RU2009589C1

RU2009589C1 - Electric heat pipe-line

Info

Publication number: RU2009589C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Борисович Кашеваров
Original assignee: Юрий Борисович Кашеваров
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1994-03-15

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: two conductors with large cross-section have to be aluminum or copper pipes which are used to pass through heat-transfer agent (liquid or gas). This heat-transfer agent cools the conductor and goes away into heat exchanger, for example, for transmitting heat from the conductor to consumer. Conductors are put coaxially into two flexible envelopes filled with pressed gas; the gas has high electric strength. Monorail is disposed between flexible envelopes of two conductors for moving two-wheel electric motor car long it. Any flexible envelope is formed by several layers of glass-fiber cloth impregnated with gas-proof or moisture-proof compound. Internal and external flexible envelopes are connected together by lateral and longitudinal belts. Glass-fiber stranded wires are attached to the point of intersection of these belts. These stranded wires align flexible envelopes relatively the conductor. The conductor is supported by straps which are fixed in circular clutches. The clutches are mounted onto supports. Heat evolved by electric heat pipe-line when electric current passes through it, is used for heating hotbed by means of two units. EFFECT: transmission of large power for long distances. 9 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным электропередачам. The invention relates to electrical engineering, in particular to high-voltage power transmission.

Широко известны воздушные линии электропередач (ЛЭП), предназначенные для передачи электрической энергии переменного тока на дальние расстояния, содержащие алюминиевые, стальные, медные или биметаллические (медь-сталь) провода, подвешенные гирляндами изоляторов к деревянным, железобетонным или стальным опорам. Widely known overhead power lines (transmission lines) designed to transmit electrical energy of alternating current over long distances, containing aluminum, steel, copper or bimetallic (copper-steel) wires suspended by garlands of insulators from wooden, reinforced concrete or steel supports.

Известна также воздушная линия передачи электроэнергии постоянным током на дальние расстояния: линии передачи постоянного тока Экибастуз-Центр напряжением 1500 КВ. There is also an aerial overhead power line with direct current over long distances: a direct current transmission line Ekibastuz-Center with a voltage of 1500 kW.

Воздушные высоковольтные ЛЭП для передачи электроэнергии большой мощности на дальние расстояния имеют следующие существенные недостатки: имеют большие потери электроэнергии, связанные с нагреванием проводников при прохождении по ним электротока, причем эти потери не могут быть утилизированы для сельскохозяйственных и бытовых целей; имеют большую зависимость от метеорологических условий надежности и эффективности электропередач; имеют относительно высокую по сравнению с другими электроустройствами повреждаемость вследствие повреждаемости от природно-климатических воздействий (гололедно-ветровые нагрузки, атмосферные перенапряжения и др. ) и от воздействия транспортных средств и населения (наезды на опоры, обрыв проводов высокогабаритными механизмами, "расстрел" изоляторов и т. п. ), а также из-за сложности контроля технического состояния ЛЭП; требуют много времени для устранения повреждений, вызывающих отключение ЛЭП; требуют отчуждения широкой полосы земли для прокладки ЛЭП; имеют отрицательное воздействие электромагнитных полей на природу и человека, т. е. представляют опасность с экологической точки зрения. The high-voltage overhead power transmission lines for the transmission of high-power electricity over long distances have the following significant drawbacks: they have large losses of electricity associated with the heating of conductors during the passage of electric current through them, and these losses cannot be disposed of for agricultural and domestic purposes; are highly dependent on meteorological conditions for the reliability and efficiency of power lines; have a relatively high damage compared to other electrical devices due to damage from natural and climatic influences (ice-wind loads, atmospheric overvoltages, etc.) and from the effects of vehicles and the public (collisions with poles, wire breakage by oversized mechanisms, "shooting" of insulators and etc.), as well as due to the complexity of monitoring the technical condition of power lines; require a lot of time to eliminate the damage that causes the disconnection of power lines; require the alienation of a wide strip of land for laying power lines; have a negative effect of electromagnetic fields on nature and man, that is, pose a danger from an environmental point of view.

Известны высоковольтные устройства с изоляцией сжатым газом. Known high-voltage devices with isolation by compressed gas.

Известен также кабель высокого напряжения с основной изоляцией сжатым газом, содеpжащей проводящую заземленную оболочку, в которой коаксиально подвешен при помощи изоляционных элементов проводник. Этот кабель так же, как и вышеуказанные высоковольтные устройства, не предусматривает использование тепловых потерь и предназначен для передачи электроэнергии на небольшие расстояния в пределах зданий. Also known is a high-voltage cable with basic insulation by compressed gas containing a conductive grounded sheath, in which a conductor is coaxially suspended by means of insulating elements. This cable, like the above-mentioned high-voltage devices, does not provide for the use of heat losses and is designed to transmit electricity over short distances within buildings.

