RU2568188C2 - Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления - Google Patents
Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568188C2 RU2568188C2 RU2013126953/07A RU2013126953A RU2568188C2 RU 2568188 C2 RU2568188 C2 RU 2568188C2 RU 2013126953/07 A RU2013126953/07 A RU 2013126953/07A RU 2013126953 A RU2013126953 A RU 2013126953A RU 2568188 C2 RU2568188 C2 RU 2568188C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- wires
- core
- aluminum
- winding
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 83
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 44
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 42
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 18
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 claims description 17
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 7
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 7
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004644 polycyanurate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 claims description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 23
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 241001589086 Bellapiscis medius Species 0.000 abstract 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 9
- ZGUQGPFMMTZGBQ-UHFFFAOYSA-N [Al].[Al].[Zr] Chemical compound [Al].[Al].[Zr] ZGUQGPFMMTZGBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 6
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Chemical group 0.000 description 5
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Chemical group 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 4
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- -1 or organoboron Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкции проводов воздушных линий электропередачи и электрических сетей. Провод содержит многопроволочную токопроводящую жилу, состоящую из проволок, где не менее трех проволок снабжены несущим элементом, расположенным внутри каждой из этих проволок, выполненным в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала с термореактивной полимерной матрицей, при этом соединение несущего элемента и токопроводящей части проволоки является неразъемным. Способ изготовления провода включает сматывание армирующих волокон с катушек, пропитку 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, при этом после смотки армирующих волокон с катушек полученный жгут затягивают в металлическую трубу, пропитывают жгут армирующих волокон и/или смачивают полимерным связующим непосредственно в металлической трубе, формуют профиль проволоки провода, при этом формование профиля проволоки происходит при волочении металлической трубы через волоки волочильного стана. Изобретение позволяет изготавливать провода, имеющие повышенную механическую прочность, низкий коэффициент температурного расширения. 2 н. и 19 з п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к конструкции проводов воздушных линий электропередачи и электрических сетей.
При выборе провода для строительства новых воздушных линий или реконструкции существующих линий электропередачи ведущие сетевые компании стремятся: увеличить пропускную способность ВЛ, уменьшить нагрузки на опоры, снизить гололедно-ветровое воздействие на провод.
Реальной возможностью повышение пропускной способности ВЛ при минимальных затратах является повышение токовой нагрузки. Данный способ решения проблемы экономически обоснован, так как, несмотря на значительные омические потери электроэнергии за счет тепловой диссипации, не требует строительства новых линий или замены на провода большего диаметра и, соответственно опор.
Повышение токовой нагрузки приводит в условиях эксплуатации к разогреву провода. Применяемые в настоящее время неизолированные сталеалюминевые провода АС имеют предел длительной эксплуатации 90°C. При температуре 100-110°C токоведущий повив неизолированного сталеалюминевого провода начинает отжигаться, теряет прочность и провод разрушается или величина его провиса (за счет температурного удлинения алюминиевых и стальных жил) становится больше допустимой величины, определенной правилами безопасной эксплуатации высоковольтных линий.
Решением комплексной задачи повышения надежности неизолированного провода ВЛ в условиях эксплуатации, снижения его веса, увеличение пропускной способности с достижением существенного технико-экономического эффекта, является использование новых конструкционных материалов. К числу таких материалов относятся волокнистые непрерывно армированные композиционные материалы. Современный уровень техники в области композиционных материалов позволяет достигнуть качественно новых показателей проводов ВЛ.
Непрерывно армированные композиционные материалы широко используются в настоящее для решения широкого спектра практических задач. К достоинствам данных материалов можно отнести: развитость сырьевой базы и технологии переработки материалов в изделия, возможность с высокой точностью заранее предсказывать эксплуатационные характеристики готового изделия по известным характеристикам их составляющих (связующего и наполнителя). Удельные показатели армированных высокопрочными волокнами (показатели, отнесенные к единице веса) композиционных материалов существенно превосходят характеристики металлов и сплавов. Использование непрерывно армированных композиционных материалов при изготовлении несущего сердечника проводов воздушных линий электропередачи позволит специалистам сетевых компаний решать задачи бесперебойного обеспечения потребителей электроэнергией, выбирая для себя в каждом конкретном случае какие из нижеперечисленных показателей провода являются приоритетными:
- уменьшение веса провода,
- повышение прочности провода,
- увеличение пропускной способности,
- увеличение жесткости провода
- снижение термических деформаций
- совокупность всех перечисленных факторов.
Заявитель, исходя из сущности патентуемого технического решения, проанализировал характеристики и параметры известных в настоящее время отечественных и зарубежных проводов для воздушных линий электропередачи с композиционным сердечником. Проведенный анализ показал следующее.
Известен провод ACCR компании 3М (патент US №20100038112) в котором сердечник выполнен из металлокомпозита, с наружным токопроводящим повивом из высокотемпературных алюминий-циркониевых проволок. Конструкция провода ACCR предусматривает, что и композитный сердечник, и наружный повив алюминий-циркониевых проволок вносят вклад в прочность провода и его проводимость.
Композитный сердечник провода ACCR состоит из волокон из алюминиевой керамики высокой чистоты (оксид алюминия Al2O3) в матрице алюминия высокой чистоты, Каждый сердечник состоит более чем из 25000 сверхпрочных волокон Al2O3. Керамические волокна являются непрерывными, осевой ориентации 0°, и полностью помещенными в алюминиевую матрицу. Наружный алюминий-циркониевый повив, является термостойким сплавом, который позволяет непрерывно работать при 210°C, с пиковыми нагрузками до 240°C.
Известен алюминиевый провод с композиционным сердечником (заявка РСТ WO №2005/040017, B65H) от компании Composite Technology Corp. (CTC).
Алюминиевый провод АССС от компании CTC имеет несущий сердечник, представляющий собой эпоксидную матрицу, армированную углеродными и стеклянными волокнами. Технология изготовления такого повода предусматривает, что во время процесса пултрузии непрерывное однонаправленное углеродное волокно формирует цельный сердечник цилиндрической формы, в то время как слой волокон из Е-стекла такой же ориентации укладывают вокруг наружной оболочки. Углеродные и стеклянные волокна пропитывают высокотемпературной эпоксидной смолой.
Легкий электропроводящий кабель АССС от Composite Technology Corp. содержит, полученный пултрузией цельный структурный сердечник из эпоксидной матрицы, усиленной углеродными и стеклянными волокнами, покрытый проводящим отожженным алюминиевым проводом. Для получения цельного сердечника в виде стержня мокрый пучок волокон проводят через стальную фильеру и отверждают при 260°C.
Защитное наружное покрытие наносят и отверждают на линии производства. Стержень режется на нужную заказчику длину. Сердечники имеют диаметры от 12.7 мм до 69.85 мм, что дает плотность тока от 300 А до 3500 А на линию. В результате проводниковая система АССС может непрерывно работать при 180°C и может выдерживать кратковременные скачки до 200°C, с всего лишь 10%-м провисанием от величины провисания провода со стальным сердечником.
Алюминиевый повив провода АССС выполнен из скрученных токопроводящих проволок, изготовленных из теплостойкого алюминий-циркониевого сплава или отожженного сплава 1350, аналогичного по составу отечественным сплавам А5Е, А7Е.
