RU2013126953A

RU2013126953A - Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления

Info

Publication number: RU2013126953A
Application number: RU2013126953/07A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Григорьевич Сильченков; Сергей Владимирович Гришин
Original assignee: Дмитрий Григорьевич Сильченков; Сергей Владимирович Гришин
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2014-12-20
Also published as: WO2014200388A3; WO2014200388A2; RU2568188C2

Abstract

1. Провод для воздушных линий электропередачи, содержащий многопроволочную токопроводящую жилу, состоящую из проволок, отличающийся тем, что не менее трех проволок многопроволочной токопроводящей жилы снабжены несущим элементом, расположенным внутри каждой из этих проволок, выполненным в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала с термореактивной полимерной или металлической матрицей.2. Провод по п.1, отличающийся тем, что многопроволочная токопроводящая жила провода выполнена из скрученных проволок.3. Провод по п.1, отличающийся тем, что проволоки токопроводящей жилы провода выполнены или из меди, или алюминия, или сплавов меди, или сплавов алюминия.4. Провод по п.1, отличающийся тем, что проволоки многопроволочной токопроводящей жилы провода имеют или круглую, или трапецеидальную и круглую, или Z-образную и круглую форму сечения.5. Провод по п.1, отличающийся тем, что многопроволочная токопроводящая жила провода выполнена в виде проволок, с зазором или без зазора, скрученных вокруг стренги из скрученных или нескрученных проволок, содержащих несущий элемент.6. Провод по п.1, отличающийся тем, что, несущий элемент проволок многопроволочной токопроводящей жилы имеет предел прочности на разрыв не менее 500 МПа, модуль упругости не менее 40 ГПа, коэффициент термического расширения менее 1,1·101/°C.7. Провод по п.1., отличающийся тем, что в качестве армирующего волокна несущего элемента проволок используют или стеклянные, или углеродные, или арамидные, или полиимидные, или керамические, или базальтовые, или борные волокна, имеющие предел прочности не менее 0,7 ГПа и модуль упругости не �

Claims

1. Провод для воздушных линий электропередачи, содержащий многопроволочную токопроводящую жилу, состоящую из проволок, отличающийся тем, что не менее трех проволок многопроволочной токопроводящей жилы снабжены несущим элементом, расположенным внутри каждой из этих проволок, выполненным в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала с термореактивной полимерной или металлической матрицей.

2. Провод по п.1, отличающийся тем, что многопроволочная токопроводящая жила провода выполнена из скрученных проволок.

3. Провод по п.1, отличающийся тем, что проволоки токопроводящей жилы провода выполнены или из меди, или алюминия, или сплавов меди, или сплавов алюминия.

4. Провод по п.1, отличающийся тем, что проволоки многопроволочной токопроводящей жилы провода имеют или круглую, или трапецеидальную и круглую, или Z-образную и круглую форму сечения.

5. Провод по п.1, отличающийся тем, что многопроволочная токопроводящая жила провода выполнена в виде проволок, с зазором или без зазора, скрученных вокруг стренги из скрученных или нескрученных проволок, содержащих несущий элемент.

6. Провод по п.1, отличающийся тем, что, несущий элемент проволок многопроволочной токопроводящей жилы имеет предел прочности на разрыв не менее 500 МПа, модуль упругости не менее 40 ГПа, коэффициент термического расширения менее 1,1·10^-5 1/°C.

7. Провод по п.1., отличающийся тем, что в качестве армирующего волокна несущего элемента проволок используют или стеклянные, или углеродные, или арамидные, или полиимидные, или керамические, или базальтовые, или борные волокна, имеющие предел прочности не менее 0,7 ГПа и модуль упругости не менее 50 ГПа.

8. Провод по п.1, отличающийся тем, что несущий элемент с термореактивной полимерной матрицей состоит из армирующего волокна одного состава содержанием 30-95 мас.% и термореактивного полимерного связующего содержанием 5-70 мас.%.