Целью изобретения является передача электроэнергии большой мощности на большие расстояния и использование тепловой энергии от нагрева электропровода, а также быстрого обнаружения и ремонта неисправностей в процессе эксплуатации. The aim of the invention is the transmission of high-power electricity over long distances and the use of thermal energy from heating the wire, as well as the rapid detection and repair of malfunctions during operation.

На фиг. 1 дана принципиальная схема устройства электротеплопровода в плане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 в увеличенном виде по сравнению с фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1 в увеличенном виде по сравнению с фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение электропроводника плоскостью перпендикулярной его геометрической оси; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 1 в увеличенном виде по сравнению с фиг. 1. In FIG. 1 is a schematic diagram of a device of an electric heat pipe in plan; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 in an enlarged view as compared to FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 1 in an enlarged view as compared to FIG. 1; in FIG. 5 is a section GG in FIG. 4; in FIG. 6 - section of an electrical conductor by a plane perpendicular to its geometric axis; in FIG. 7 is a section DD in FIG. 1 in an enlarged view as compared to FIG. 1.

Электротеплопровод состоит из двух алюминиевых или медных многослойных труб 1, заключенных во внутреннюю и внешнюю эластичные оболочки 2 и 3. Пространство между трубой 1 и внутренней эластичной оболочкой 2 заполнено сжатым элегазом, имеющим электрическую прочность в 5-6 раз большую, чем воздух. Внутренняя и наружная эластичные оболочки 2 и 3 соединяются друг с другом продольными и поперечными поясами 4 и 5, к которым они приклеены. The electrothermal conductor consists of two aluminum or copper multilayer pipes 1 enclosed in the inner and outer elastic shells 2 and 3. The space between the pipe 1 and the inner elastic shell 2 is filled with compressed SF6 gas having an electric strength of 5-6 times greater than air. The inner and outer elastic shells 2 and 3 are connected to each other by longitudinal and transverse belts 4 and 5, to which they are glued.

Продольные пояса 4 расположены вдоль цилиндрических образующих оболочек 2 и 3 в местах сечения их горизонтальной и вертикальной плоскостями, проходящими через геометрическую ось трубы 1. The longitudinal belts 4 are located along the cylindrical generatrices of the shells 2 and 3 at the points of their horizontal and vertical planes passing through the geometric axis of the pipe 1.

Поперечные пояса 5 расположены перпендикулярно продольным поясам 4 на расстоянии друг от друга, равном расстоянию друг от друга продольных поясов 4. The transverse belts 5 are located perpendicular to the longitudinal belts 4 at a distance from each other equal to the distance from each other to the longitudinal belts 4.

Каждый пятый пояс 5 приклеен к внутренней поверхности стального обода 6, закрепленного на железобетонном основании 6 корпуса электротеплопровода. Each fifth belt 5 is glued to the inner surface of the steel rim 6, mounted on a reinforced concrete base 6 of the casing of the electric heat pipe.

К стальному ободу 6 приклеены стекловолоконные ленты 8, проходящие через пересечение поясов 4 и 5 и поддерживающие трубу 1 в коаксиальном положении относительно ободов 6. Fiberglass tapes 8 are glued to the steel rim 6, passing through the intersection of the belts 4 and 5 and supporting the pipe 1 in a coaxial position relative to the rims 6.

Стекловолоконные канатики 9, приклеенные к трубе 1 с помощью стекловолоконных поясов 10 и к пересечению поясов 4 и 5, обеспечивают коаксиальность оболочек 2 и 3 относительно трубы 1. Между оболочками 2 и 3 находится элегаз под нормальным (атмосферным) давлением. Неизменность этого давления контролируется датчиком 11, находящимся в каждом замкнутом пространстве между оболочками 2 и 3 и поясами 4 и 5. Датчики давления 11 подсоединены через свое реле к общему сигнальному проводу, идущему к дисплею дежурного диспетчера данного участка электротеплопровода. The fiberglass ropes 9 glued to the pipe 1 using fiberglass belts 10 and to the intersection of the belts 4 and 5 provide the coaxiality of the shells 2 and 3 relative to the pipe 1. Between the shells 2 and 3 there is SF6 under normal (atmospheric) pressure. The constancy of this pressure is controlled by a sensor 11 located in each enclosed space between the shells 2 and 3 and the belts 4 and 5. The pressure sensors 11 are connected via their relay to a common signal wire that goes to the display of the duty dispatcher of this section of the electric heat pipe.

Вдоль основания 7 проложен монорельс 12, а над ним электрический проводник 13 на изоляторах 14, закрепленных в крыше 15 железобетонного корпуса электротеплопровода. A monorail 12 is laid along the base 7, and above it an electric conductor 13 on insulators 14 fixed in the roof 15 of the reinforced concrete casing of the electric heat pipe.