Конструктивной и технологической особенностью сердечника провода АССС от компании СТС является то, что в его составе используют два и более высокопрочных, непрерывно армирующих сердечник волокна: стеклянное и углеродное волокно при этом формование сердечника осуществляется методом пултрузии. Данное обстоятельство заметно усложняет технологию производства такого сердечника и провода на его основе.
Известен провод (патент РФ №2387035) состоящий из проволок, содержащих упрочняющий сердечник, покрытый слоем металлического проводникового материала высокой проводимости, при этом сердечник выполнен из композиционного материала с матрицей из синтетической смолы, модифицированной углеродными нанокластерами фуллероидного типа, концентрация которых равна 0,001-2,0 мас.%. В качестве металлического проводникового материала высокой проводимости могут быть использованы медь и/или алюминий или сталь или их сплавы с другими веществами. В качестве синтетической смолы использована термореактивная смола, например эпоксидная, или термостойкая термопластичная смола с температурой плавления выше 150°C. В качестве углеродных нанокластеров использованы фуллерены и/или нанотрубки, и/или астралены. В патенте РФ №2387035 указано, что заявляемая проволока и сердечник для нее изготавливаются на стандартном оборудовании, по авторской технологии, основанной на личных знаниях и опыте работы авторов. Отсутствие сведений о способе изготовления проволоки с композитным сердечником, а также составе композитного сердечника не позволяют оценить возможность практической реализации данного изобретения, эксплуатационных характеристиках провода на основе заявляемой проволок, особенно с учетом требований монтажной длины проводов воздушных линий (1-3 км).
Известны варианты высокотемпературных проводов для линий электропередачи (патент РФ №100846, H01B 5/08). Конструкция проводов, изложенная в патенте РФ №100846 включает токопроводящую жилу, выполненную в виде проволок круглой или профилированной формы из теплостойкого алюминий-циркониевого сплава или отожженного алюминия марки А5Е, А7Е и несущего композиционного сердечника, выполненного в виде длинномерного стержня или скрученных непрерывно армированных волокнами одного состава композиционных длинномерных стержней, содержащих на поверхности упрочняющий спиральный каркас. Существенным отличием проводов, изложенных в патенте РФ №100846 является способ безфильерного формования несущего композиционного сердечника, заключающийся в однозаходной или многозаходной или однорядной или многорядной или перекрестной встречной спиральной намотки термостойкой нити с зазором или встык, или с перекрытием на смоченный в связующем пучок волокон, за счет чего на поверхности стержней сердечника формируется упрочняющий спиральный каркас, придающий готовому изделию повышенную устойчивость к вибрации и знакопеременным нагрузкам.
Известны конструктивные варианты высокотемпературных проводов для линий электропередачи (патент РФ №2386183, H01B 5/08), реализованные на основе запатентованных модификаций композиционного несущего сердечника. Конструкции высокотемпературных проводов, приведенные в патенте РФ №2386183, наиболее близкие по технической сущности к патентуемой полезной модели и выбраны в качестве прототипа.
Провода для линий электропередачи, изготовленные на основе запатентованного несущего композиционного сердечника (патент РФ №2386183) имеют сердечник одно или многожильной конструкции.
Конструктивно сердечник представляет собой длинномерный стержень или скрученные длинномерные стержни из высокопрочного теплостойкого непрерывно армированного композиционного материала, имеющего предел прочности при разрыве не менее 1 ГПа, состоящего из высокопрочного армирующего волокна одного состава со степенью наполнения 30-85 мас.% и термореактивного теплостойкого полимерного связующего содержанием 15-70 мас.%.
Формование профиля несущего сердечника в виде длинномерного стержня осуществляют методом пултрузии. Предусмотрена возможность нанесения на сердечник наружного защитного покрытия в виде защитной лакотканевой оболочки.
Формование профиля несущего сердечника осуществляют также непосредственно в защитной наружной металлической оболочке. В этом случае, жгут армирующего волокна, пропитанного термореактивным теплостойким связующим, размещают на движущуюся алюминиевую ленту, которую свертывают вместе с пропитанным волокном в цилиндр в формообразующем устройстве.
Существенными недостатками проводов для линий электропередачи, изготовленных на основе несущего композиционного сердечника по технологии, приведенной в патенте РФ №2386183, являются:
- ограниченность сырьевой базы и высокая стоимость компонентов теплостойкого связующего, обеспечивающего работу сердечника и соответственно провода в целом в условиях воздействия кислорода воздуха при температуре 150-300°C;
- низкая эффективность металлической защитной оболочки сердечника провода в случае ее раскрытия в условиях эксплуатации для предотвращения термоокислительной и гидролитической деструкции сердечника;
- низкие защитные свойства лакотканевой оболочки сердечника провода;
- ограниченный ресурс работы сердечника и провода на его основе, обусловленный возможностью развития в условиях эксплуатации термоокислительной и гидролитической деструкции сердечника;
- низкая надежность провода, связанная с существенными различиями в физико-механических и теплофизических характеристиках сердечника и токопроводящего алюминиевого повива, что в условиях эксплуатации при нагреве-охлаждении провода в широком интервале температур (-50°C-300°C) приводит к перераспределению нагрузок между сердечником и токопроводящим повивом, локализации нагрузок на отдельных конструкционных элементах провода с высокой вероятностью их разрушения;
- технологическая сложность производства сердечника в металлической оболочке, обусловленная тем, что при затягивании смоченного пучка волокон в формующее устройство одновременно с металлической лентой может происходить: деформация ленты, приводящая к образованию на выходе складки или задира ленты, выдавливание связующего и армирующего волокна через щель не полностью сомкнувшейся металлической ленты. В результате данных процессов по длине отформованной жилы имеют место многочисленные дефекты.
Контроль подобных негативных последствий формования жил в металлической оболочке крайне затруднен, особенно при изготовлении жил малого диаметра. Гибкость жил, полученных методом формования в металлической оболочке, ограничена возможностью раскрытия этой оболочки при малых радиусах изгиба. В связи с этим при скрутке многожильного сердечника требуется дорогостоящее оборудование, использующее для открутки катушки большого диаметра. Раскрытие металлической оболочки жил сердечника, имеющей отличные от композиционной части теплофизические и физико-механические свойства может произойти и в процессе эксплуатации провода под действием внешних факторов (ветровая нагрузка, пляска провода, гололед, температурный нагрев), что приведет в конечном итоге к разрушению всего провода.
Состав и конструкция композиционного сердечника в патенте РФ №2386183, в том числе и используемые защитные покрытия, рассчитаны на длительную эксплуатация провода ВЛ при повышенных температурах (150-300°C). Практика использования высокотемпературных проводов зарубежными компаниями (СТС, 3М) показывает, что непосредственно при повышенной температуре провод эксплуатируется не более 8-10 часов в сутки. В остальное время провод находится при температуре окружающей среды. Данное обстоятельство в патенте РФ №2386183 не учитывается. Негерметичность металлической защитной оболочки, а также возможность проникновения влаги через защитную лакотканевую оболочку может привести к накоплению влаги непосредственно на поверхности сердечника, что приведет к негативным последствиям:
- развитие гидролитической деструкции связующего сердечника;
- вскипание влаги под защитной оболочкой сердечника в момент нагрева провода, с разрушением защитной оболочки и поверхности сердечника.
