PL187040B1 - Napowietrzny przewód elektroenergetyczny wysokiego napięcia - Google Patents

Abstract

Napowietrzny przewód elektroenergetyczny wysokiego napięcia, zawierający element centralny, wokół którego znajduje się ułożony w kolejnych warstwach, nawinięty śrubowo, kierunkowo przemiennie, przewód przewodzący, znamienny tym, że element centralny (1) stanowi ułożony koncentrycznymi warstwami materiał nieprzewodzący o wysokim współczynniku tarcia powierzchniowego, przy czym stosunek (Sn/Sp) powierzchni przekroju poprzecznego (Sn) elementu centralnego (1) z materiału nieprzewodzącego do przekroju poprzecznego (Sp) powierzchni warstw przewodzących z drutu przewodzącego (2) wynosi 1/5 do 1/20.

Description

Przedmiotem wynalazku jest, napowietrzny przewód elektroenergetyczny wysokiego napięcia, znajdujący zastosowanie w budowie i modernizacji sieci elektroenergetycznej o wysokich wymaganiach ekologicznych, zwłaszcza odnośnie niskiego poziomu hałasu i zakłóceń radioelektrycznych, wnoszonych do środowiska.

Znany jest ze stosowania przewód elektroenergetyczny roboczy, na wysokie napięcia od 110 kV do 750 kV stalowo-aluminiowy, w którym wokół elementu centralnego w postaci stalowego drutu znajduje się oplot z drutów aluminiowych tworzących wraz ze stalowym drutem centralnym, rdzeń spełniający funkcję nośną. Znajdujący się na zewnątrz stalowego drutu centralnego, oplot z drutów aluminiowych ułożony jest kolejnymi warstwami nawiniętymi śrubowo, przemiennie w odwrotnych kierunkach, i spełnia funkcję przewodzącą.

Znany jest również ze stosowania, przewód elektroenergetyczny na wysokie napięcia od 110 kV do 750 kV, stopowo-aluminiowy, w którym wokół elementu centralnego w postaci przewodu ze stopowego aluminium są ułożone warstwami, nawinięte śrubowo, przemiennie w odwrotnych kierunkach w kolejnych warstwach, druty z aluminium stopowego. Całość spełnia jednocześnie funkcję nośną i przewodzącą, przy czym przy przepływie prądu zmiennego drut centralny uczestniczy w stopniu zmniejszonym z uwagi na występowanie efektu naskórkowego.

Wadą opisanych przewodów elektroenergetycznych stalowo-aluminiowych jest ich duży ciężar, natomiast wadą przewodów elektroenergetycznych aluminiowych-stopowych jest zwiększenie podatności na drgania mechaniczne, stanowiące zagrożenie zmęczeniowe w eksploatacji przy jednoczesnym korzystnym zmniejszeniu ciężaru.

Dotychczas występowanie na przewodach drgań zmniejsza się przez obniżanie mechanicznego naprężenia przewodów energetycznych mocowanych między kolejnymi przęsłami sieci, co niestety jest przyczyną występowania zwiększonego zwisu lub ogranicza się ich oddziaływanie przez instalowanie tłumików drgań rozmieszczanych wzdłuż długości przewodów, w punktach ustalonych z rozkładu natężenia drgań.

Istota elektroenergetycznego przewodu napowietrznego wysokiego napięcia według wynalazku polega na tym, że element centralny przewodu stanowi ułożony koncentrycznymi warstwami materiał nieprzewodzący o wysokim współczynniku tarcia powierzchniowego między warstwami, a stosunek powierzchni przekroju poprzecznego elementu centralnego z materiału nieprzewodzącego do powierzchni przekroju poprzecznego warstw przewodzących z drutu przewodzącego stanowiącego oplot wokół elementu centralnego zawiera się w granicach od 1/5 do 1/20.

Wyeliminowanie według wynalazku drutów przewodzących z elementu centralnego i zastąpienie go ułożonymi koncentrycznymi warstwami z materiału nieprzewodzącego o wysokim współczynniku tarcia powierzchniowego, zapewnia zwiększenie współczynnika tłu187 040 mienia drgań mechanicznych oraz zapewnia lepsze wykorzystanie przekroju czynnego przewodu elektroenergetycznego i obniżenie strat cieplnych.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku przedstawiającym przekrój poprzeczny napowietrznego elektroenergetycznego przewodu wysokiego napięcia.

Według wynalazku element centralny napowietrznego przewodu elektroenergetycznego na 220 kV jest zbudowany przykładowo z dwuwarstwowego materiału nieprzewodzącego 1 w postaci dwu umieszczonych ściśle, koncentrycznie, dwu rur polietylenowych lub pręta z polichlorku winylu umieszczonego ściśle w rurze polietylenowej. Między powierzchniami umieszczonych koncentrycznie rur polietylowych lub pręta z polichlorku winylu i nasadzonej na niego rury polietylenowej 1 tworzących element centralny jest zapewnione wysokie tarcie powierzchniowe, na przykład przez zwiększenie chropowatości stykających się powierzchni lub dobór materiałowy, co powoduje rozproszenie energii drgań prowadzące do ich tłumienia. Na zewnątrz umieszczonych koncentrycznie, pręta z polichlorku winylu i rury polietylenowej 1 znajdują się nawinięte kolejnymi warstwami, śrubowo, w odwrotnym przemiennie w każdej warstwie kierunku, druty przewodzące 2 z aluminium stopowego o przekroju okrągłym. Przy zachowaniu jednakowej średnicy drutów przewodzących 2, oraz jednakowych średnicy pręta z polichlorku winylu, średnicy wewnętrznej nasadzonej na pręt rury i grubości jej ścianki, stosunek powierzchni przekroju poprzecznego S_N warstw nieprzewodzących stanowiących element centralny do przekroju poprzecznego warstwy przewodzącej Sp z drutu z aluminium stopowego wynosi Sn/Sp jak 1 do 12.

W trakcie badań stwierdzono, że minimalny stosunek przekroju poprzecznego warstw nieprzewodzących S_N do przekroju poprzecznego warstw przewodzących Sp wynoszący 1 do 5 a maksymalny 1 do 20, gwarantuje lepsze wykorzystanie przekroju części przewodzącej przewodu, co prowadzi do obniżenia mocy strat przy tym samym prądzie obciążenia porównawczo w stosunku do przewodów stopowo-aluminiowych. Ponadto przy tym samym przekroju drutu stopowego aluminiowego, przewód elektroenergetyczny według wynalazku charakteryzuje się zwiększoną średnicą zewnętrzną przewodu co powoduje zwiększenie wartości początkowej napięcia ulotu prowadzące do zmniejszenia hałasu, zmniejszenia strat ulotowych i zakłóceń radioelektrycznych.

187 040

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Napowietrzny przewód elektroenergetyczny wysokiego napięcia, zawierający element centralny, wokół którego znajduje się ułożony w kolejnych warstwach, nawinięty śrubowo, kierunkowo przemiennie, przewód przewodzący, znamienny tym, że element centralny (1) stanowi ułożony koncentrycznymi warstwami materiał nieprzewodzący o wysokim współczynniku tarcia powierzchniowego, przy czym stosunek (Sn/Sp) powierzchni przekroju poprzecznego (Sn) elementu centralnego (1) z materiału nieprzewodzącego do przekroju poprzecznego (Sp) powierzchni warstw przewodzących z drutu przewodzącego (2) wynosi 1/5 do 1/20.