ITMI20101355A1

ITMI20101355A1 - "ROPE FOR HIGH-VOLTAGE AIR LINES WITH HIGH THERMAL LIMIT AND 3 CARRIERS"

Info

Publication number: ITMI20101355A1
Application number: IT001355A
Authority: IT
Inventors: Gianfranco Civili; Domenico Valori
Original assignee: Tratos Cavi S P A
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-01-23
Also published as: EP2410534A1; IT1401307B1; EP2410534B1; ES2618877T3

Description

Descrizione Description

Il presente trovato si riferisce a una corda per linee elettriche aeree; in particolare la corda Ã ̈ adatta per condizioni estreme sia ambientali (freddo, ghiaccio e vento) sia di installazione (grandi dislivelli). The present invention relates to a rope for overhead electric lines; in particular, the rope is suitable for extreme conditions both environmental (cold, ice and wind) and installation (large differences in height).

Come noto, corde del tipo indicato vengono attualmente realizzate mediante un cavo portante, solitamente in acciaio, il quale supporta fili in materiale conduttore, solitamente in alluminio o sue leghe. As is known, ropes of the type indicated are currently made by means of a supporting cable, usually made of steel, which supports wires of conductive material, usually of aluminum or its alloys.

Tuttavia, questi cavi tradizionali (a causa delle caratteristiche intrinseche del cavo portante in acciaio) presentano un peso notevole per unitÃ di lunghezza ed un elevato coefficiente medio di dilatazione termica. However, these traditional cables (due to the intrinsic characteristics of the supporting steel cable) have a considerable weight per unit of length and a high average coefficient of thermal expansion.

Queste caratteristiche non permettono lâ€™utilizzo delle corde convenzionali in contesti gravosi quali temperature estreme, presenza di ghiaccio e vento e grandi dislivelli. These characteristics do not allow the use of conventional ropes in severe contexts such as extreme temperatures, presence of ice and wind and large differences in height.

Scopo della presente invenzione Ã ̈ quello di realizzare corde per linee elettriche che permettano di superare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota. The object of the present invention is that of realizing cords for electric lines which allow to overcome the technical drawbacks of the known art.

Questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una corda secondo gli insegnamenti tecnici delle rivendicazioni qui allegate. These and other purposes, according to the present invention, are achieved by making a rope according to the technical teachings of the claims attached hereto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno evidenti dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva del trovato, illustrata a titolo esemplificativo e quindi non limitativo nelâ€™unica figura che rappresenta una sezione della corda. Further characteristics and advantages of the invention will become evident from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the invention, illustrated by way of example and therefore not limitative in the single figure which represents a section of the string.

La corda 1 presenta un nucleo 2 attorno al quale sono avvolti uno, due o piÃ¹ anelli o corone di conci elettricamente conduttivi 3. I conci elettricamente conduttivi sono cordati attorno al nucleo in maniera nota. In forme alternative di realizzazione essi possono essere formati da fili in alluminio a sezione circolare. The rope 1 has a core 2 around which one, two or more rings or crowns of electrically conductive segments are wound 3. The electrically conductive segments are strung around the core in a known manner. In alternative embodiments they can be formed from aluminum wires with a circular section.

Preferibilmente essi sono realizzati in lega Al-Zr, ma altri materiali che possono ugualmente essere utilizzati sono: alluminio ricotto o lega Al-Mg. Preferably they are made of Al-Zr alloy, but other materials which can equally be used are: annealed aluminum or Al-Mg alloy.

Nella figura il nucleo 2 Ã ̈ formato da tre funi 4 portanti reciprocamente poggiate e cordate. In the figure the core 2 is made up of three supporting ropes 4 mutually supported and strung together.

Ciascuna fune 4 Ã ̈ formata da una pluralitÃ fili 5 anchâ€™essi cordati e realizzati in materiale composito di fibre ibride carbonio/vetro. I fili 5 sono rivestiti da una prima guaina 6 di alluminio (o di altro materiale ad esempio alluminio zirconio o lega Al-Mg) estrusa a caldo direttamente sui fili 5. Each rope 4 is made up of a plurality of wires 5 which are also stranded and made of a composite material of hybrid carbon / glass fibers. The wires 5 are coated with a first sheath 6 of aluminum (or of another material such as aluminum zirconium or Al-Mg alloy) which is hot extruded directly onto the wires 5.