Настоящее изобретение решает задачу:
- получения облегченного, высокопрочного, гибкого неизолированного провода с повышенным ресурсом работы в условиях эксплуатации для воздушных линий электропередачи;
- увеличения пропускной способности, уменьшения провиса проводов воздушных линий электропередачи, снижения нагрузки на опоры ЛЭП, повышения устойчивости к ветровым нагрузкам и гололедно-изморозевым образованиям;
- обеспечения надежной эксплуатации проводов воздушных линий электропередачи при температурах от -50 до 300°C;
- разработки высокотехнологичного способа изготовления неизолированного провода для проводов воздушных линий электропередачи.
Патентуемое изобретение предусматривает возможность решения поставленной технической задачи, в различных вариантах конструктивной реализации разработанного провода для воздушных линий электропередачи.
Изложенная сущность изобретения свидетельствует, что в основе патентуемых изобретений лежит комплекс новых и оригинальных технических решений, которые обуславливают следующий технический результат:
- реализована возможность изготовления провода воздушных линий электропередачи, который сочетает повышенную механическую прочность, низкий коэффициент температурного расширения, сниженный вес, надежность, высокую устойчивость к воздействию активных факторов окружающей среды в условиях эксплуатации;
- достигается высокий ресурс работы провода, за счет обеспечения равномерности распределения нагрузок между токопередающими и несущими элементами провода при нагреве-охлаждении в условиях эксплуатации в интервале температур от -50°C до 300°C;
- изобретение позволяет повысить пропускную способность воздушных линий, обеспечивая при этом минимальный провис провода, снизить нагрузки на опоры ЛЭП, увеличить сроки межремонтного периода, повысить устойчивость к ветровым нагрузкам и гололедно-изморозевым образованиям, организовать за счет волоконно-оптического модуля линию связи и передачи информации.
Техническим результатом патентуемого изобретения является также то, что для изготовления провода реализована простая и высокопроизводительная технология производства провода максимально защищенного от воздействия окружающей среды.
Технический результат в части устройства достигается тем, что, в проводе для воздушных линий электропередачи, содержащем многопроволочную токопроводящую жилу, состоящую из проволок, 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.
Кроме того, многопроволочная токопроводящая жила провода выполнена из скрученных проволок; проволоки токопроводящей жилы провода выполнены или из меди, или алюминия, или сплавов меди, или сплавов алюминия; проволоки многопроволочной токопроводящей жилы провода имеют или круглую, или трапецеидальную и круглую, или Z-образную и круглую форму сечения; многопроволочная токопроводящая жила провода выполнена в виде проволок, с зазором или без зазора, скрученных вокруг стренги из скрученных или нескрученных проволок, содержащих несущий элемент; несущий элемент проволоки 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; композиционный материал несущего элемента проволок состоит из армирующего волокна одного состава содержанием 30-95 мас.% и термореактивного полимерного связующего содержанием 5-70 мас.% или из предварительно металлизированного углеродного волокна содержанием 45-92 мас.% и металлической матрицы, выполненной из алюминия или сплавов алюминия, содержанием 8-55% мас.%; в качестве армирующего волокна термореактивной полимерной матрицы 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; термореактивную полимерную матрицу несущего элемента проволок токопроводящей жилы провода, имеющую температуру стеклования выше 100°C, изготавливают на основе соединений ароматических полиамидов или ненасыщенных ароматических углеводородов, или кремнеорганических, или полиимидных, или полиэфирных, или фенол-альдегидных смол, или полициануратных или борорганических, или полифениленоксидных или полисульфоновых композиций, или их производных, или сополимеров, или их смесей; 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; многопроволочная токопроводящая жила снабжена антиобледенительным покрытием, расположенным на наружной поверхности, выполненным на основе гидрофобных материалов, например кремнийорганических композиций; 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.
Технический результат в части способа достигается тем, что, в способе изготовления провода воздушных линий электропередачи, включающем 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.
Кроме того, металлические трубы выполнены или из меди, или алюминия, или сплавов меди, или сплавов алюминия; армирующие волокна длинномерного композиционного стержня имеют предел прочности не менее 0,7 ГПа и модуль упругости не менее 50 Гпа; термореактивная полимерная матрица длинномерного композиционного стержня, имеют температуру стеклования выше 100°C; предусмотрен вариант, когда длинномерный композиционный стержень состоит из предварительно металлизированного углеродного волокна содержанием 45-92 мас.% и металлической матрицы, выполненной из алюминия или сплавов алюминия, содержанием 8-55% мас.%; при скрутке провода на крутильных машинах используют не менее трех проволок, содержащих внутри длинномерный стержень из композиционного материала с термореактивной полимерной или металлической матрицей; отверждение термореактивного полимерного связующего внутри проволок провода осуществляют или в термопечи, или токами высокой частоты; длинномерный композиционный стержень с термореактивной полимерной матрицей предварительно изготавливают или методом пултрузии или методом спиральной намоткой.
На Фиг.1 изображены варианты многопроволочного провода, выполненного из проволок круглой формы сечения и проволок круглой и трапецеидальной формы сечения, содержащих внутри несущий элемент из непрерывно армированного композиционного материала;
на Фиг.2 изображены варианты многопроволочного провода, в котором не менее трех проволок содержат несущий элемент в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала и волоконно-оптический модуль;
на Фиг.3 изображены поперечные сечения проводов с неуплотненной, уплотненной токопроводящей жилой с зазором или без зазора скрученной вокруг стренги из скрученных или нескрученных проволок, содержащих несущий элемент;
на Фиг.4 - схема получения проволок провода, содержащих внутри несущий элемент (сердечник) в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала с термореактивной полимерной матрицей, общий вид.
Патентуемый провод воздушных высоковольтных линий электропередачи предназначен для длительной эксплуатации при температурах -50-300°C.
Согласно патентуемому изобретению конструкции проводов воздушных линий электропередачи могут быть реализованы в различных конечных вариантах (форма сечения проволок, наличие зазора между повивами, количество проволок с несущим элементом). Многовариантность конструкций проводов обусловлена широким спектром задач, которые решаются при использовании неизолированных проводов, в соответствие с настоящим изобретением, в воздушных линиях для передачи электроэнергии на дальние расстояния. В конечном итоге проектные организации и сетевые компании при выборе типа провода с проволоками, содержащих внутри несущий элемент в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала, будут исходить из конкретных условий: типа местности, климатических особенностей, величины передаваемой мощности, наличия стесненности в условиях передачи, типа используемой арматуры, технико-экономических показателей и т.д. Вполне вероятна ситуация, когда на одной ВЛ могут использоваться различные варианты конструкций проводов с проволоками, содержащих внутри несущий элемент в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала, описанные в патентуемом изобретении. Тем не менее, в каждом конечном варианте провода достигается решение основных задач изобретения: снижение веса провода, снижение зависимости линейных размеров от температуры, повышение его прочности, надежности, пропускной способности. В зависимости от выбранного варианта конструкции провода, типом и соответственно свойствами используемых материалов, условиями производства и эксплуатации количественные показатели провода с токоведущей жилой содержащей проволоки с несущими элементами из непрерывно армированного композиционного материала могут отличаться друг от друга.
Провод для воздушных линий электропередачи (Фиг.1) содержит многопроволочную токопроводящую жилу 1, из скрученных в один или несколько повивов проволок, каждая из которых содержит несущий элемент 2 в виде длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала и металлическую часть 3 из алюминия, или из меди, или из сплавов алюминия, или из сплавов меди.