9. Провод по п.1, отличающийся тем, что термореактивная полимерная матрица несущего элемента проволок токопроводящей жилы провода, имеющая температуру стеклования выше 100°C, выполнена на основе соединений ароматических полиамидов или ненасыщенных ароматических углеводородов или эпоксидных смол или кремнеорганических смол или полиимидных смол или полиэфирных смол или фенол-альдегидных смол или полициануратных композиций или борорганических композиций или полифениленоксидных композиций или полисульфоновых композиций или их производных или сополимеров или их смесей.

10. Провод по п.1, отличающийся тем, что термореактивная полимерная матрица несущего элемента проволок токопроводящей жилы провода модифицирована наночастицами, например вискерами или графенами, или углеродными нанотрубками, или фулеренами, или углеродными нановолокнами, или их смесями.

11. Провод по п.1, отличающийся тем, что несущий элемент с металлической матрицей выполнен из алюминия или сплавов алюминия, содержанием 8-55% мас.% и предварительно металлизированных углеродных волокон, содержанием 45-92 мас.%.

12. Провод по п.1, отличающийся тем, что многопроволочная токопроводящая жила снабжена антиобледенительным покрытием, расположенным на наружной поверхности, выполненным на основе гидрофобных материалов, например кремнийорганических композиций.

13. Провод по п.1, отличающийся тем, что в многопроволочную токопроводящую жилу провода встроен волоконно-оптический модуль, состоящей из металлической трубки, выполненной из алюминия или сплавов алюминия или нержавеющей стали и оптических волокон, расположенных внутри этой трубки.

14. Способ изготовления провода воздушных линий электропередачи, включающий сматывание непрерывных армирующих волокон с катушек, пропитку волокон полимерным связующим, отверждение связующего, намотку изготовленной проволоки провода на катушки крутильной машины, скрутку проволок в провод на крутильных машинах и намотку готового провода на приемный барабан, отличающийся тем, что после смотки армирующих волокон (длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала) с катушек, полученный жгут (стержень) затягивают в металлическую трубу, пропитывают жгут армирующих волокон (смачивают или не смачивают длинномерный стержень из непрерывно армированного композиционного материала), полимерным связующим непосредственно в металлической трубе, путем ее заполнения полимерным связующим, формуют профиль проволоки провода, при этом формование профиля проволоки, происходит при волочении металлической трубы с находящимся внутри жгутом армирующих волокон (длинномерным стержнем из непрерывно армированного композиционного материала), пропитанным (смоченным или несмоченным) полимерным связующим, через волоки волочильного стана, и после отверждения связующего, последовательно осуществляют намотку изготовленных проволок с находящимся внутри длинномерным стержнем из композиционного материала на катушки крутильной машины, скрутку проволок на крутильных машинах в провод, используя при этом или проволоки, содержащие внутри длинномерный стержень из непрерывно армированного композиционного материала или проволоки содержащие и не содержащие внутри стержень из композиционного материала, с последующей намоткой готового провода на приемную катушку.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что используют металлические трубы, выполненные или из меди, или алюминия, или сплавов меди, или сплавов алюминия.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что используют армирующие волокна длинномерного композиционного стержня, имеющие предел прочности не менее 0,7 ГПа и модуль упругости не менее 50 ГПа.

17. Способ по п.14, отличающийся тем, что используют термореактивные связующие длинномерного композиционного стержня, имеющие температуру стеклования в отвержденном состоянии выше 100°C.

18. Способ по п.14, отличающийся тем, что используют длинномерный композиционный стержень, состоящий из предварительно металлизированного углеродного волокна содержанием 45-92 мас.% и металлической матрицы, выполненной из алюминия или сплавов алюминия, содержанием 8-55% мас.

19. Способ по п.14, отличающийся тем, что при скрутке провода на крутильных машинах используют не менее трех проволок, содержащих внутри длинномерный стержень из композиционного материала.

20. Способ по п.14, отличающийся тем, что отверждение полимерного связующего внутри проволок провода осуществляют или в термопечи, или токами высокой частоты.

21. Способ по п.14, отличающийся тем, что длинномерный композиционный стержень предварительно изготавливают или методом пултрузии или методом спиральной намоткой.

22. Способ по п.14, отличающийся тем, что после смотки армирующих волокон с катушек их направляют в термопечь для удаления избыточной влаги.