Электрический проводник 13 представляет собой алюминиевый провод без изоляции, заключенный в стальную трубу. The electrical conductor 13 is an aluminum wire without insulation, enclosed in a steel pipe.

Железобетонный корпус электротеплопровода проложен через участки парников с таким расчетом, чтобы выделяющуюся тепловую энергию в электропроводнике 1 при прохождении через него электротока можно было бы использовать (утилизировать) для обогрева парников. С этой целью в средней части участка электротеплопровода, проходящего между парниками на крыше 15 железобетонного корпуса установлена воздухозаборная труба 16 (фиг. 7), в которой установлен вентилятор 17 с электродвигателем 18. Железобетонный корпус электротеплопровода, проходящий через зимний парник 19, имеет часть крыши, выполненной в виде металлических стержней 20, приваренных к ободам 6, через которые нагретый воздух поступает в парник 19. К зимнему парнику 19 примыкает летний парник 21, от стенки которого проходят воздухозаборные трубы 22, по этим трубам охлажденный воздух поступает в нижнюю часть корпуса электротеплопровода. The reinforced concrete casing of the electric heat pipe is laid through the sections of the greenhouses so that the released heat energy in the electrical conductor 1 when electric current passes through it can be used (disposed of) to heat the greenhouses. To this end, in the middle part of the section of the electric heat pipe passing between the hotbeds on the roof 15 of the reinforced concrete building, an air intake pipe 16 is installed (Fig. 7), in which a fan 17 with an electric motor 18 is installed. The reinforced concrete body of the electric heat pipe passing through the winter greenhouse 19 has a roof part, made in the form of metal rods 20, welded to the rims 6, through which heated air enters the greenhouse 19. The summer greenhouse 21 is adjacent to the winter greenhouse 19, from the wall of which air intake pipes 22 pass, by trumpet cooling air enters the bottom of the housing elektroteploprovoda.

Электротеплопровод на границе с парником имеет газонепроницаемую диэлектрическую стеклянную или фарфоровую кольцеобразную перегородку 23, установленную между трубой 1 и эластичной оболочкой 2 в стальном ободе 6. На расстоянии равном диаметрам окружности оболочки 2 установлена такая же перегородка 23, а посередине между перегородками 23 установлена перегородка 24 из такого же материала как и перегородка 23, перекрывающая и трубу 1 и пространство между трубой 1 и эластичной оболочкой 2. The electrothermal conductor at the border with the greenhouse has a gas-tight dielectric glass or porcelain ring-shaped partition 23 mounted between the pipe 1 and the elastic shell 2 in the steel rim 6. At the same distance as the circumference of the shell 2, the same partition 23 is installed, and a partition 24 of 24 is installed in the middle between the partitions 23 of the same material as the partition 23, overlapping and the pipe 1 and the space between the pipe 1 and the elastic sheath 2.

Между перегородками 23 на расстоянии двух диаметров окружности оболочки 2 труба 1 разрезана по образующим цилиндра через, например, 36^она десять полос 25, которые в их средней части повернуты на 90^о и занимают радиальное направление, закрепленное перегородкой 24, через которую они проходят без зазоров. Между полюсами 25 образуются десять щелевидных пространств 26, через которые горячий элегаз поступает из трубы 1 в трубу 27, идущую к компрессору 28.Between the partitions 23 at a distance of two diameters of the circumference of the shell 2, the pipe 1 is cut along the generatrix of the cylinder through, for example, 36 ^° into ten strips 25, which in their middle part are rotated 90 ^° and occupy a radial direction, fixed by a partition 24, through which they pass without clearances. Between the poles 25 ten slit-like spaces 26 are formed, through which hot SF6 gas flows from the pipe 1 to the pipe 27, which goes to the compressor 28.

От компрессора 28 сжатый элегаз поступает по многочисленным тонким трубам в теплообменник 29, из которого охлажденный элегаз поступает по таким же трубам 30 в общую трубу 31 в электротеплопровод на участке между средней перегородкой 24 и второй перегородкой 23 (на фиг. 5 стрелками показано направление движения элегаза). From the compressor 28, the compressed SF6 gas flows through numerous thin pipes to the heat exchanger 29, from which the cooled SF6 gas flows through the same pipes 30 to the common pipe 31 to the electrothermal conduit in the area between the middle partition 24 and the second partition 23 (in Fig. 5 the arrows show the direction of movement of the SF6 gas )

В теплообменнике 29 элегаз охлаждается, передавая тепловую энергию воде, которая по водопроводным трубам поступает в теплоаккумулятор 32, и из него в батареи 33 летнего парника 21. Вода, отдавшая тепло в батареях 33, поступает в теплообменник 29 (на фиг. 1 движение нагретой воды показано сплошными стрелками, охлажденной - пунктиром). In the heat exchanger 29, the SF6 gas is cooled by transferring thermal energy to the water, which is supplied through the water pipes to the heat accumulator 32, and from it to the batteries of the 33 year old greenhouse 21. The water that gave off heat in the batteries 33 enters the heat exchanger 29 (in Fig. 1, the movement of heated water shown by solid arrows, chilled by a dotted line).