Геометрические размеры проволок многопроволочной токопроводящей жилы провода определяются номенклатурой проводов ВЛ. Геометрические размеры несущего элемента могут быть выбраны исходя из технологических ограничений, определяемых возможностью изготовления (1 мм) или гибкостью проволоки (25 мм).
Для формирования композиционного несущего элемента с термореактивной полимерной матрицей проволок используют:
- армирующее волокно одного состава, степень наполнения полимерной теплостойкой матрицы армирующим волокном составляет 30-95 мас.%, а содержание термореактивного теплостойкого полимерного связующего 5-70 мас.%,
- в качестве армирующего волокна используют соответственно стеклянные, углеродные, арамидные, полиимидные, керамические, базальтовые, борные волокна, имеющие предел прочности не менее 0,7 ГПа и модуль упругости не менее 50 ГПа.
Для формирования полимерной матрицы несущего элемента 2 используют в качестве термореактивного полимерного связующего соответственно эпоксидную композицию с температурой стеклования в отвержденном состоянии выше 100°C, или термореактивные связующие, имеющие температуру стеклования выше 100°C, на основе соединений ароматических полиамидов или ненасыщенных ароматических углеводородов, или кремнеорганических, или полиимидных, или полиэфирных, или фенол-альдегидных смол, или полициануратных, или борорганических, или полифениленоксидных, или полисульфоновых композиций, или их производных, или сополимеров, в том числе наномодифицированных, например, вискерами или графенами, или углеродными нанотрубками, или фулеренами, или углеродными нановолокнами или их смесями.
Композиционный несущий элемент с металлической матрицей, выполнен из алюминия или сплавов алюминия, содержанием 8-55% мас.% и металлизированных углеродных волокон со содержанием 45-92 мас.%.
Металлокомпозиционный несущий элемент обеспечивает проводу: повышенную проводимость (металлическая матрица композита и металлизированное волокно участвует в передачи электроэнергии), высокую коррозионную, термо-теплостойкость, устойчивость к воздействию внешних факторов. Срок службы проводов усиленных металлокомпозитным несущим элементом может составить 70 и более лет. Данный несущий элемент устойчив к сжатию и позволяет использовать прессуемые зажимы при подвесе провода на линии. Металлокомпозиционный несущий элемент изготавливают путем пропитки предварительно металлизированных углеродных волокон расплавом алюминия или его сплавов под давлением или без, с последующей протяжкой пропитанных расплавом волокон через формообразующую фильеру, в которой происходит охлаждения расплава с целью его отверждения и получения готового несущего элемента. Металлизацию углеродных волокон, (например, никелирование или меднение) осуществляют гальваническим или химическим методом, или методом вакуумного напыления. Допускается, вместо металлизации, покрытие углеродных волокон веществами, например, алюминийхромфосфатными связующими, предотвращающими разупрочнения волокон при контакте с расплавом алюминия, а также увеличивающими их смачиваемость. Для предотвращения контактной коррозии несущий элемент из металлокомпозита должен находиться внутри проволок токопроводящей жилы провода 1.
Провода с композиционным несущим элементом с термореактивной полимерной матрицей обладают сниженным примерно на 25% весом, высокой гибкостью, малыми стрелами провиса, относительно невысокой стоимостью, широкой сырьевой базой для производства.
Провод патентуемого изобретения имеет принципиальные отличия от всех известных проводов воздушных линий, имеющих композиционный сердечник с полимерной термореактивной матрицей. Эти отличия обусловлены тем, что в известных проводах сердечник и токопроводящая часть в виде скрученных в один или несколько повивов токопроводящих проволок являются связанными, но, тем не менее, отдельными конструктивными элементами провода с присущими им набором физико-механических и теплофизических свойств. В условиях эксплуатации под действием нагрузок, нагрева-охлаждения, изменений температуры окружающей среды композиционный сердечник и токопроводящая часть по-разному реагируют на изменение условий эксплуатации. Это приводит к перераспределению нагрузок между композиционным сердечником и токопроводящей частью, «фонарению» провода, проскальзыванию сердечника относительно токопроводящих проволок, провисанию провода, что может являться причиной выхода провода из строя. Следствием данных обстоятельств является тот факт, что в известных проводах воздушных линий прочностные свойства композиционных сердечников используются не полностью, поскольку моментом обрыва провода считают разрыв двух и более токопроводящих жил. При этом композиционный сердечник сохраняет 25% и более запаса прочности. Кроме того, как правило, композиционный сердечник провода не участвует в передаче электрической мощности в воздушных линиях.
В заявляемом изобретении несущий элемент с полимерной термореактивной матрицей проволок формируется до требуемых размеров внутри токопроводящей трубы при волочении. Это не простое обжатие. После формования между токопроводящей частью и несущим элементом с полимерной термореактивной матрицей возникают огромные силы адгезии по всей поверхности трубы. Несущий элемент и токопроводящая часть в заявляемом изобретении являются неразъемными и реагируют на изменение условий эксплуатации как единое целое. При этом токопроводящая часть проволок обеспечивает передачу электрической мощности, защиту несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей из непрерывно армированного композиционного материала от воздействия влаги, коротковолновой части спектра солнечного излучения, препятствует развитию термокислительной и гидролитической деструкции.
В случае использования углеродных волокон для армирования композиционного несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей проволок токопроводящей жилы провода, возможность контактной коррозии между алюминиевым токопроводящим повивом и композиционным несущим элементом с полимерной термореактивной матрицей внутри проволок и провода в целом исключена, поскольку доступ атмосферной влаги к месту контакта двух разнородных материалов с различными значениями равновесного электродного материала невозможен. При этом концы провода, находящегося в зажимах, рекомендуется обработать герметиком.
Композиционный несущий элемент с полимерной термореактивной матрицей заявляемого провода обеспечивает механическую прочность устойчивость к воздействию голодно-изморозевым образованиям, ветровым нагрузкам, вибрации, перепадам температуры, «пляски» провода.
Заявитель считает необходимым пояснить существенность патентуемых соотношений армирующего волокна и связующего, требований к физико-механическим и теплофизическим свойствам несущего элемента 2 с полимерной термореактивной матрицей из непрерывно армированного композиционного материала.
Основным проводом воздушных линий в настоящее время является сталеалюминевый провод АС. Все основные нормативные документы и показатели безопасной эксплуатации неизолированных проводов ВЛ рассчитаны на характеристики провода АС. Технико-экономическое обоснование возможности использования новых проводов, в том числе проводов с несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей, необходимо проводить, опираясь на количественные показатели провода АС.
Особенностью композиционных материалов, в отличие, например от полимерных материалов является возможность с высокой точностью прогнозировать эксплуатационные характеристики готового материала по известным показателям связующего и армирующего волокна, а также их соотношения в композиционном материале.
Установленные в заявляемом изобретения патентуемые характеристики несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей (предел прочности при разрыве не менее 500 МПа, модуль упругости не менее 50 ГПа, коэффициент термического расширения менее 1,1×10-51/°C) позволяет получить провод, имеющий механическую прочность и жесткость на уровне провода АС с эквивалентной площадью токопроводящей жилы, при этом провод с проволоками, содержащими несущий элемент с полимерной термореактивной матрицей, будет на 15-30% легче, в меньшей степени подвержен температурному воздействия, особенно в области повышенных температур, что, по мнению заявителя, является минимально достаточными для достижения технического результата изобретения. Максимальное значение предела прочности и модуля упругости композиционного несущего элемента не определено, поскольку в ходе непрерывного процесса совершенствования и развития технологии армирующих волокон их прочностные показатели неуклонно возрастают. На данный момент известны арамидные волокна, имеющие максимальный предел прочности на уровне 9-10 ГПа и высокомодульные углеродные волокна, имеющие максимальный модуль упругости 700-800 ГПа.
