Estruturas de fios nus para linhas elétricas aéreas

Os condutores aéreos, bem como os cabos reforçados na parte superior dos suportes da linha elétrica para proteger os condutores das ondas atmosféricas e descargas atmosféricas diretas, trabalham em condições difíceis, pois estão ao ar livre e expostos a vários fenômenos atmosféricos (vento, chuva, gelo , mudanças de temperatura) e impurezas químicas no ar externo.

Portanto, juntamente com uma boa condutividade elétrica, os fios devem ter resistência mecânica suficiente e suportar bem os efeitos dos fenômenos atmosféricos e impurezas químicas. Além disso, sua operação deve estar associada aos menores custos, garantindo o fornecimento ininterrupto de energia.

As diferentes condições de operação das linhas elétricas aéreas determinam a necessidade de diferentes designs de condutores.

As principais construções são:

1) condutores de fio único feitos de um metal,

2) condutor de metal único multifio,

3) condutores trançados de dois metais,

4) fios ocos,

5) condutores bimetálicos.

Devido à maior resistência mecânica e flexibilidade em comparação com os condutores monopolares da mesma seção transversal, os condutores trançados ganharam uso generalizado.

Condutores ocos ou ocos são usados ​​para linhas de energia com tensão de 220 kV e acima, porque devido aos seus grandes diâmetros em comparação com condutores multipolares, eles podem reduzir ou até mesmo evitar perdas de corona.

Fios sólidos, como o nome sugere, são feitos de um único fio.

Fios metálicos simples consistem em vários fios torcidos (Fig. 1). Os condutores têm um condutor central em torno do qual camadas sucessivas (fileiras) de condutores são feitas. Cada camada subsequente tem 6 fios a mais que a anterior. Com um fio no centro, há 6 fios na primeira torção, na segunda - 12, na terceira - 18. Portanto, com uma torção, o fio é torcido de 7, com duas torções - de 19, e em três torções - de 37 fios.

A torção dos fios adjacentes é feita em diferentes direções, o que proporciona uma forma mais arredondada e permite obter um fio mais resistente ao desenrolamento.

Fios trançados de outras vertentes são usados ​​em casos especiais.

Arroz. 1. Condutores multifios feitos de um metal: a-7 fios, b-19 fios.

A resistência temporária dos fios trançados é cerca de 90% da soma das resistências temporárias dos fios individuais. A redução da resistência temporária do condutor é geralmente devida à distribuição desigual da força que atua ao longo do condutor entre os condutores do condutor.

Vantagens dos fios tensionados

Os fios trançados têm várias vantagens significativas sobre os fios de fio único:

1.Os fios multipolares são mais flexíveis do que os fios monopolares da mesma seção transversal, o que garante sua maior segurança e facilidade de instalação.

Sob a influência do vento, os condutores das linhas aéreas oscilam constantemente e às vezes vibram, o que causa tensões mecânicas adicionais e fadiga do metal.Nesse caso, os condutores de fio único são destruídos muito mais rapidamente do que os de vários fios.

2. Alta resistência máxima do material pode ser alcançada apenas para fios com diâmetros relativamente pequenos. Condutores de fio único com seções transversais de 25, 35 mm2 e mais reduziriam a resistência final.

Em condutores trançados, não pode haver um enfraquecimento tão grande da resistência do fio causado por defeitos de fabricação quanto em condutores monofilares.

As vantagens declaradas dos fios multipolares levaram ao fato de que apenas fios com pequenas seções transversais eram feitos com fios unipolares. Na construção de redes aéreas, na maioria dos casos são utilizados fios multicore. Os condutores de linha aérea de alumínio são sempre feitos com condutores trançados. Os condutores de fio único deste metal não possuem a resistência mecânica necessária e não garantem a confiabilidade do fornecimento de energia aos consumidores.

Condutores de aço-alumínio de linhas elétricas aéreas

O desejo de aumentar a resistência mecânica dos fios de alumínio levou à produção de fios de alumínio com alma de aço, os chamados aço-alumínio.

Os fios de aço-alumínio surgiram na prática da transmissão de energia devido ao desejo de criar um fio com alta resistência mecânica e condutividade elétrica suficiente.As vantagens dos condutores de aço-alumínio em comparação com os condutores de cobre condutores equivalentes são o peso significativamente menor e um diâmetro externo do fio significativamente maior. Devido ao aumento do diâmetro, a tensão na qual a corona do condutor aparece, o resultado é uma redução nas perdas de corona.