Nella forma di realizzazione descritta i fili che compongono ciascuna fune sono sette. Un tale numero di fili permette di assumere esternamente alla fune una conformazione della sezione quasi circolare, che facilita lâ€™estrusione della prima guaina 6. Ovviamente perÃ² puÃ² essere usato un numero qualsiasi di fili. In the embodiment described, the wires that make up each rope are seven. Such a number of wires makes it possible to assume an almost circular section shape externally to the rope, which facilitates the extrusion of the first sheath 6. Obviously, however, any number of wires can be used.

Vantaggiosamente prima dellâ€™estrusione della guaina i fili in materiale composito vengono rivestiti da del tamponante 7 speciale (preferibilmente siliconico o bi-componente a reticolazione programmata) e vengono poi avvolte in un nastro speciale (vantaggiosamente in nomex) che mantiene il tamponante 7 in posizione durante le operazioni di estrusione della guaina 6. Advantageously, before the sheath extrusion, the threads in composite material are coated with a special buffer 7 (preferably silicone or bi-component with programmed crosslinking) and are then wrapped in a special tape (advantageously in Nomex) which keeps the buffer 7 in position during sheath extrusion operations 6.

Vantaggiosamente il tamponante 7 Ã ̈ del grasso siliconico bi-componente, molto viscoso. Esso Ã ̈ reticolante e tende a solidificare in maniera programmata (nel presente testo per â€œprogrammabileâ€ si intende un materiale la cui velocitÃ di reticolazione puÃ² essere decisa a priori, ad esempio 3 minuti â€“ 24h). Advantageously, the buffer 7 is a two-component, very viscous silicone grease. It is cross-linking and tends to solidify in a programmed manner (in this text, â € œprogrammableâ € means a material whose cross-linking speed can be decided a priori, for example 3 minutes - 24h).

Eâ€™anche possibile evitare lâ€™utilizzo del tamponante 7 estrudendo la guaina 6 intorno ai fili in modo che lâ€™alluminio penetri anche nelle aree stellari. It is also possible to avoid the use of the buffer 7 by extruding the sheath 6 around the wires so that the aluminum also penetrates the star areas.

Cordati con le funi portanti 4 sono previsti almeno tre elementi riempitivi 8 tubolari in alluminio (oppure realizzati in fili pieni/compatti). Essi sono internamente cavi e ciÃ² consente di alleggerire notevolmente la corda rispetto allâ€™utilizzo di elementi riempitivi pieni. Nel caso si voglia aumentare ancora di piÃ¹ il carico di rottura gli elementi riempitivi tubolari possono essere integrati da unâ€™anima di fili compositi ibridi carbonio/vetro. Twisted with the supporting ropes 4 there are at least three tubular aluminum filling elements 8 (or made of solid / compact wires). They are internally hollow and this allows to considerably lighten the rope compared to the use of solid filler elements. If you want to increase the breaking load even more, the tubular filling elements can be integrated with a core of hybrid carbon / glass composite threads.

A conclusione della descrizione della figura 1 si sottolinea che le funi portanti 4 e gli elementi riempitivi 8 sono circondati e mantenuti in posizione da una seconda guaina 9 in alluminio formata da un elemento a C allâ€™interno del quale vengono alloggiate le funi e gli elementi riempitivi e che viene poi saldato longitudinalmente. At the end of the description of figure 1 it is emphasized that the supporting ropes 4 and the filling elements 8 are surrounded and held in position by a second aluminum sheath 9 formed by a C-shaped element inside which the ropes and the filling elements and which is then welded longitudinally.

La saldatura avviene preferibilmente per saldatura TIG, ma Ã ̈ possibile utilizzare anche una saldatura Laser o Microplasma. The welding is preferably done by TIG welding, but it is also possible to use a laser or microplasma welding.

La seconda guaina 9 puÃ² alternativamente essere sostituita da una fasciatura in materiale elettricamente conduttivo, oppure tramite estrusione di tale materiale elettricamente conduttivo intorno a funi e elementi riempitivi. The second sheath 9 can alternatively be replaced by a bandage made of electrically conductive material, or by extrusion of this electrically conductive material around ropes and filling elements.

Come ben visibile dalla figura di cui sopra le tre funi portanti, quando viste in sezione, sono poste ai vertici di un triangolo equilatero cosÃ¬ come anche gli elementi riempitivi. As can be clearly seen from the above figure, the three load-bearing ropes, when seen in section, are placed at the vertices of an equilateral triangle as well as the filling elements.