Существенным достоинством патентуемого провода является возможность его многовариантной реализации за счет использования различных исходных компонентов для формирования композиционного материала. Каждый из рекомендуемых типов армирующих волокон или полимерного связующего обладает индивидуальным набором эксплуатационных и технологических характеристик. Тем не менее, каждый тип перечисленных в патенте армирующих волокон или связующих могут обеспечивать достижение технического результата изобретения. Специалисты, работающие в области разработки композиционных материалов, располагают соответствующими знаниями для конечной реализации всех вариантов патентуемого состава несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей из непрерывно армированного композиционного материала.
Конкретная техническая реализация и идентификация всех возможных исходных армирующих волокон и связующих для производства патентуемого композиционного несущего элемента не представляет труда для специалистов, поскольку вытекает из уровня техники на основе практических данных и включает в себя известные стандартные связующие и волокна, зафиксированные в различных научно-технических изданиях и справочниках (см. например, «Энциклопедию полимеров» т.1, 2, 3), на основе которых может быть получено требуемое связующее и выбран тип армирующих волокон, в силу чего более подробное раскрытие этих исходных компонентов нецелесообразно. При этом следует отметить, что выбор компонентов композиционного несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей должен осуществляться исходя из условий эксплуатации и требований к стоимости готового провода.
Известно, что чем меньше в композиционном несущем элементе с полимерной термореактивной матрицей армирующего волокна, тем меньше его прочностные показатели. Установлено, что при 30 мас.% содержания армирующего волокна самые прочные известные волокна, например арамидные волокна «Русар», обеспечивают прочность несущего элемента проволок на уровне 0,7 ГПа, что позволяет использовать такие непрерывно армированные композиционные материалы в выпускаемых проводах. Минимально допустимые прочностные показатели несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей определяют нижний предел содержания армирующего волокна - 30 мас.% (остальное связующее).
Следует отметить, что при содержании связующего меньше 5 мас.%. может быть нарушена целостность несущего элемента с полимерной термореактивной матрицей проволок (не достигается пропитка всех волокон). Данные технологические аспекты ограничивают максимальное содержание армирующего волокна на уровне 95 мас.%, (остальное связующее).
Таким образом допустимый диапазон содержания армирующего волокна может быть установлен на уровне 30-95 мас.%, а связующего на уровне 5-70 мас.%.
Аналогичный расчет степени наполнения композиционного металло-композиционного несущего элемента металлизированными углеродными волокнами (45-92 мас.%) и содержания в нем металлической матрицы (8-55% мас.%) проведен с учетом их удельного веса.
Отношение площади сечения металлической части токопроводящей жилы провода к площади сечения несущих элементов 2 проволок может составить 0,5-50.
Патентуемое изобретение предусматривает возможность использования как неуплотненной, скрученной из проволок круглой формы сечения 4 (Фиг.1), так и уплотненной токопроводящей жилы провода. Уплотнение токопроводящей жилы провода проводят для снижения коэффициента аэродинамического сопротивления провода, повышения его компактности, достигая тем самым увеличение устойчивости провода к воздействию внешних активных факторов окружающей среды, таких как ветровая нагрузка, гололедно-изморозевые образования, удары молнии. Уплотнение токопроводящей жилы провода осуществляется за счет скрутки предварительно профилированных проволок трапецеидальной формы 5 (Фиг.1).
Достоинствами описанного патентуемого провода, являются: возможность использования в условиях эксплуатации в полном объеме механических характеристик композиционного несущего элемента 2 проволок, передача в процессе эксплуатации электрической мощности и механических нагрузок равномерно по сечению провода. Недостатком данного провода, является высокая трудозатратность его производства, связанная с необходимостью изготовления большого количества проволок с композиционным несущим элементом 2.
В заявляемом изобретении предусмотрен вариант провода (Фиг.2), в котором проволоки круглой или профилированной формы с несущим элементом равномерно распределены по сечению провода, а остальные проволоки провода токопроводящей жилы, не содержащие несущий элемент имеют форму, размер и тип проводникового материала одинаковый с проволоками, содержащие несущий элемент 2. При этом количество проволок с несущим элементом 2 - не менее трех. Применение провода данной конструкции целесообразно в том случае, если в качестве армирующего волокна несущего элемента 2 проволок используются высокопрочные, высокомодульные волокна, например, углеродные волокна, физико-механические характеристики которых не требуют наличия композиционного сердечника в каждой проволоке провода.
Одной из причин выхода из строя воздушных линий является обледенение провода. Для борьбы с этим негативным явлением, приводящим в ряде случае к обрыву провода, в патентуемом изобретении предусмотрено наличие на внешнем повиве токопроводящей жилы провода антиобледенительного покрытия, например, на основе кремнеорганических композиций, придающими поверхности провода гидрофобность, обеспечивая тем самым антиобледенительные свойства. Капельки воды, попавшие на поверхность провода с антиобледенительным покрытием, в ходе замерзания имеют с ней очень малую площадь контакта и вследствие этого легко сдуваются ветром, не имея сцепления с поверхностью. В результате в критических температурных условиях снижается вероятность обледенения провода.
Функциональность патентуемого провода может быть повышена за счет включения в его конструкцию оптического кабеля ОКФП (оптический кабель в фазном проводе) в виде волоконно-оптического модуля (например, кабеля ОРРС компании NKT cables), состоящего из металлической трубки 6 (Фиг.2), выполненной из алюминия или сплавов алюминия или нержавеющей стали и оптических волокон 7 (Фиг.2), расположенных внутри трубки 6 (Фиг.2). Преимущества патентуемого провода по сравнению с традиционными проводами (сниженный вес, повышенная пропускная способность и надежность) позволяют организовать волоконно-оптическую линию связи и передачи информации (ВОЛС-ВЛ) без дополнительных затрат и каких-либо последствий для его эксплуатационных характеристик.
Согласно патентуемого изобретения провод может быть выполнен в виде многопроволочной токопроводящая жилы 1 (Фиг.3) из проволок круглой или профилированной формы из алюминия, или из меди, или из сплавов алюминия, или из сплавов меди, скрученных вокруг стренги 8 из скрученных или нескрученных проволок, содержащих композиционный несущий элемент 2.
Производство многопроволочного провода, все проволоки которого содержат композиционный несущий элемент 2, трудозатратно. Конструкция данного варианта патентуемого провода позволяет существенно удешевить стоимость готового изделия, при сохранении его эксплуатационных характеристик, определяющих технический результат изобретения. Так для исключения технологической операции - скрутка проволок стренги, предусмотрен вариант провода, включающий стренгу 8 (Фиг.3) из нескрученных проволок с композиционным несущим элементом 2.
В данной модификации несущая часть провода локализована в его центральной части на проволоках с композиционным несущим элементом 2, а токопроводящая часть выполнена из проволок из проводниковых материалов. Предусмотрена многовариантность несущей части провода, выполненной в виде стренги 8 из проволок круглой формы 4 или трапецеидальной формы 5 (Фиг.3), содержащих композиционный несущий элемент 2. Применения профилированных проволок (трапецеидальной формы 5 (Фиг 3.) позволяет существенно повысить компактность провода.