Компрессоры 28 устанавливаются через расстояние в несколько десятков километров, а теплообменники в каждом парнике (в начале и конце парника или в его середине) через расстояние в 1-3 км. На фиг. 1 слева показан парник, в начале которого установлены компрессоры 28, а на фиг. 5 тот случай, когда элегаз поступает из трубы 1 в компрессор 28, а не в теплообменник 29, как в большинстве случаев. Compressors 28 are installed over a distance of several tens of kilometers, and heat exchangers in each greenhouse (at the beginning and end of the greenhouse or in its middle) through a distance of 1-3 km. In FIG. 1 on the left shows a greenhouse, at the beginning of which compressors 28 are installed, and in FIG. 5 is the case when the gas flows from the pipe 1 to the compressor 28, and not to the heat exchanger 29, as in most cases.

Для управления механизмами и приборами на участках электротеплопровода и парника и для проведения профилактических и ремонтных работ предусмотрены служебные помещения 34, а также электромобиль 35. Office rooms 34, as well as an electric car 35, are provided for controlling mechanisms and devices in sections of an electric heat pipe and a greenhouse and for carrying out preventive and repair work.

Двухколесный электромобиль 35 перемещается по монорельсу 12, являющимся одновременно заземленным проводником, получая электроэнергию для питания электродвигателя от электрического проводника 13 с помощью скользящего контакта 36 установленного на кронштейне 37; кронштейн 37 имеет две лестницы 38, которые благодаря шарнирам и пружинам (на фиг. не показано) могут быть отклонены до упора на стержень 20 по пунктирным линиям, изображенным на фиг. 3, и лесенку 39, по которой водитель электpомобиля 35 может подняться до лесенок 38, предварительно повернув верхнюю часть корпуса 20 электромобиля вокруг горизонтальной оси 41. На торцевых частях корпуса 40 локомобиля установлены фары 43. The two-wheeled electric vehicle 35 moves along the monorail 12, which is also a grounded conductor, receiving electric power to power the electric motor from the electric conductor 13 using a sliding contact 36 mounted on the bracket 37; the bracket 37 has two ladders 38, which, thanks to hinges and springs (not shown in FIG.), can be deflected against the stop against the rod 20 along the dotted lines shown in FIG. 3, and a ladder 39, along which the driver of the electric car 35 can climb to the ladder 38, after having previously rotated the upper part of the electric car body 20 around the horizontal axis 41. Headlights 43 are installed on the end parts of the car body 40.

Для перехода из электpомобиля на наружную сторону железобетонного корпуса электротеплопровода в его крышке 15 предусмотрены переходы 44 (верхние перелазы), которые сооружены через каждые 50 м. Под ними предусмотрены двери (на фиг. не показаны) в боковых стенках 45 железобетонного корпуса. To go from the electric car to the outside of the reinforced concrete casing of the electrothermal conductor, its cover 15 has transitions 44 (upper slides), which are built every 50 m. Under them there are doors (not shown) in the side walls 45 of the reinforced concrete casing.

Труба 1 является главной частью электротеплопровода, определяющей его эффективность. Она состоит из проводников электротока в виде полос 46 (фиг. 6) цилиндрических поверхностей листового алюминия (меди), формирующих многослойные стенки трубы 1. На фиг. 6 изображены полосы 46, составляющие 1/3 окружности трубы 1. Стыки 47 полос 45 одного слоя производят по их образующим, отстоящим друг от друга на 120^о. Стыки 47 одного слоя смещены от стыков 47 другого слоя на углы, равные 120^о : n, где n - число слоев, составляющих стенки трубы 1. На фиг. 6 таких слоев изображено 4 (толщина слоев на чертеже увеличена для наглядности) и сдвинуты стыки 47 одного слоя относительно другого слоя на 30^о. Боковые стыки полос проклеиваются между собой по образующим и по поверхности смежных слоев полос на расстоянии в 0,1 м по дуге в обе стороны от стыка 47. Сами полосы должны быть максимально возможной длины и толщины и доставляться от завода изготовителя к месту строительства электротеплопровода в рулонах.Pipe 1 is the main part of the electric heat pipe, determining its effectiveness. It consists of electric current conductors in the form of strips 46 (FIG. 6) of the cylindrical surfaces of sheet aluminum (copper) forming the multilayer walls of pipe 1. FIG. 6 shows the strip 46 constituting 1/3 circumference of the pipe 1. The joints 47 of one layer 45 of bands produced upon forming, spaced apart by ¹²⁰ °. The joints 47 of one layer are offset from the joints 47 of another layer by angles equal to 120 ^about : n, where n is the number of layers that make up the walls of the pipe 1. In FIG. 6 shows four of such layers (layer thickness is increased in the drawing for clarity) and the joints are shifted 47 one layer relative to another layer 30 ^of. The lateral joints of the strips are glued to each other along the generatrices and on the surface of adjacent layers of strips at a distance of 0.1 m along an arc on both sides of joint 47. The strips themselves should be of the greatest possible length and thickness and delivered from the manufacturer to the place of construction of the electric heat pipe in rolls .

