מבני תיל חשופים לקווי חשמל עיליים

מוליכי קו עילי, כמו גם כבלים מחוזקים בחלק העליון של תומכי קו החשמל להגנה על המוליכים מפני גלי אטמוספירה ומכות ברק ישיר, פועלים בתנאים קשים, מכיוון שהם נמצאים בחוץ וחשופים לתופעות אטמוספריות שונות (רוח, גשם, קרח). , שינויי טמפרטורה) וזיהומים כימיים באוויר החיצוני.

לכן, יחד עם מוליכות חשמלית טובה, החוטים חייבים להיות בעלי חוזק מכני מספיק ולעמוד היטב בהשפעות של תופעות אטמוספריות וזיהומים כימיים. בנוסף, פעולתם חייבת להיות קשורה בעלויות הנמוכות ביותר תוך הבטחת אספקת חשמל ללא הפרעה.

תנאי ההפעלה השונים של קווי חשמל עיליים קובעים את הצורך בעיצובי מוליכים שונים.

המבנים העיקריים הם:

1) מוליכים חד-חוטיים עשויים ממתכת אחת,

2) מוליך מתכת יחיד רב חוטים,

3) מוליכים תקועים משתי מתכות,

4) חוטים חלולים,

5) מוליכים דו-מתכתיים.

בשל החוזק המכני והגמישות הגבוהים יותר בהשוואה למוליכים חד-ליביים מאותו חתך רוחב, מוליכים תקועים זכו לשימוש נרחב.

מוליכים חלולים או חלולים משמשים לקווי מתח במתח של 220 קילו וולט ומעלה, מכיוון שבשל הקטרים ​​הגדולים שלהם בהשוואה למוליכים מרובי ליבות, הם יכולים לצמצם או אפילו למנוע הפסדי קורונה.

חוטים מוצקים, כפי שהשם מרמז, עשויים מחוט בודד.

חוטי מתכת בודדים מורכבים ממספר חוטים מעוותים (איור 1). למנצחים יש מוליך מרכזי אחד שסביבו נוצרות שכבות (שורות) עוקבות של מוליכים. לכל שכבה שלאחר מכן יש 6 חוטים נוספים מהקודמת. עם חוט אחד במרכז, יש 6 חוטים בפיתול הראשון, בשני - 12, בשלישי - 18. לכן, עם פיתול אחד, החוט מסובב מ-7, עם שני פיתולים - מ-19, וב שלושה פיתולים - מ-37 חוטים.

פיתול החוטים הסמוכים נעשה בכיוונים שונים, מה שמעניק צורה עגולה יותר ומאפשר לקבל חוט עמיד יותר בפני פיתול.

חוטים תקולים של גדילים אחרים משמשים במקרים מיוחדים.

אורז. 1. מוליכים רב חוטים העשויים ממתכת אחת: חוט a-7, חוט b-19.

ההתנגדות הזמנית של חוטים תקועים היא כ-90% מסכום ההתנגדויות הזמניות של החוטים הבודדים. הפחתת ההתנגדות הזמנית של המוליך נובעת בדרך כלל מהתפלגות לא אחידה של הכוח הפועל לאורך המוליך בין מוליכים של המוליך.

יתרונות של חוטים מתוחים

לחוטים נטויים יש מספר יתרונות משמעותיים על פני חוטים חד-חוטיים:

1.חוטים מרובי ליבות גמישים יותר מחוטי ליבה בודדים מאותו חתך רוחב, מה שמבטיח את בטיחותם וקלות ההתקנה שלהם.

בהשפעת הרוח, המוליכים של קווים עיליים מתנדנדים ולעיתים רוטטים, מה שגורם ללחצים מכניים נוספים ועייפות מתכת.במקרה זה, מוליכים חד-חוטיים נהרסים הרבה יותר מהר מאשר רב-חוטים.

2. ניתן להשיג חוזק מרבי גבוה של החומר רק עבור חוטים בעלי קטרים ​​קטנים יחסית. מוליכים חוטים בודדים עם חתכים של 25, 35 מ"מ ומעלה יפחיתו את ההתנגדות הסופית.

במוליכים תקועים, לא יכולה להיות היחלשות גדולה של חוזק החוט הנגרמת על ידי פגמי ייצור כמו במוליכים גדילים בודדים.

היתרונות המוצהרים של חוטים מרובי ליבות הובילו לעובדה שרק חוטים בעלי חתכים קטנים נוצרו עם חוטים חד-ליביים. בבניית רשתות אוויריות, ברוב המקרים משתמשים בחוטים מרובי ליבות. מוליכי קו עילי מאלומיניום מיוצרים תמיד עם מוליכים תקועים. למנצחי חוט יחיד ממתכת זו אין את החוזק המכני הדרוש ואינם מבטיחים את האמינות של אספקת החשמל לצרכנים.

מוליכים פלדה-אלומיניום של קווי מתח עיליים

הרצון להגביר את החוזק המכני של חוטי אלומיניום הוביל לייצור חוטי אלומיניום עם ליבות פלדה, מה שנקרא פלדה-אלומיניום.