Патентуемый вариант провода предусматривает возможность использования как неуплотненной токопроводящей жилы 1, скрученной из проволок круглой формы 9 из проводниковых материалов, не содержащих композиционный несущий элемент 2, так и уплотненной токопроводящей жилы провода. Уплотнение токопроводящей жилы провода осуществляется за счет скрутки предварительно профилированных проволок из проводниковых материалов, не содержащих композиционный несущий элемент 2, трапецеидальной 10 (Фиг.3), или Z-образной формы 11 (Фиг.3). Уплотненная токопроводящая жила может состоять из деформированных скрученных проволок 12 (Фиг.3), полученных после протягивания неуплотненного провода через фильеру (на фигурах не показана).
В конструкции патентуемого провода предусмотрено наличие зазора 13 (Фиг.3) между стренгой 8, выполненных из проволок, содержащих несущий элемент и внутренним ближайшим к ним повивом токопроводящей жилы 1. Зазор 13 (Фиг.3) обеспечивает скольжение повивов токопроводящей жилы относительно стренги из проволок, содержащих композиционный несущий элемент 2 при подвесе провода, что исключает механические нагрузки на токопроводящий повив в условиях эксплуатации. Провод с зазором, согласно патентуемого изобретения, подвешивается за стренгу из проволок, содержащих композиционный несущий элемент 2, воспринимающих в условиях эксплуатации всю механическую нагрузку. Данная конструкция провода определяет малое (определяемое только линейным коэффициентом расширения проволок с композиционным несущим элементом) удлинение (провисание) провода вследствие роста температуры. Величина зазора 13 (0,1-4 мм) выбирается исходя из геометрических размеров провода и спектра решаемых задач. Минимальная величина зазора (0,1 мм) достаточна для обеспечения скольжения токоведущего повива при нагревании. Максимальный зазор 11 (Фиг.3) (4 мм) характерен для случая заполнения данного зазора для облегчения скольжения загущенными маслами, органо-силоксанами или жидкими каучуками.
Патентуемый способ изготовления провода осуществляют следующим образом.
Стеклянное, углеродное или какое-либо другое армирующее волокно (Фиг.4) в сухом состоянии сматывают с бобин шпулярника 14 и подают в термопечь 15, нагретую до температуры 150-250°C для удаления из армирующего волокна атмосферной влаги.
Просушенные в термопечи 15 армирующие волокна в виде пучка затягиваются в металлическую трубу 16, выполненную из алюминия или меди, или сплавов алюминия или сплавов меди. Металлическую трубу под давлением заполняют полимерным связующим, при этом происходит пропитка связующим армирующих волокон. Металлическая труба 16, с находящимся внутри пучком смоченных связующим армирующих волокон подвергается волочению на волочильной машине 17. Последовательно проходя волоки (на Фиг 4. не показана) волочильной машины 17, металлическая труба удлиняется с одновременным уменьшением ее диаметра. Одновременно с волочением трубы происходит согласованное сматывание армирующих волокон с бобин шпулярника 14, которые после прохождения термопечи 15 поступают в металлическую трубу 16. Процесс волочения ведут до достижения металлической трубой установленных значений диаметра и длины.
Отформованный провод поступает в термопечь 18, нагретую до температур 80-300°C, где происходит отверждение связующего сердечника. На выходе из термопечи 18 получают проволоку с композиционным несущим элементом, имеющую стабильные по сечению размеры. Изготовленную проволоку наматывают на катушки крутильной машины 19, после чего на крутильных машинах (на Фиг.4 не показана) осуществляют скрутку проволок провода в соответствие с его конструкцией. Готовый провод наматывают на приемный барабан (на Фиг.4 не показан). При необходимости окончательное отверждение композиционного несущего элемента проволок провода проводят в отдельной термопечи (на фиг не показана).
Количество и профиль проволок с композиционным несущим элементом 2 их расположение определяется конструкцией провода. Используя данный способ, и дополнительные проволоки из проводникового материала можно изготовить все варианты патентуемого провода.
Для изготовления многопроволочного провода используют отформованные по патентуемому способу проволоки с композиционным несущим элементом диаметром от 1 до 25 мм. и стандартные крутильные машины (на фиг. не показаны). Скрутка проволок в провод на крутильных машинах является типовой, хорошо известной специалистам технологической операцией, не требующей дополнительных пояснений. При скрутке многопроволочного провода применяют стандартные схемы, например, 1+6+12 и т.д., то есть вокруг центральной проволоки на крутильных машинах скручивают 6 проволок в первом повиве и 12 проволок во втором повиве и т.д. в зависимости от конструкции в многопроволочном проводе обычно есть центральная проволока и скрученные вокруг нее проволоки. При этом технология изготовления проволок многопроволочного провода идентична способу изготовления однопроволочного провода.
Патентуемый способ предполагает возможность использования для формования профиля проволок с композиционным несущим элементом длинномерных стержней (на фиг. не показаны) из непрерывно армированного композиционного материала с полимерной термореактивной или металлической матрицей. Стержни с полимерной термореактивной матрицей предварительно изготавливают методами пултрузии или спиральной намоткой и при формовании проволок смачивают полимерным связующим. Стержни с металлической матрицей при формовании проволок полимерным связующим не смачивают. Композиционные стержни с полимерной термореактивной или металлической матрицей затягиваются в металлическую трубу 16 вместо жгута армирующих волокон, после чего происходит заполнение трубы полимерным связующим (не происходит заполнения) с дальнейшим формованием профиля проволоки волочением, скруткой изготовленных проволок на крутильных машинах в готовый провод. Использование готовых длинномерных стержней целесообразно в случае возникновения при волочении больших сил трения (большая длина проволоки или маленький диаметр трубы) между смоченным жгутом армирующих волокон и внутренней поверхностью металлической трубы 16, способных повредить жгут армирующих волокон. При использовании готовых длинномерных стержней силы трения существенно меньше, кроме того вероятность повреждения стержня из непрерывно армированного композиционного материала при затягивании в металлическую трубу 16 и последующего формования профиля проволок на волочильной машине 17 меньше. Состав и свойства длинномерных стержней позволяют получать проволоки с композиционным несущим элементом 2 соответствующие требованиям патентуемого изобретения.
Пример 1
Приготовление связующего проводят путем смешения при 50°C эпоксидной смолы УП-610 (77 мас.%) с отвердителем УП 0638/1 (23 мас.%), представляющим собой эфтектическую смесь ароматических аминов. Перемешивание эпоксидной композиции проводят в дисольвере в течение 10 минут.
Базальтовое волокно БНВ (ровинг 1250 текс), имеющие предел прочности 3,7 ГПа в микропластике и модуль упругости 90 ГПа сматывают с катушек шпулярника 14 со скоростью 10 м/мин и пропускают в термопечь 15 для удаления влаги, нагретую до температуры 200°C. После чего, пучок базальтовых волокон затягивают в металлическую трубу 16 из алюминия марки А5Е длиной 420 м, имеющей наружный диаметр 8 мм и толщину стенки 1 мм. Металлическую трубу 16 заполняют подготовленным эпоксидным связующим, в результате чего происходит пропитка волокна. На волочильной машине 17 металлическую трубу 16 подвергают волочению, пропуская последовательно через волоки. При волочении по мере увеличения длины трубы и уменьшения ее диаметра происходит сматывание базальтовых волокон с катушек шпулярника14. Смотанные базальтовые волокна проходя термопечь 15 и затягиваются в трубу 16. Скорость волочения и скорость сматывания базальтовых волокон согласованны.