Толщина листов алюминия выбирается такой, чтобы при свертывании листа в рулон на заводе и при развертывании его на месте строительства в листе не возникали микротрещины. Длина полосы будет тем больше, чем тоньше полоса при одних и тех же максимально допустимых размерах рулона, которые лимитируются транспортными средствами и устройствами раскатки полосы рулона на месте строительства электротеплопровода. The thickness of the aluminum sheets is chosen so that when rolling the sheet into a roll at the plant and when deploying it at the construction site, microcracks do not occur in the sheet. The strip length will be the greater, the thinner the strip for the same maximum allowable roll sizes, which are limited by vehicles and devices for rolling the strip of the roll at the construction site of the electric heat pipe.

В качестве примера произведем расчет полос для электропровода, труба которого будет иметь радиус 0,8 м и площадь сечения алюминиевой трубы (как электропроводника) равная 112 тыс. мм². Площадь сечения 112000 мм² получена при расчете эффективности электротеплопровода. При R = 0,8 м и дуге цилиндрической трубы, образованной полосой равной 120^о, ширина "ш" полосы будет равна
Ш = 1/3 ·2 π R = 1/3 х 2 х 3,14 х 0,8 = 1,68 м
Толщина "Т" стенок алюминиевой трубы будет:
T x 2 π R = 112000 мм², отсюда Т = 22,3 мм.As an example, we will calculate the bands for an electric wire whose pipe will have a radius of 0.8 m and a sectional area of an aluminum pipe (like an electric conductor) equal to 112 thousand mm ² . A cross-sectional area of 112,000 mm ^{2 was} obtained in calculating the efficiency of the electric heat pipe. With R = 0.8 m and an arc of a cylindrical pipe formed by a strip equal to 120 ^° , the width "w" of the strip will be equal to
W = 1/3 · 2 π R = 1/3 x 2 x 3.14 x 0.8 = 1.68 m
The thickness "T" of the walls of the aluminum pipe will be:
T x 2 π R = 112000 mm ² , hence T = 22.3 mm.

Примем, что труба будет состоять из дести слоев полос, тогда толщина одной полосы будет 2,23 мм. Примем, что минимальный радиус свертывания такой полосы в рулон будет равен 1 м, а максимальный радиус рулона 1,5 м. We assume that the pipe will consist of ten layers of strips, then the thickness of one strip will be 2.23 mm. We assume that the minimum radius of curl of such a strip into a roll will be 1 m, and the maximum radius of the roll is 1.5 m.

Тогда в рулоне будет намотано с зазорами в 0,27 мм
560 мм : 2,5 мм = 200 оборотов полосы
Длина "Д" полосы будет равна
Д = 200 · 2 · 3,14 ·

= 1570 м
Масса "М" рулона будет равна
М = 1570 м х 1,68 м х 0,00223 м х
x 2,7 т/м³ ! 15,88 16 т.Then the roll will be wound with gaps of 0.27 mm
560 mm: 2.5 mm = 200 revolutions of the strip
The length "D" of the strip will be equal to
D = 200 · 2 · 3.14 ·

= 1570 m
The mass "M" of the roll will be equal to
M = 1570 mx 1.68 mx 0.00223 mx
x 2.7 t / m ³ ! 15.88 16 t.

Труба электропровода будет составлена из тридцати полос, конец каждой полосы будет свариваться с началом полосы следующего рулона. В месте сварки концов полос будет увеличиваться сопротивление электротоку и как следствие этого повышенное выделение тепла. Для того, чтобы свести до минимума скачек выделения тепла в электропроводе сварку тридцати концов алюминиевых полос необходимо производить с интервалом по длине электропровода не менее чем через 3 м, т. е. на участке длиной в 100 м. The electric pipe will be composed of thirty strips, the end of each strip will be welded with the beginning of the strip of the next roll. At the place of welding of the ends of the strips, the resistance to electric current will increase and, as a consequence, increased heat generation. In order to minimize heat build-up jumps in the electric wire, welding of thirty ends of aluminum strips must be performed with an interval along the length of the electric wire of no less than 3 m, i.e., in a section 100 m long.

