CC BY
42СРАВНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4 КВ
COMPARISON OF TECHNICAL CHARACTERISTICS AND ANALYSIS OF WIRES OF ELECTRIC TRANSMISSION LINES OF 0.4 KV
УДК 621.31
Коннов Александр Александрович, Студент, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет», sasha-konnov@mail .ru
Konnov Alexander Alexandrovich, Student, FGBOU VO "Nizhny Novgorod State Engineering and Economic University", sasha-konnov@mail.ru
АННОТАЦИЯ
В данной статье автор рассматривает технические характеристики проводов АС и СИП. Затем проводит сравнительный анализ потери мощности в зависимости от силы тока. Автор приходит к выводу, что для обеспечения надежной работы и снижения технологического нарушения необходима реконструкция проводов марки АС с заменой их на СИП для ВЛ 0,4 кВ.
ABSTRACT
In this article, the author considers the technical characteristics of the AC and SIP wires. Then he carries out a comparative analysis of the power loss depending on the current strength. The author comes to the conclusion that in order to ensure reliable operation and reduce technological disruption, it is necessary to reconstruct AC brand wires with replacing them with SIP for 0.4 kV overhead lines.
Ключевые слова: воздушные линии 0,4 кВ, электроснабжение, технологическое нарушение, провода, надежность, аварийность, сталеалюминевый провод (АС), самонесущий изолированный провод (СИП).
Key words: 0.4 kV overhead lines, power supply, technological violation, wires, reliability, accident rate, steel-aluminum wire (AC), self-supporting insulated wire (SIP).
В течение многих десятилетий при строительстве линий электропередач использовались неизолированные сталеалюминевые провода (АС), то есть оголенный металлический провод. Но в последнее время самонесущий
изолированный провод (СИП) стал более популярный. Они заменяют существующие линии АС, применяют их при создании новых линий электропередач (ЛЭП). Это связано с рядом достоинств. Приведен ниже сравнительный анализ двух типов проводов.
Результаты и обсуждения
Провода марки СИП и АС различны по своему строению. В конструкцию провода АС входят алюминиевые проволоки, и сердечник из стали. В свою очередь, в состав провода СИП входят четыре скрученных изолированных провода, один из них выступает в качестве несущего (нулевого) проводника [1].
Неизолированный сталеалюминевый провод АС подвержен короткому замыканию из-за неблагоприятных погодных условий (дождь, снег, сильный ветер и т.д.). Следующим недостатком является возможность несанкционированного подключения нарушителей.
Одним из достоинств провода марки СИП является возможность подключения новых потребителей без отключения питания сети 0,4 кВ. Также возможен монтаж провода по фасаду зданий в городских условиях. Низкие потери, связанные с утечками тока, наблюдаются при эксплуатации провода СИП [2].
Передача электроэнергии с минимальными потерям является основной показатель функционирования воздушных линий (ВЛ) 0,4 кВ.
Эффективность работы провода ВЛ 0,4 кВ с сохранением своих функций характеризуется двумя показателями:
- пропускной способностью по расчётному току /проп;
- электроэнергетическим коэффициентом &энер.
На рисунке 1 показана зависимость потери мощности на линии (МВт) от тока на линии (А).
14 а 12 г 110 3 4 я я к 6 в н и § 6 3 о 3 4 о. О) 12 0 2
-•-АС 70/11 —•—СИП-2 3x50+1x70
Яг
¿Г
-г Ф- Т
0 40 60 80 100 120 Ток на линии, А
Рисунок 1. Зависимость нагрузочных потерь на ВЛ-0,4 кВ для
проводов АС и СИП
Из рисунка 1 следует, что для провода марки СИП значения потери мощности значительно ниже, чем у провода АС. Нагрев проводникового материала и рост потерь активной мощности приводит к увеличению нагрузки на провод, которые, в свою очередь, приводят к уменьшению проводимости. Все это приводит к увеличению себестоимости транспортировки. Для уменьшения нагрузочных потерь используют провода большего сечения и наименьшим температурным коэффициентом электрического сопротивления [2,3].
Следующими рассматриваемыми показателями являются значения стрел провеса и напряжения на проводе. Они зависят от токовой нагрузки и температуры окружающей среды [4,5].
Для определения механических нагрузок рассчитывается полное натяжение. На рисунке 2 представлена зависимость натяжения на проводе (м) от температуры окружающей среды (°С).
Тяжение на проводе, м Ы -Р* оо о К> оооооооо о "о "о "о о о "о о оооооооо
— АС 70/11 СГ1П-2 3x50+1x70
0 -20 -10 0 10 20 30 Температура окружающей среды, °С
Рисунок 2. Зависимость натяжения проводов от температуры
окружающей среды
Из рисунка 2 видно, что зависимость натяжения на проводе от температуры на проводах имеет линейный характер. Это обусловлено механическими свойствами проводниковых материалов. Для проводов в интервале температур от -30 до +30 °С натяжение меньше допустимых значений.
Заключение
Было установлено, что низкое значение электрического сопротивления является основным показателем, предъявляемый к проводам при монтаже ВЛ.
Провод марки СИП обладает наименьшими потерями мощности и наибольшими значениями натяжения на проводе, что является явным достоинством при реконструкции старых и монтаже новых ЛЭП.
Единственный плюс провода марки АС является низкая стоимость при монтаже, что позволяет поддерживать конкурентоспособность на потребительском рынке.
Список литературы:
1. Бачелис Д.С., Белоруссов Н.И., Саакян А.Е. «Электрические кабели, провода и шнуры». - Издательство Энергоатомиздат, 2006. - 704 стр.
2. Карпов Ф. Ф. «Как выбрать сечение проводов и кабелей». - Издательство "Энергия", 2007. - 75 стр.
3. Каетанович М.М. Как работают провода, изоляторы и арматура линий электропередачи. - М-Л.: Госэнергоиздат, 2003. - 64 с.
4. Пантелеев Е. Г. «Монтаж и ремонт воздушных линий». - Издательство Энергоатомиздат, 2003. - 288 стр.
5. Григорьев Ю.Е. Ремонт линий электропередачи с изолирующих устройств. - М.: «Энергия», 2005. - 56 с.
References:
1. Bachelis D. S., Belorussov N. I., Sahakyan A. E. "Electric cables, wires and cords". - Energoatomizdat publishing house, 2006. - 704 p.
2. Karpov F. F. "How to choose the section of wires and cables". - Energia publishing house, 2007. - 75 p.
3. Kaetanovich M. M. How wires, insulators and fittings of power transmission lines work. - M-L.: Gosenergoizdat, 2003. - 64 p.
4. Panteleev E. G. "Installation and repair of air lines". - Energoatomizdat publishing house, 2003. - 288 p.
5. Grigoriev Yu. E. Repair of power transmission lines with insulating devices. -M.: "Energy", 2005. - 56 p.