Отформованная труба с находящимся внутри жгутом армирующих волокон, смоченным полимерным связующим (наружный диаметр 4 мм, длина 1050 м) проходит термообработку в термопечи 18 (температура 150°C, время нахождения в печи 3 мин) и наматывается на барабан. Окончательное отверждение сердечника происходит в термопечи непосредственно на барабане при температуре 90°C, время отверждение 5 часов. Содержание армирующих волокон в готовом несущем элементе 2 (диаметр 2 мм) полученной проволоки 80% (мас.), эпоксидного связующего 20% (мас.). Барабаны с готовой проволокой размещают на крутильной машине и скручивают провод, состоящий из 19 проволок, содержащий 2 повива, скрутка которых производится в противоположные стороны. Провод наматывают на приемную катушку.
Полученный провод (сечение алюминиевой части 179 мм2) имеет следующие показатели: предел прочности на разрыв 115000 н, вес 600 кг/км, коэффициент температурного расширения композиционного несущего элемента проволок 1,2×10-6 1/град, температурный предел длительной эксплуатации 90°C, возможен кратковременный нагрев до 180°C.
Полученный провод прочнее провода АС с аналогичным сечением токопроводящей части провода в 1,85 раза, легче на 15%, коэффициент температурного расширения композиционного несущего элемента проволок в 10 раз ниже. Данные характеристики провода позволяют увеличить межопорные расстояния ВЛ, увеличить его токопроводящую часть, повысить устойчивость провода к гололедно-изморозевым образованиям и ветровым нагрузкам.
Использование при изготовлении проволок провода вместо алюминия марки А5Е термостойкого алюминий-циркониевого сплава (содержание циркония 0,4%) позволяет повысить температуру длительной эксплуатации провода ВЛ, (пример 1) до 180°C. При этом сохраняются высокие прочностные характеристики, обеспечивается минимальный провис при повышенных температурах и высокая пропускная способность. Разработанный провод по своим техническо-экономическим параметрам и эксплуатационным возможностям существенно превосходит изделия аналогичного назначения, что гарантирует его эффективное использование в многопроволочных проводах для передачи электрической энергии по воздушным линиям.
Пример 2
Приготовление связующего проводят путем смешения эпоксидной смолы УП-643 (32 мас.%) с эпоксидной смолой ЭР (48 мас.%) и отвердителем УП 0638/1 (20 мас.%).
Углепластиковый стержень диаметром 3 мм, имеющий разрывную прочность 2,5 ГПа, модуль упругости 140 ГПа и температуру стеклования 230°C, сматывают с барабана отдающего устройства со скоростью 20 м/мин и затягивают в металлическую трубу из нержавеющей стали длиной 600 м, имеющей наружный диаметр 6,8 мм и толщину стенки 0,2 мм. В металлическую трубу подают подготовленное эпоксидное связующее. На волочильной машине металлическую трубу подвергают волочению, пропуская последовательно через волоки. При волочении по мере увеличения длины трубы и уменьшения ее диаметра происходит сматывание углепластикового стержня с барабана отдающего устройства. Скорость волочения и скорость сматывания углепластикового стержня согласованны.
Отформованная труба с находящимся внутри стержнем, смоченным полимерным связующим (наружный диаметр 3,4 мм, длина 1500 м) наматывается на барабан. Отверждение связующего происходит в термопечи непосредственно на барабане при температуре 90°C в течение 2 часов, затем при температуре 140°C в течение 3 часов.
Барабаны с полученной проволокой, а также с проволокой из алюминий циркониевого сплава, размещают на крутильной машине и скручивают стренгу, состоящую из 7 круглых проволок, 4 из которых выполнены из нержавеющей стали и снабжены несущим элементом, представляющим собой композитный непрерывно армированный стержень. Для придания проводу большей устойчивости к ветровым, весовым нагрузкам и гололедноизморозевым образованиям при изготовлении снабженных несущим элементом проволок провода, предпочтительно использовать металлы и сплавы близкие по своим физико-химическим и тепло-физическим характеристикам со свойствами углепластикового несущего элемента, например, такие как нержавеющие стали, прецизионные железо-никелевые сплавы, титан или его сплавы и т.п. На стренгу накладывают два повива из проволок трапецеидальной формы из термостойкого алюминий циркониевого сплава. Полученный провод (сечение алюминиевой части 300 мм2, диаметр 21,6 мм), имеет следующие показатели: предел прочности на разрыв 124000 н, вес 915 кг/км, коэффициент температурного расширения композиционного несущего элемента проволок 1,6×10-6 1/град, температурный предел длительной эксплуатации 180°C, возможен кратковременный нагрев до 210°C.
Полученный провод (пример 2) в 1,65 раза прочнее сталеалюминевого провода АС (240/32) с аналогичным диаметром и весом, сечение алюминиевой части больше на 25%, коэффициент температурного расширения композиционного несущего элемента проволок в 7,5 раз ниже, чем коэффициент температурного расширения стальных проволок провода АС.
Claims (21)
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 матрицей, при этом соединение несущего элемента и токопроводящей части проволоки является неразъемным.
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/°С.
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°С, выполнена на основе соединений ароматических полиамидов, или ненасыщенных ароматических углеводородов, или эпоксидных смол, или кремнеорганических смол, или полиимидных смол, или полиэфирных смол, или фенолальдегидных 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 многопроволочная токопроводящая жила снабжена антиобледенительным покрытием, расположенным на наружной поверхности, выполненным на основе гидрофобных материалов, например кремнийорганических композиций.
12. Провод по п. 1, отличающийся тем, что в многопроволочную токопроводящую жилу провода встроен волоконно-оптический модуль, состоящий из металлической трубки, выполненной из алюминия, или сплавов алюминия, или нержавеющей стали и оптических волокон, расположенных внутри этой трубки.
13. 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 или длинномерного стержня из непрерывно армированного композиционного материала с катушек полученный жгут или стержень затягивают в металлическую трубу, пропитывают жгут армирующих волокон или 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 или длинномерным стержнем из непрерывно армированного композиционного материала, пропитанным, или 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.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что используют металлические трубы, выполненные или из меди, или алюминия, или сплавов меди, или сплавов алюминия.
15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что используют армирующие волокна длинномерного композиционного стержня, имеющие предел прочности не менее 0,7 ГПа и модуль упругости не менее 50 ГПа.
16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что используют термореактивные связующие длинномерного композиционного стержня, имеющие температуру стеклования в отвержденном состоянии выше 100°С.
17. Способ по п. 13, 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.%.
18. Способ по п. 13, отличающийся тем, что при скрутке провода на крутильных машинах используют не менее трех проволок, содержащих внутри длинномерный стержень из композиционного материала.
19. Способ по п. 13, отличающийся тем, что отверждение полимерного связующего внутри проволок провода осуществляют или в термопечи, или токами высокой частоты.
20. Способ по п. 13, отличающийся тем, что длинномерный композиционный стержень предварительно изготавливают или методом пултрузии, или методом спиральной намоткой.