Работа электротеплопровода будет производиться в двух режимах: в режиме 1 передача мощности до 100 млн кВт, и в режиме 2 передача мощности в 150 млн. кВт. The electric heat pipe will operate in two modes: in mode 1, power transmission is up to 100 million kW, and in mode 2, power transmission is 150 million kW.

Отличие этих режимов друг от друга обусловлено тем, что в режиме 2 передачи мощности в 150 млн кВт будет выделяться в электропроводнике (в трубе 1) в 2,2 раза больше тепла, чем при режиме 1 - передачи 100 млн. кВт. The difference between these modes from each other is due to the fact that in mode 2 power transfers of 150 million kW will be generated in the electrical conductor (in pipe 1) 2.2 times more heat than in mode 1 - the transmission of 100 million kW.

По этой причине в режиме 2 будут включаться в работу компрессоры 28, продувающие элегаз в трубе 1 и теплообменники 29, отбирающие тепло у пропускаемого через них элегаза. Кроме того будет включаться вентилятор 27 на максимальную скорость вращения, нагнетающий воздух через воздухозаборную трубу 16 в ж. б корпус электротеплопровода. For this reason, in mode 2, compressors 28 will be switched on, purging the SF6 in pipe 1 and heat exchangers 29, which will take away heat from the SF6 passed through them. In addition, the fan 27 will turn on at the maximum rotation speed, forcing air through the intake pipe 16 in g. b casing.

Кроме того, исходя из разности температур наружного воздуха в летнее и зимнее время электротеплопровод сможет поддерживать необходимый температурный режим в парнике различной площади, приходящийся на 1 погонный метр электротеплопровода. По этой причине предусматривается разделение парников на зимний 19, в котором поддерживается круглый год температура, необходимая для произрастания теплолюбивых с-х культур, и летний парник 21, в котором теплолюбивые культуры могут произрастать только в летнюю половину года. In addition, based on the difference in outdoor temperature in summer and winter, the heat pipe can maintain the necessary temperature in a greenhouse of various sizes per 1 meter of heat pipe. For this reason, it is planned to divide greenhouses into winter 19, in which the temperature necessary for growing heat-loving agricultural crops is maintained year-round, and summer greenhouse 21, in which heat-loving crops can grow only in the summer half of the year.

При этом в морозные месяцы зимы летний парник 21 может прекращать работу из-за недостатка тепла. At the same time, in the freezing months of winter, the summer greenhouse 21 may stop working due to lack of heat.

В любом случае площади парников, которые целесообразно иметь вдоль электропровода, будут зависеть от климатических условий региона, по которому пройдет электротеплопровод, от конструкции парников и от теплолюбивых тех с-х культур, которые будут выращиваться в парниках в различные времена года. In any case, the area of hotbeds that it is advisable to have along the electric wire will depend on the climatic conditions of the region through which the heat and heat pipe passes, on the design of the greenhouses and on the heat-loving crops that will be grown in greenhouses at different times of the year.

Давление элегаза в пространстве между трубой и оболочкой 2 постоянное на всем протяжении электротеплопровода и равное 6 атм. The pressure of the gas in the space between the pipe and the shell 2 is constant throughout the length of the electric heat pipe and is equal to 6 atm.

Давление элегаза в трубе 1 при работе в режиме 1 постоянное, равное давлению в пространстве между оболочкой 2 и трубой 1, а при работе в режиме 2 давление в трубе 1 будет перед компрессором составлять 5 атмосфер, а после компрессора 7 атмосфер. The pressure in the pipe 1 during operation in mode 1 is constant, equal to the pressure in the space between the shell 2 and pipe 1, and during operation in mode 2, the pressure in pipe 1 will be 5 atmospheres in front of the compressor and 7 atmospheres after the compressor.

Пропускную способность Q в м³/сек трубу 1 определим по формуле:
Q = 0,0056 × Д^8/3×

= 112 м³/c. где Д - диаметр трубы 1 равный 160 см,
Р_н и Р_к - давление газа перед и после компрессора,
Р_н = 7 кг/см² и Р_к = 5 кг/см²,
γ - плотность газа отнесенная к плотности воздуха,
Т - абсолютная температура газа,
L - длина участка трубы в 1 км.The throughput Q in m ³ / s pipe 1 is determined by the formula:
Q = 0.0056 × D ^8/3 ×

= 112 m ³ / s. where D is the diameter of the pipe 1 equal to 160 cm,
R _n and R _{to the} gas pressure before and after the compressor,
P _n = 7 kg / cm ² and P _k = 5 kg / cm ²
γ is the density of the gas referred to the density of air,
T is the absolute temperature of the gas,
L is the length of the pipe section of 1 km.

