Лекция 2 Устройство линий электрических сетей Токопроводящие материалы и устройство токоведущих жил проводов и кабелей

Основными материалами, применяемыми в проводах различ­ных конструкций, являются медь, алюминий и сталь. Токоведущие жилы кабелей выполняют из меди или алюминия.

Неизолированные (голые) провода (токоведущие жилы) могут быть однопроволочными, состоящими из одной проволок одного металла (меди или алюминия, рис. 2.1,6), и многопро­волочными, свитыми из проволок двух металлов (рис. 2.1, в): из стали (внутренняя часть провода) и алюминия (наружная часть провода). Пустотелые провода (рис. 2.1, г) изготовляют из меди и применяют в редких случаях лишь в качестве сборных шин распре­делительных устройств 330 кВ и выше.

Медные провода имеют условное обозначение (марку) М, алю­миниевые — А, сталеалюминиевые — АС, стальные провода — ПСО (однопроволочные) и ПС или ПМС (многопроволочные). После буквенного обозначения ставится значение площади сече­ния токоведущей части (мм2), например АС-70. Площади сечения. применяемых проводов и кабелей приведены в стандартах, ПУЭ и справочниках. Они даны также в приложении 1 (табл. 6 и 8).

При изготовлении многопроволочных проводов вокруг одной центральной проволоки делают повивы (ряды) из проволок того же сечения. Первый повив выполняют из шести проволок, а каж­дый последующий — на шесть проволок больше, чем предыдущий.

Скрутку повивов делают в разных направлениях, чтобы предотвра­тить раскручивание проволок и придать проводу круглую форму. Многопроволочные провода обладают большей гибкостью, поэтому они прочнее и удобнее при монтаже, чем однопроволочные того же сечения.

Медные однопроволочные и многопроволочные провода изготовляют из холоднотянутой меди. Однопро­волочные провода изготовляют с площадью сечения до 10 мм2, многопроволочные обычно имеют большие сечения. По техниче­ским качествам медные провода являются наилучшими. Они име­ют хорошую электрическую проводимость (у=53-106 Ом/м при +20 °С) и достаточное предельное сопротивление при разрыве 8((Т=3,8-ЮПа). По механической прочности медные провода усту­пают только стальным.

Медь хорошо противостоит атмосферным влияниям и большин­ству химических реагентов, находящихся в воздухе. С течением времени неизолированные медные провода покрываются тонким слоем окиси и дальнейшему разрушению не поддаются. Однако значительная стоимость, а главное большая потребность в меди в народном хозяйстве для других целей заставляют в большинстве случаев заменять медные провода алюминиевыми или сталеалюми-ниевыми.

Алюминиевые провода изготовляют из холоднокатаной проволоки и только многопроволочными с площадью сечения от 16 мм2. Применяют их главным образом в сетях напряжением не выше 35 кВ при пролетах между опорами не более 150 м. Алюми­ниевые провода по сравнению с медными обладают меньшей про­водимостью (у=32-106 Ом/м) и меньшим (в 2,5 раза) предельным сопротивлением при разрыве = 1,5-108 Па).

Алюминиевые провода, как и медные, хорошо противостоят ат­мосферным воздействиям, однако они значительно больше подвер­жены химическим воздействиям.

Стальные провода обладают малой электрической прово­димостью (у= 7,5-106 Ом/м), но большей по сравнению с медными механической прочностью: для однопроволочных проводов = =5,4-108 Па, для многопроволочных тросов а = (6,5— 7,0)108 Па. Стальные провода используют только в сетях с малыми электриче­скими нагрузками и напряжением до 10 кВ. Более частое примене­ние они находят в сетях сельских хозяйств, линиях связи и авто­блокировки.

Большой недостаток стальных проводов — подверженность кор­розии, во избежание которой их оцинковывают. Однопроволочные стальные провода марки ПСО изготовляют диаметром 3; 3,5; 4 и 5 мм.

Многопроволочные провода . марки ПС имеют присадку меди до 0,2%, а провода ПМС (провод медно-стальной) —от 0,2 до 0,4%. Присадка меди создает большую коррозионную устойчи­вость.

Сталеалюминиевые провода, состоящие из стальной сердцевины и алюминиевой оболочки, имеют значительную меха­ническую прочность и хорошую проводимость. Их применяют на линиях с большими пролетами при напряжениях 35 кВ и выше. Сталеалюминиевые провода изготовляют с различным отношением площадей сечения алюминия к стали (в пределах до 18).