SU1767538A1 - Провод дл линии электропередачи - Google Patents

Abstract

Использование: в воздушных лини х электропередачи. Сущность изобретени : провод со стальным сердечником с компен: сированным магнитным потоком выполнен по меньшей мере трем  повивами алюминиевых проволок, при этом третий, счита  снаружи , повив выполнен из проволок меньшего диаметра. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроэнергетике , а именно к воздушным лини м элек: тропередачи.

Известны сталеалюминиевые провода со стальным сердечником и чередующимс  направлением скрутки нескольких повивов алюминиевых проволок.

При переменном токе в сталеалюмини- евых проводах имеютс  добавочные потери энергии, обусловленные неравномерным распределением тока по сечению алюминиевых повивов и продольным магнитным потоком в стальном сердечнике.

Известны конструкции сталеалюминие- вых проводов, в которых снижение добавочных потерь достигаетс  путем компенсации продольного магнитного потока за счет определенного соотношени  сечений и шагов скрутки отдельных повивов (патент ФРГ № 864579).

Например, известно применение в ста- леалюминиевом проводе с чередующимс  направлением скрутки отдельных повивов алюминиевых проволок различных диаметров . В частности, по патенту США № 4673775 диаметры проволок в различных повивах отличаютс  более чем на 10%.

Если при этом проволоки последнего (наружного) повива имеют минимальный диаметр , за счет этого повышаетс  дол  полного тока в совпадающем с ним по направлению внутреннем повиве, обладающем повышенной собственной индуктивностью . Ток в этом повиве имеет наибольшее отклонение по фазе от полного тока, что определ ет относительное повышение активного сопротивлени  провода. Кроме того , в предложенной в патенте № 4673775 конструкции сталеалюминиевого провода не учитываютс  зависимости магнитного потока в стальном сердечнике от тока в проводе и магнитных свойств материала сердечника .

Цель изобретени  - снижение активного сопротивлени  переменному току сталеалюминиевого провода, содержащего стальной сердечник с компенсированным магнитным потоком и три или более повивов алюминиевых проволок, диаметры которых измен ютс  от повива к повиву. За счет снижени  добавочных потерь достигаетс  экономи  ресурсов электроэнергии и алюмини .

л

Ё

XJ

О х|

сл со

00

Снижение добавочных потерь энергии достигаетс  посредством того, что проволоки третьего, счита  снаружи, повива имеют минимальный по сравнению с другими по- вивами диаметр (см. чертеж). При промышленной частоте вследствие повышенной индуктивности этого повива ток в нем имеет наибольшее отклонение по фазе от полного тока в проводе. Компенсаци  магнитного потока в стальном сердечнике путем снижени  относительной доли тока в третьем снаружи повиве обеспечивает снижение активного сопротивлени  провода в целом. Условием достаточной компенсации магнитного потока  вл етс  соотношение

В

О

2 НУ1

Вт (От

В 2х10ь

посто нный множитель;

т 1 5э-/гг

где п - число повиво алюминиевых проволок;

m - номер повива, счита  от оси провода;

Sm - площадь поперечного сечени  проволок т-го повива, м2;

(От - число шагов на 1 м длины т-го повива, 1/м;

А

м

дэ - экономическа  плотность тока, А/м2;

/лг - максимальна  относительна  магнитна  проницаемость стальных проволок в продольном направлении.

При этом напр женность магнитного пол  в сердечнике не превосходит критической величины Нкр, при которой начинаетс  рост магнитной проницаемости материала и угла гистерезисных потерь, поскольку в соответствии с известным подобием кривых

В намагничивани  различных сталей -

,Нкр.

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.

Пример. Сталеалюминиевый провод АС 400/51 согласно ГОСТ 839-80 имеет следующие характеристики повивов алюминиевых проволок.

Пусть по проводу протекает полный ток I 600 А частотой 50 Гц, тогда по повивам он распределен, соответственно их номерам , следующим образом

И (121 -j35)A,

I2 (228 + j 29) А,

з (241 + j 6) А.

При этом плотность тока во втором повиве более чем на 25% превышает плотность тока в остальных. Активное сопротив- ление провода при этих услови х

0

5

0

составл ет на частоте 50 Гц R 0,7658 х Ом/м.

В соответствии с изобретением изменим радиусы и число проволок отдельных повивов, сохранив неизменными объемы алюмини  и стали в проводе.

Ток I 600 А распредел етс  по повивам следующим образом;

h(78-j 14) А,

I2 (247-J8)A,

з (266 + j 24) А.

При этом плотность тока в отдельных повивах отличаетс  не более чем на 2%, расход алюмини  остаетс  прежним, а активное сопротивление на промышленной частоте снижаетс  до величины

R 0,7076 х 10 1/Омхм, т.е. на 8%.

П р и м е р 2. Провод АС-600/72, выполненный согласно ГОСТ 839-80, имеет следующие характеристики повивов алюминиевых проволок.

При этом J НГ

m 1

Sm (От 0,665 X

.

Напр женность магнитного пол  в стальном сердечнике у такого провода при реальных токовых нагрузках (600-1200 А) составл ет 665-1330 А/м, в то врем  как критическа  напр женность магнитного пол  дл  примен емой стали около 500 А/м,

Изменим при прежней материалоемкости площадь сечени  отдельных повивов и их шаги скрутки следующим образом (табл. 4).

При этом § (-1))m 0,329

m 1

М.

0

5

0

5

Зависимость коэффициента добавочных потерь такого сталеалюминиевого провода от полного тока I и максимальной магнитной проницаемости стали сердечника fir дана в табл. 5.

Жирной чертой в табл. 5 выделена область выполнени  предложенного соотношени 

О Ј ( Sm В °э

Отсутствие роста сопротивлени  провода при увеличении тока в выделенной части табл. 5 подтверждает установленный критерий .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Провод дл  линии электропередачи, содержащий стальной сердечник с компенсированным магнитным потоком и по меньшей мере три повива алюминиевых проволок, диаметры и направление скрутки которых от повива к повиву измен ютс , о т- личающийс  тем, что, с целью снижени 

   активного сопротивлени  провода переменному току, повив с проволоками меньшего диаметра расположен третьим, счита  снаружи.

   Таблица 1