Примем, что γ = 2 (гесафторид серы), Т= = 350^оК и L = 50 км.Assume that γ = 2 (sulfur hexafluoride), T = ³⁵⁰ K, and L = 50 km.

Примем, что прохождение элегаза через теплообменник уменьшит производительность Q до 100 м³/сек.We assume that the passage of SF6 through the heat exchanger will reduce the capacity Q to 100 m ³ / s.

Примем, что длина "Д" участка электротеплопровода между теплообменниками 29 будет 1 км, тогда при мощности 150 млн. кВт и тепловых потерях электроэнергии в 10% получим, что на 1 км трубы 1 будет выделяться 150 млн. кВт : 6000 км = 1600 кВт в сек. We assume that the length "D" of the section of the electric heat pipe between the heat exchangers 29 will be 1 km, then with a power of 150 million kW and a heat loss of electricity of 10%, we get that 150 million kW will be allocated per 1 km of pipe 1: 6000 km = 1600 kW in sec

Зная, что 1 кВт/сек соответствует 240 граммикалорий, получим, что в сек. на 1 км трубы 1 выделится
2500 кВт х 0,24 кг кал = 600 кг кал.Knowing that 1 kW / s corresponds to 240 grams of calories, we get that in seconds. 1 km of pipe 1 stands out
2500 kW x 0.24 kg cal = 600 kg cal.

Если между парниками длиной по 2 км будет расстояние в 2 км, то в парник будет попадать тепловая энергия от 8 км трубы 1, равная 4800 кг кал в секунду во время 6 часов "пик" и в 2,2 раза меньше за 1 сек в остальные 18 часов суток. В течение 6 часов, "пик" электротеплопровод будет работать во 2-м режиме и в остальные 18 часов в первом режиме. При этом необходимый тепловой режим парников будет достигаться путем использования теплоаккумуляторов 32, включения батареи 33 и включения электродвигателя 18 с вентилятором 17, который может иметь режим работы различной интенсивности в зависимости от возникающей потребности. If there is a distance of 2 km between greenhouses with a length of 2 km, then thermal energy from 8 km of pipe 1, equal to 4800 kg of calories per second during 6 peak hours and 2.2 times less in 1 second the remaining 18 hours of the day. Within 6 hours, the “peak” electric heat pipe will work in the 2nd mode and in the remaining 18 hours in the first mode. In this case, the necessary thermal regime of greenhouses will be achieved by using heat accumulators 32, turning on the battery 33 and turning on the electric motor 18 with a fan 17, which may have a mode of operation of different intensities depending on the emerging need.

Вентилятор 17 нагнетал нагретый воздух в парнике 19, а через него и в парник 21 не только поддерживает в парниках заданный температурный режим, но также производит вентилирование воздуха в парниках и создает избыточное давление в парниках, упрочняющее их и исключающее просачивание в них холодного наружного воздуха во время ветренной погоды. Так, например, создание в парниках 19 и 21 избыточного давления воздуха с помощью вентилятора 17, равного 0,002 атмосферы создает силу, поддерживающую крышу парника, равную 20 килограмм на каждый квадратный метр, которая может компенсировать нагрузку от любого снегопада, а при необходимости это избыточное давление может быть удвоено перекрытием вентиляционных отверстий парников и увеличением мощности электродвигателя 18 вентилятора 17. The fan 17 injected heated air in the greenhouse 19, and through it to the greenhouse 21 not only maintains a predetermined temperature regime in the greenhouses, but also ventilates the air in the greenhouses and creates excess pressure in the greenhouses, hardening them and preventing cold outside air from leaking into them windy weather time. For example, the creation of excess air pressure in the greenhouses 19 and 21 with the help of a fan 17 equal to 0.002 atmospheres creates a force supporting the greenhouse roof equal to 20 kilograms per square meter, which can compensate for the load from any snowfall, and if necessary this overpressure can be doubled by blocking the ventilation openings of the greenhouses and increasing the power of the electric motor 18 of the fan 17.

В зимнее время в морозную погоду вентилятор 17 должен работать на минимальных оборотах с целью вентиляции электротеплопровода и поддержания избыточного давления в паниках. В жаркую погоду летнего времени в режиме 2 работы электротеплопровода вентилятор должен работать на максимальных оборотах. Учитывая вышеизложенное электродвигатель 18 вентилятора 17 должен иметь не менее 3-х режимов интенсивности работы. In winter, in frosty weather, fan 17 should operate at minimum speed in order to ventilate the electric heat pipe and maintain excess pressure in panic attacks. In hot summertime, in mode 2 of the electric heating conduit, the fan should operate at maximum speed. Given the above, the electric motor 18 of the fan 17 should have at least 3 modes of intensity of work.