21. Способ по п. 13, отличающийся тем, что после смотки армирующих волокон с катушек их направляют в термопечь для удаления избыточной влаги.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013126953/07A RU2568188C2 (ru) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления |
| PCT/RU2014/000413 WO2014200388A2 (ru) | 2013-06-14 | 2014-06-05 | Провод для воздушных линий электропередачи и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013126953/07A RU2568188C2 (ru) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления |
Related Parent Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011153876/07A Substitution RU2011153876A (ru) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Провод для воздушных линий электропередачи и способ его изготовления |
| RU2011153876/07A Previously-Filed-Application RU2011153876A (ru) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Провод для воздушных линий электропередачи и способ его изготовления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013126953A RU2013126953A (ru) | 2014-12-20 |
| RU2568188C2 true RU2568188C2 (ru) | 2015-11-10 |
Family
ID=52022878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013126953/07A RU2568188C2 (ru) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2568188C2 (ru) |
| WO (1) | WO2014200388A2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180984U1 (ru) * | 2018-01-23 | 2018-07-03 | ООО "Северный кабель" | Защищенный изолированный провод с антиобледенительным покрытием |
| RU2703564C1 (ru) * | 2018-09-18 | 2019-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "НАНОЭЛЕКТРО" | Композитный контактный провод |
| RU2709025C1 (ru) * | 2019-05-23 | 2019-12-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ получения алюминиевых композитных проводов, армированных длинномерным волокном |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599387C1 (ru) * | 2015-07-23 | 2016-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технология 21 века" (ООО "Т21") | Бикомпонентный проводник |
| RU2609129C1 (ru) * | 2015-10-22 | 2017-01-30 | Андрей Витальевич Андреев | Электрический проводник |
| DE102016205118A1 (de) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Innogy Se | Verfahren zur Erweiterung der elektrischen Übertragungskapazität eines Freileitungsmastsystems |
| CN107833662A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-23 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种绞合式碳纤维防风导线 |
| WO2019147838A1 (en) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | Ctc Global Corporation | Termination arrangement for an overhead electrical cable |
| CN109243698A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-18 | 上海电缆研究所有限公司 | 架空导线用热塑性复合芯体及其制造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2065191C1 (ru) * | 1993-07-15 | 1996-08-10 | Алексей Григорьевич Ионов | Волоконно-оптический модуль |
| EA200600813A1 (ru) * | 2003-10-22 | 2006-12-29 | СиТиСи КЕЙБЛ КОРПОРЕЙШН | Алюминиевый кабель, армированный композитным сердечником, и способ его изготовления |
| EA007945B1 (ru) * | 2002-04-23 | 2007-02-27 | Композит Текнолоджи Корпорейшн | Кабель с алюминиевым проводником, армированный композитным сердечником, и способ его производства |
| RU86345U1 (ru) * | 2009-04-10 | 2009-08-27 | Фердинанд Иренеушевич Стасюлевич | Проволока с упрочняющим сердечником |
| RU109901U1 (ru) * | 2011-04-15 | 2011-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН | Неизолированный провод с супергидрофобным антиобледенительным покрытием для воздушных линий электропередач |
| RU2447526C1 (ru) * | 2008-08-15 | 2012-04-10 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Многожильный скрученный кабель, способ его изготовления и его применение |
-
2013
- 2013-06-14 RU RU2013126953/07A patent/RU2568188C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-06-05 WO PCT/RU2014/000413 patent/WO2014200388A2/ru active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2065191C1 (ru) * | 1993-07-15 | 1996-08-10 | Алексей Григорьевич Ионов | Волоконно-оптический модуль |
| EA007945B1 (ru) * | 2002-04-23 | 2007-02-27 | Композит Текнолоджи Корпорейшн | Кабель с алюминиевым проводником, армированный композитным сердечником, и способ его производства |
| EA200600813A1 (ru) * | 2003-10-22 | 2006-12-29 | СиТиСи КЕЙБЛ КОРПОРЕЙШН | Алюминиевый кабель, армированный композитным сердечником, и способ его изготовления |
| RU2447526C1 (ru) * | 2008-08-15 | 2012-04-10 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Многожильный скрученный кабель, способ его изготовления и его применение |
| RU86345U1 (ru) * | 2009-04-10 | 2009-08-27 | Фердинанд Иренеушевич Стасюлевич | Проволока с упрочняющим сердечником |
| RU109901U1 (ru) * | 2011-04-15 | 2011-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН | Неизолированный провод с супергидрофобным антиобледенительным покрытием для воздушных линий электропередач |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180984U1 (ru) * | 2018-01-23 | 2018-07-03 | ООО "Северный кабель" | Защищенный изолированный провод с антиобледенительным покрытием |
| RU2703564C1 (ru) * | 2018-09-18 | 2019-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "НАНОЭЛЕКТРО" | Композитный контактный провод |
| RU2709025C1 (ru) * | 2019-05-23 | 2019-12-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ получения алюминиевых композитных проводов, армированных длинномерным волокном |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013126953A (ru) | 2014-12-20 |
| WO2014200388A3 (ru) | 2015-06-11 |
| WO2014200388A2 (ru) | 2014-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2568188C2 (ru) | Провод для воздушных линий электропередач и способ его изготовления | |
| RU2386183C1 (ru) | Композиционный несущий сердечник для внешних токоведущих жил проводов воздушных высоковольтных линий электропередачи и способ его производства | |
| CN105788738B (zh) | 一种降低热拐点的高能效导线及其制造方法 | |
| BRPI0912464B1 (pt) | Cabo compósito torcido e método de fabricação | |
| US10102941B2 (en) | Flexible fiber and resin composite core overhead wire and production method thereof | |
| KR102057043B1 (ko) | 감소된 열 변곡점을 갖는 에너지 효율이 높은 도체 및 그의 제조방법 | |
| US11745624B2 (en) | Messenger wires for electric trains, methods for making and methods for installation | |
| WO2020192732A1 (zh) | 一种多股复合材料加强芯及其制备方法 | |
| RU86345U1 (ru) | Проволока с упрочняющим сердечником | |
| CN105702352B (zh) | 降低热拐点的高能效导线及其制造方法 | |
| RU2439728C1 (ru) | Способ изготовления композиционного сердечника высокотемпературных алюминиевых проводов воздушных линий электропередачи | |
| US20050205287A1 (en) | Electrical conductor cable and method for forming the same | |
| RU119927U1 (ru) | Провод для воздушных линий электропередачи | |
| RU100846U1 (ru) | Высокотемпературный алюминиевый провод с несущим композиционным сердечником для воздушных линий электропердачи (варианты) | |
| RU105515U1 (ru) | Провод для воздушных линий электропередачи | |
| RU136913U1 (ru) | Провод самонесущий изолированный и защищенный | |
| CN202487269U (zh) | 一种碳纤维复合电缆 | |
| CN103337280A (zh) | 超柔软帽灯电缆 | |
| RU2578038C1 (ru) | Композитный сердечник для неизолированных проводов воздушных линий электропередачи | |
| CN209747222U (zh) | 一种纤维绳芯铝绞线 | |
| RU131230U1 (ru) | Поликомпозиционный несущий сердечник для электрического провода и способ его производства, а также электрический провод, содержащий такой сердечник | |
| RU120279U1 (ru) | Провод для воздушных линий электропередачи | |
| CN110690005A (zh) | 电线用耐热芯 | |
| KR102573738B1 (ko) | 아연 클래딩 카본섬유 필라멘트 복합선재를 포함하는 송전선 및 이의 제조방법 | |
| CN217086235U (zh) | 一种在线温度监测的同轴电缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160615 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170919 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180615 |