Провод для линии электропередачи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Н 01 В 5/10 флч1 и Й1 А РЕТЕНИУ по ов,Цель го сопро алюмин стал ьно магнитн алюмин изменяю снижени эко номи миния,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Научно-исследовательский институпередаче электроэнергии постояннымком высокого напряжения(56) Патент США Ь 4673775,кл. Н 01 В 5/10, 1987. Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к воздушным линиям элек- тропередачи,Известны сталеалюминиевые провода со стальным сердечником и чередующимся направлением скрутки нескольких повивов алюминиевых проволок,При переменном токе в сталеалюминиевых проводах имеются добавочные потери энергии, обусловленные неравномерным распределением тока по сечению алюминиевых повивов и продольным магнитным потоком в стальном сердечнике.Известны конструкции сталеалюминиевых проводов, в которых снижение добавочных потерь достигается путем компенсации продольного магнитного потока за счет определенного соотношения сечений и шагов скрутки отдельных повивов (патент ФРГ М 864579).Например, известно применение в сталеалюминиевом проводе с чередующимся направлением скрутки отдельных повивов алюминиевых проволок различных диаметров, В частности, по патенту США В 4673775 диаметры проволок в различных повивах отличаются более чем на 100.(54) ПРОВОД ДЛ ЕДАЧИ(57) Использование: в воздушных линиях электропередачи. Сущность изобретения: провод со стальным сердечником с компен- сированным магнитным потоком выполнен по меньшей мере тремя повивами алюминиевых проволок, при этом третий, считая снаружи, повив выполнен из проволок меньшего диаметра, 1 ил,Если при этом проволоки последнего (наружного) повива имеют минимальный диаметр, за счет этого повышается доля 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 определяет относительное повышение активного сопротивления провода, Кроме того, в предложенной в патенте М 4673775 конструкции сталеалюминиевого провода не учитываются зависимости магнитного потока в стальном сердечнике от тока в проводе и магнитных свойств материала сердечника,изобретения - снижение активнотивления переменному току сталеиевого провода, содержащего й сердечник с компенсированным ым потоком и три или более повивов иевых проволок, диаметры которых тся от повива к повиву, За счет я добавочных потерь достигается я ресурсов электроэнергии и алюСнижение добавочных потерь энергиидостигается посредством того, что проволоки третьего, считая снаружи, повива имеютминимальный по сравнению с другими повивами диаметр(см, чертеж). При промышленной частоте вследствие повышеннойиндуктивности этого повива ток в нем имеетнаибольшее отклонение по фазе от полноготока в проводе. Компенсация магнитногопотока в стальном сердечнике путем снижения относительной доли тока в третьем снаружи повиве обеспечивает снижениеактивного сопротивления провода в целом.Условием достаточной компенсации магнитного потока является соотношение 15.02, ( - 1)" Яитои 6и) =1 дэ ,иггде и - число повиво алюминиевых проволок;20п 1 - номер повива, считая от оси провода;Яп) - площадь поперечного сечения проволок п 1-го повива, м;Вп) - ЧИСЛО ШаГОВ На 1 М ДЛИНЫ П 1-ГОповива, 1/м;В = 2 х 10 -- постоянный множитель;5 Адя - экономическая плотность тока,А/м;30,иг - максимальная относительная магнитная проницаемость стальных проволок впродольном направлении,При этом напряженность магнитногополя в сердечнике не превосходит критической величины Нкр, при которой начинаетсярост магнитной проницаемости материалаи угла гистерезисных потерь, поскольку всоответствии с известным подобием кривыхВнамагничивания различных сталей - = 40.=НкрИзобретение иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1. Сталеалюминиевый провод 45АС = 400/51 согласно ГОСТ 839-80 имеетследующие характеристики повивов алюминиевых проволок. Пусть по проводу протекает полный ток 501 = 600 А частотой 50 Гц, тогда по повивамон распределен, соответственно их номерам, следующим образом11=(121 - ) 35) А,12 = (228 +29) А,55з= (241+ ) 6)А.При этом плотность тока во второмповиве более чем на 25% превышает плотность тока в остальных, Активное сопротивление провода при этих условиях составляет на частоте 50 Гц й = 0,7658 х 10Ом/м.В соответствии с изобретением изменим радиусы и число проволок отдельныхповивов, сохранив неизменными объемыалюминия и стали в проводе.Ток= 600 А распределяется по повивамследующим образом;11=(78 - ) 14) А,12=(247 - ) 8) А,1 з=(266+) 24) А.При этом плотность тока в отдельныхповивах отличается не более чем на 2 О/0,расход алюминия остается прежним, а активное сопротивление на промышленнойчастоте снижается д 4 о величины8=0,7076 х 10 1/Ом хм, т.е, на 8 фб,П р и м е р 2. Провод АС/72, выполненный согласно ГОСТ 839-80, имеетследующие характеристики повивов алюминиевых проволок,При этом 2, ( - 1)" и Яи оэп = 0,666 хи) =1х 10 м.Напряженность магнитного поля встальном сердечнике у такого провода приреальных токовых нагрузках (600-1200 А)составляет 665 - 1330 А/м, в то время каккритическая напряженность магнитного поля для применяемой стали около 500 А/м,Изменим при прежней материалоемкости площадь сечения отдельных повивов иих шаги скрутки следующим образом (табл. 4).Приэтом1-1)" Яиоээ =0,329 х 10 эгп =1м.Зависимость коэффициента добавочных потерь такого сталеалюминиевого провода от полного токаи максимальной магнитной проницаемости стали. сердечника,иг дана в табл. 5.Жирной чертой в табл. 5 выделена область выполнения предложенного соотношения02 1-1)"- Я, оЭ.- -.и) =1 ,игэОтсутствие роста сопротивления провода при увеличении тока в выделенной части табл, 5 подтверждает установленный критерий.Формула изобретения Провод для 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 изменяются, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения6 1767538 Таблица 1 Таблица 2 Таблица 3 Таблица 4 Таблица 5 активного сопротивления провода переменному току, повив с проволоками меньшего диаметра расположен третьим, считаяснаружи.