Таким образом, заявленная конструкция электротеплопровода позволяет обеспечить передачу большой мощности электроэнергии на большие расстояния и использовать тепловую энергию, выделяющуюся в проводнике при прохождении через него электротока. (56) Барг И. Г. Воздушные линии электропередач. М. : Энергоатомиздат, 1985. Thus, the claimed design of the electric heat pipe allows for the transfer of high power electric power over long distances and use the thermal energy released in the conductor when an electric current passes through it. (56) Barg I.G. Overhead Power Lines. M.: Energoatomizdat, 1985.

Конрад В. Электротехника. Л. : Энергия, 1980. Konrad V. Electrical Engineering. L.: Energy, 1980.

Авторское свидетельство СССР N 1024021, кл. H 02 G 5/06, 1983. USSR author's certificate N 1024021, cl. H 02 G 5/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 550998, кл. H 01 B 9/06, 1977. USSR author's certificate N 550998, cl. H 01 B 9/06, 1977.

Claims

1. An electrothermal conductor containing a shell with compressed gas, in which an electrical conductor is suspended coaxially, characterized in that, in order to transmit large electric power over long distances and use thermal energy from heating the electric wire, as well as quickly detect and repair malfunctions during operation, the electric conductor made in the form of an aluminum or copper pipe composed of several layers of metal strips in the form of longitudinal sections of a cylindrical surface, while the arc is cylindrical such a surface is 1/3 - 1/4 of the circumference, and the joints of the cylinder forming the single layer metal strips are offset relative to the joints of the inner layer adjacent strips such as strips and are interconnected via an adhesive, forming a gas impermeable layer from each tube.

2. An electrothermal conductor according to claim 1, characterized in that it is suspended coaxially on fiberglass tapes to ring couplings mounted in a reinforced concrete casing, and two elastic sheaths are coaxially attached to it using fiberglass cables and clamps, while the clamps grasp the conductor pipe, and cables connect clamps and elastic sheaths at the intersection of the longitudinal and transverse belts connecting the inner elastic sheath with the outer elastic sheath.

3. Electroteploprovod according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that its reinforced concrete casing is made of sections successively passing inside and outside sections of the greenhouse, while the portion of the electric heat pipe passing outside the greenhouses has a reinforced concrete casing isolated from outside air, and a pipe with a fan for pumping air into the reinforced concrete building, and the section passing inside the greenhouse has ventilation pipes for passing cooled air from the greenhouse to the lower part of the building.

4. Electroteploprovod according to paragraphs. 1-3, characterized in that at the beginning and at the end of the section of the casing a gas-tight dielectric partition is installed, and on the opposite sides of the central partition at a distance equal to the diameter of the circumference of the elastic shells, lateral gas-tight dielectric partitions are installed connecting the conductor pipe and elastic shells, This dielectric sheath is fixed in steel rims, mounted in a reinforced concrete casing.

5. Electrothermal conductor according to claims. 1 to 4, characterized in that the pipe of the electric wire in the area between the dielectric partitions is cut along the generatrix of the cylinder through 36 ^o circles into strips which in their middle part coinciding with the central partition are turned 90 ^o and occupy a radial direction fixed by the central partition, through which they pass without gaps.

6. Electric heating piping. 1 - 5, characterized in that from the section between the Central and the first side partitions installed in the perpendicular direction side pipes for supplying heated SF6 gas to the compressor or directly to the heat exchanger, and from the heat exchanger for supplying cooled SF6 gas to the electric pipe in the area between the central and second partitions .

7. Electric heating piping. 1 - 6, characterized in that the shell is made in the form of two coaxial elastic shells connected by longitudinal and transverse belts forming hermetic cavities between the shells, in which pressure sensors are placed, connected by wires through their relays to the alarm system on the display of the internal shell malfunction attendant .

8. Electric heating pip. 1 - 7, characterized in that a monorail is laid in the lower part of the reinforced concrete casing to move a two-wheeled electric vehicle with a current collector laid in the upper part of the reinforced concrete casing, while the electric car has a driver's seat that rotates 180 ^o , driving speed control pedals on opposite end panels the driver’s cab, allowing the electric vehicle to move in the forward and reverse directions, and when the electric car stops, the upper part of the driver’s cab opens upward the electric vehicle’s body around the horizontal axis away from the current collector bracket, and the ladders, the lower parts of which are mounted on hinges on the middle part of the current collector bracket, are deflected to the longitudinal metal rod connecting the steel rims of the electric heat pipe.

9. Electric heating piping. 1 - 8, characterized in that along its separate sections on both sides of the reinforced concrete building there is a greenhouse in which heat exchangers, thermal accumulators, water batteries and ventilation pipes are located, and after 50 - 100 km - compressors to create the necessary speed of SF6 gas in the conductor pipe .