O núcleo do fio é constituído por um ou mais fios de aço galvanizado torcidos com uma resistência temporária de cerca de 120 kg/mm2. Condutores de alumínio que cobrem o núcleo com uma, duas ou três camadas são a parte de condução de corrente do condutor.

Nos cálculos elétricos de fios de aço-alumínio, a condutividade elétrica da parte de aço do fio não é levada em consideração, pois é relativamente pequena em comparação com a condutividade da parte de alumínio do fio.

A tensão mecânica (tensão do fio) é sentida pelo aço e pelo alumínio. Em condutores de aço-alumínio com uma proporção de seção transversal de alumínio para seção transversal de aço de cerca de 5-6, os condutores de alumínio recebem 50-60% da tensão total no condutor, sendo o restante o núcleo de aço.

Os fios de aço-alumínio são utilizados principalmente na construção de redes regionais de 35 a 330 metros quadrados.

A resistência dos condutores de aço-alumínio aos reagentes químicos no ar é a mesma do alumínio e do aço separadamente. É impossível colocar condutores de aço-alumínio perto do mar: há destruição rápida de condutores de alumínio adjacentes ao núcleo de aço sob a ação da corrosão eletrolítica.

Se for necessário combinar baixa resistência ativa de um fio com resistência mecânica muito alta, são usados ​​fios de aço-bronze e aço-alumínio.

Os condutores de aço-alumínio mais comuns da marca AC, com uma proporção de seções transversais de alumínio para aço de cerca de 5,5-6.

Os fios Aldry têm uma condutividade elétrica ligeiramente inferior à do alumínio, mas quase 2 vezes mais resistência mecânica. Aldry é uma liga de alumínio com pequenas quantidades de magnésio e dióxido de silício. O baixo peso específico do amieiro e sua alta resistência mecânica permitem longas distâncias.

fios ocos

Construções de arame oco são mostradas na Fig. 2. Na primeira delas (Fig. 2, a), fios redondos de cobre são sobrepostos ao núcleo espiralado. Dependendo da seção transversal do fio, são feitos 1-3 fios ativos. Outro tipo de arame oco (Fig. 2.6) é feito de arames moldados conectados com uma trava especial, este tipo de arame oco é mais racional.

Linhas de tensão de 220 kv e acima, quando feitas com condutores de aço-alumínio, requerem menos custos de construção e operação do que linhas com condutores ocos de cobre.

Arroz. 2. Arames ocos: a — com núcleo de rosca de arames redondos, b — de arames modelados com fechadura.

fios bimetálicos

O desejo de combinar a alta condutividade do cobre com a alta resistência mecânica do aço levou à criação de condutores bimetálicos. O fio de aço é coberto com uma camada de cobre, os metais são unidos por soldagem. A relação entre as seções de cobre e aço pode variar bastante, o que possibilita a obtenção de fios com características próximas às dos fios de cobre ou aço.

Marcas de fios desencapados modernos e seu design:

• A — fio trançado de fios de alumínio,

• AKP — fio da classe A, mas o espaço entre os fios de todo o fio, exceto a superfície externa, é preenchido com graxa neutra com maior resistência ao calor,

• AC — fio constituído por um núcleo de aço e fios de alumínio,

• ASKS — fio da marca AC, mas o espaço entre os fios do núcleo de aço, incluindo sua superfície externa, é preenchido com graxa neutra com maior resistência ao calor,

• ASKP — fio da marca AC, mas o espaço entre os fios de todo o fio, exceto a superfície externa, é preenchido com graxa neutra com maior resistência ao calor,

• PERGUNTE — Condutor da marca AC, mas o núcleo de aço é isolado com duas tiras de filme de tereftalato de polietileno. O núcleo de aço multifio sob as folhas de tereftalato de polietileno deve ser revestido com uma graxa neutra com maior resistência ao calor,

• Fio AN trançado de condutores de liga de alumínio não tratados termicamente da marca ABE,

• АЖ — fio trançado de condutores de liga de alumínio tratados termicamente da marca ABE.