In una forma alternativa di realizzazione la corda sopra descritta prevede sette funi portanti 4 e sei elementi riempitivi 8, ma in altre forme di realizzazione puÃ² essere previsto un numero differente di funi portanti e elementi riempitivi. In an alternative embodiment the rope described above provides seven carrying ropes 4 and six filling elements 8, but in other embodiments a different number of supporting ropes and filling elements may be provided.

La corda sopra descritta ha vantaggiosamente un alto limite termico (fino a 150°C) ed Ã ̈ preferibilmente dotata di una massa contenuta (inferiore a 4kg/m). The rope described above advantageously has a high thermal limit (up to 150 ° C) and is preferably equipped with a low mass (less than 4kg / m).

Il diametro esterno massimo Ã ̈ preferibilmente di circa 50mm, il che consente di ridurre al minimo lâ€™effetto corona. Date le vaste superfici conduttive formate dalla doppia serie di conci, la seconda guaina, la prima guaina e gli elementi riempitivi tubolari, la corda presenta alte portate di corrente con conseguente bassa resistenza. The maximum external diameter is preferably about 50mm, which allows to minimize the corona effect. Given the large conductive surfaces formed by the double series of segments, the second sheath, the first sheath and the tubular filling elements, the rope has high current capacities with consequent low resistance.

Lâ€™anima in materiale composito a base di carbonio e fibre di vetro permette deformazioni ridotte agli alti carichi. Le caratteristiche intrinseche della corda la rendono particolarmente adatta per installazioni su linee aeree per alta tensione in condizione climatiche estreme (vento e ghiaccio fino a 60 mm di spessore) in virtÃ¹ dei suoi altissimi carichi di rottura. The core in composite material based on carbon and glass fibers allows reduced deformation at high loads. The intrinsic characteristics of the rope make it particularly suitable for installations on high voltage overhead lines in extreme climatic conditions (wind and ice up to 60 mm thick) thanks to its very high breaking loads.

A titolo di esempio essa puÃ² essere installata su dislivelli di 300 m con campate di 1000 metri circa. As an example, it can be installed on slopes of 300 m with spans of about 1000 meters.

Il funzionamento del trovato appare evidente per il tecnico del ramo da quanto Ã ̈ stato descritto e in particolare Ã ̈ il seguente. The operation of the invention appears evident to the person skilled in the art from what has been described and in particular is the following.

Claims

CLAIMS 1. Rope (1) for high voltage electrical overhead lines comprising a core around which at least one ring of circular section segments and / or conductors in electrically conductive material is wrapped, the core being made up of at least three load-bearing cables (4 ) mutually stranded, each formed by a plurality of wires (5) also stranded and made of a hybrid composite material of carbon / glass fibers and covered with a first sheath (6) of aluminum or its alloys extruded by heat, stranded with said load-bearing cables (4) being provided at least three filling elements (8) in aluminum or its alloys, said load-bearing cables (4) and said filling elements being surrounded by a second sheath in aluminum or by a bandage in aluminum or its alloys on which the ashlars are wrapped.

2. Rope according to the preceding claim, wherein between the threads and the first sheath there is a buffer suitable to fill at least the stellar areas defined by the threads.

3. Rope according to the preceding claim in which said buffer is held in position before the extrusion of the first sheath from a tape, preferably in Nomex wrapped around the ropes.

4. Cord according to one or more of the preceding claims, wherein said buffer comprises silicone grease and / or bi-component material which can be crosslinked in a programmed manner.

5. Rope according to one or more of the preceding claims in which said load-bearing ropes are three, mutually corded, which when viewed in section are placed at the vertices of an equilateral triangle, said filling elements being three, also corded and arranged at the vertices of an equilateral triangle.

6. Rope according to one or more of the preceding claims, in which each supporting rope comprises seven threads of hybrid carbon / glass composite material.

7. Cord according to one or more of the preceding claims, in which each filling element is formed by an internally hollow tubular element.

8. Rope according to the preceding claim, in which in the cavity of each tubular element there is a core made of a hybrid carbon / glass composite material.

9. Rope according to one or more of the preceding claims in which said second sheath is welded longitudinally and / or is replaced by a band of tape made of conductive material.

10. Cord according to one or more of the preceding claims in which said segments and / or said first sheath and / or said second sheath and / or said filling elements are made of annealed aluminum, Al-Zr alloy or Al-Mg alloy.