đôi khi rung, gây thêm ứng suất cơ học và mỏi kim loại... Trong trường hợp này, dây dẫn một dây bị phá hủy nhanh hơn nhiều so với dây dẫn nhiều dây.

2. Độ bền tối đa cao của vật liệu chỉ có thể đạt được đối với dây có đường kính tương đối nhỏ. Dây dẫn một dây có tiết diện từ 25, 35 mm2 trở lên sẽ làm giảm điện trở cuối cùng.

Trong dây dẫn bện, không thể có sự suy giảm độ bền của dây do lỗi sản xuất như trong dây dẫn bện đơn.

Những ưu điểm đã nêu của dây nhiều lõi dẫn đến thực tế là chỉ những dây có tiết diện nhỏ mới được làm bằng dây một lõi. Trong việc xây dựng các mạng trên không, trong hầu hết các trường hợp, dây đa lõi được sử dụng. Dây dẫn đường dây trên không bằng nhôm luôn được làm bằng dây dẫn bị mắc kẹt. Dây dẫn một dây của kim loại này không có độ bền cơ học cần thiết và không đảm bảo độ tin cậy của việc cung cấp điện cho người tiêu dùng.

Dây dẫn nhôm thép của đường dây tải điện trên không

Mong muốn tăng độ bền cơ học của dây nhôm đã dẫn đến việc sản xuất dây nhôm có lõi thép, cái gọi là thép-nhôm.

Dây nhôm thép xuất hiện trong thực tế truyền tải điện do mong muốn tạo ra một loại dây có độ bền cơ học cao và đủ độ dẫn điện.Ưu điểm của dây dẫn nhôm-thép so với dây dẫn đồng dẫn điện tương đương là trọng lượng thấp hơn đáng kể và đường kính ngoài của dây lớn hơn đáng kể. Do sự gia tăng đường kính, điện áp mà corona của dây dẫn xuất hiện, kết quả là giảm tổn thất corona.

Lõi dây làm bằng một hoặc nhiều sợi thép mạ kẽm xoắn lại với lực cản tạm thời khoảng 120 kg/mm2. Dây dẫn nhôm bao bọc lõi bằng một, hai hoặc ba lớp là phần mang dòng điện của dây dẫn.

Trong tính toán điện của dây thép-nhôm, độ dẫn điện của phần thép của dây không được tính đến, vì nó tương đối nhỏ so với độ dẫn của phần nhôm của dây.

Ứng suất cơ học (ứng suất dây) được trải qua bằng thép và nhôm. Trong dây dẫn nhôm-thép có tỷ lệ tiết diện nhôm trên tiết diện thép khoảng 5-6, ruột dẫn nhôm chịu 50-60% tổng ứng suất tác dụng lên ruột dẫn, còn lại là lõi thép.

Dây thép-nhôm chủ yếu được sử dụng trong việc xây dựng mạng lưới khu vực từ 35 đến 330 mét vuông.

Điện trở của dây dẫn nhôm-thép đối với thuốc thử hóa học trong không khí giống như nhôm và thép riêng biệt. Không thể đặt dây dẫn nhôm-thép gần biển: có sự phá hủy nhanh chóng các dây dẫn nhôm tiếp giáp với lõi thép dưới tác động của sự ăn mòn điện phân.

Nếu cần kết hợp điện trở hoạt động thấp của dây với độ bền cơ học rất cao, dây thép-đồng và thép-nhôm được sử dụng.

Các dây dẫn nhôm-thép phổ biến nhất của thương hiệu AC, với tỷ lệ nhôm trên mặt cắt ngang thép khoảng 5,5-6.

Dây Aldry có độ dẫn điện thấp hơn một chút so với nhôm, nhưng độ bền cơ học cao hơn gần 2 lần. Aldry là một hợp kim nhôm với một lượng nhỏ magiê và silicon dioxide. Trọng lượng riêng thấp của alder và độ bền cơ học cao của nó cho phép đi được quãng đường dài.

dây rỗng

Các cấu trúc dây rỗng được thể hiện trong Hình. 2. Trong phần đầu tiên (Hình 2, a), các dây đồng tròn được đặt chồng lên lõi xoắn ốc. Tùy thuộc vào mặt cắt ngang của dây, tài sản dây 1-3 được thực hiện. Một loại dây rỗng khác (Hình 2.6) được làm bằng các dây định hình được nối với một khóa đặc biệt, loại dây rỗng này hợp lý hơn.

Đường dây điện áp 220 kv trở lên, khi làm bằng ruột thép-nhôm, đòi hỏi ít chi phí xây dựng và vận hành hơn so với đường dây có ruột đồng rỗng.

Cơm. 2. Dây rỗng: a — dây tròn có lõi vít, b — dây hình có khóa.

dây lưỡng kim

Mong muốn kết hợp độ dẫn điện cao của đồng với độ bền cơ học cao của thép đã dẫn đến việc tạo ra các dây dẫn lưỡng kim. Dây thép được phủ một lớp đồng, các kim loại được nối với nhau bằng phương pháp hàn. Tỷ lệ tiết diện của đồng và thép có thể khác nhau rất nhiều, điều này giúp có thể thu được các dây có đặc tính gần giống với dây đồng hoặc thép.

Thương hiệu dây trần hiện đại và thiết kế của họ:

• A — dây xoắn từ dây nhôm,

• AKP — dây loại A, nhưng không gian đan xen của toàn bộ dây, ngoại trừ bề mặt bên ngoài, được đổ đầy mỡ trung tính với khả năng chịu nhiệt tăng lên,

• AC - dây bao gồm lõi thép và dây nhôm,

• HỎI — Dây thương hiệu AC, nhưng không gian xen kẽ của lõi thép, bao gồm cả bề mặt bên ngoài của nó, được đổ đầy mỡ trung tính với khả năng chịu nhiệt tăng lên,

• ASKP — dây của nhãn hiệu AC, nhưng không gian đan xen của toàn bộ dây, ngoại trừ bề mặt bên ngoài, được đổ đầy mỡ trung tính với khả năng chịu nhiệt tăng lên,

• HỎI — Dây dẫn thương hiệu AC, nhưng lõi thép được cách điện bằng hai dải màng polyetylen terephthalate. Lõi thép nhiều dây bên dưới các tấm polyetylen terephthalate phải được phủ một lớp mỡ trung tính có khả năng chịu nhiệt tăng lên,

• Dây AN xoắn từ dây dẫn hợp kim nhôm không qua xử lý nhiệt thương hiệu ABE,

• АЖ — dây xoắn từ dây dẫn hợp kim nhôm được xử lý nhiệt của thương hiệu ABE.