חוטי פלדה-אלומיניום הופיעו בפועל של העברת כוח בשל הרצון ליצור חוט בעל חוזק מכני גבוה ומוליכות חשמלית מספקת.היתרונות של מוליכי פלדה-אלומיניום בהשוואה למוליכי נחושת מוליכים מקבילים הם משקל נמוך משמעותית וקוטר חיצוני גדול משמעותית של החוט. בשל העלייה בקוטר, המתח בו מופיעה הקורונה של המוליך, התוצאה היא הפחתה בהפסדי העטרה.

ליבת החוט עשויה מחוטי פלדה מגולוונת מעוות אחד או יותר עם התנגדות זמנית של כ-120 ק"ג/ממ"ר. מוליכים מאלומיניום המכסים את הליבה בשכבה אחת, שתיים או שלוש הם החלק נושא הזרם של המוליך.

בחישובי החשמל של חוטי פלדה-אלומיניום לא נלקחת בחשבון המוליכות החשמלית של חלק הפלדה של החוט, מאחר והיא קטנה יחסית למוליכות חלק האלומיניום של החוט.

מתח מכני (מתח תיל) חווה פלדה ואלומיניום. במוליכי פלדה-אלומיניום עם יחס בין חתך אלומיניום לחתך פלדה של כ-5-6, מוליכי האלומיניום לוקחים 50-60% מהלחץ הכולל על המוליך, השאר הוא ליבת הפלדה.

חוטי פלדה-אלומיניום משמשים בעיקר בבניית רשתות אזוריות מ-35 עד 330 מ"ר.

העמידות של מוליכי פלדה-אלומיניום בפני ריאגנטים כימיים באוויר זהה לזו של אלומיניום ופלדה בנפרד. אי אפשר להניח מוליכים פלדה-אלומיניום ליד הים: יש הרס מהיר של מוליכים אלומיניום בצמוד לליבת הפלדה תחת פעולת קורוזיה אלקטרוליטית.

אם יש צורך לשלב התנגדות פעילה נמוכה של חוט עם חוזק מכני גבוה מאוד, משתמשים בחוטי פלדה-ברונזה ופלדה-אלומיניום.

מוליכי הפלדה-אלומיניום הנפוצים ביותר של המותג AC, עם יחס חתכי אלומיניום לפלדה של כ-5.5-6.

לחוטי Aldry יש מוליכות חשמלית מעט נמוכה יותר מאלומיניום, אך חוזק מכני גבוה כמעט פי 2. אלדרי היא סגסוגת אלומיניום עם כמויות קטנות של מגנזיום וסיליקון דו חמצני. המשקל הסגולי הנמוך של אלמון וחוזקו המכני הגבוה מאפשרים מרחקים ארוכים.

חוטים חלולים

קונסטרוקציות תיל חלול מוצגות באיור. 2. בראשון שבהם (איור 2, א), חוטי נחושת עגולים מונחים על הליבה הספירלית. בהתאם לחתך הרוחב של החוט, 1-3 נכסי חוט עשויים. סוג אחר של חוט חלול (איור 2.6) עשוי מחוטים מעוצבים המחוברים במנעול מיוחד.סוג זה של חוט חלול הוא רציונלי יותר.

קווי מתח 220 kv ומעלה, כאשר הם עשויים עם מוליכים פלדה-אלומיניום, דורשים פחות עלויות בנייה ותפעול מאשר קווים עם מוליכים נחושת חלולים.

אורז. 2. חוטים חלולים: א - עם ליבת בורג של חוטים עגולים, ב - של חוטים מעוצבים עם מנעול.

חוטים דו מתכתיים

הרצון לשלב את המוליכות הגבוהה של הנחושת עם החוזק המכני הגבוה של הפלדה הוביל ליצירת מוליכים דו-מתכתיים. חוט הפלדה מכוסה בשכבת נחושת, המתכות מחוברות בריתוך. יחס החתך של נחושת ופלדה יכול להשתנות מאוד, מה שמאפשר להשיג חוטים בעלי מאפיינים קרובים לאלו של חוטי נחושת או פלדה.

מותגים של חוטים חשופים מודרניים ועיצובם:

• A - חוט מעוות מחוטי אלומיניום,

• AKP - חוט מסוג A, אך חלל התיל של כל החוט, למעט המשטח החיצוני, מלא בשומן ניטרלי עם עמידות מוגברת בחום,

• AC - חוט המורכב מליבת פלדה וחוטי אלומיניום,

• ASKS - חוט של מותג AC, אבל החלל הבין-חוטי של ליבת הפלדה, כולל המשטח החיצוני שלה, מלא בשומן ניטרלי עם עמידות מוגברת בחום,

• ASKP - חוט של מותג AC, אבל החלל הבין-חוטי של כל החוט, למעט המשטח החיצוני, מלא בשומן ניטרלי עם עמידות מוגברת בחום,

• ASK - מוליך מותג AC, אך ליבת הפלדה מבודדת בשתי רצועות של סרט פוליאתילן טרפתלט. ליבת הפלדה הרב-חוטית מתחת ליריעות פוליאתילן טרפתלט חייבת להיות מצופה בשומן ניטרלי עם עמידות מוגברת בחום,

• חוט AN מעוות ממותג ABE ללא טיפול בחום מוליכים מסגסוגת אלומיניום,

• АЖ - חוט מעוות ממוליכי סגסוגת אלומיניום שעברו טיפול בחום של המותג ABE.