Лекция 5. Раздел 3. Тема 3.1 (2 час) Шины, изоляторы и контактные соединения. План

1. Гибкие шины, конструкции и выбор.

2. КЭТ, конструкции и выбор.

В электросетях нашли применение медные, алюминиевые, сталеалюминевые и стальные провода.

Медь обладает наименьшим электрическим сопротивлением (при 20 С  =18 Ом∙мм /км) по сравнению с остальными применяемыми материалами. Временное сопротивление на разрыв медной проволоки составляет 38–40 кг/мм . Медные провода покрываются слоем окиси, хорошо защищающей их от воздействия различных химических реагентов, находящихся в воздухе.

Алюминий обладает удельным электрическим сопротивлением (при 20 С  =29,5 Ом · мм²/км) в 1,6 раза большим, чем сопротивление меди. Временное сопротивление на разрыв твердотянутой алюминиевой проволоки составляет всего 15–16 кг/мм², поэтому алюминиевые провода обычно применяют только в линиях местных сетей напряжением до35 кВ включительно при пролетах не более 100–125 м. Поверхность алюминиевых проводов покрывается слоем окиси, хорошо защищающей их от дальнейшего окисления кислородом воздуха.

Сталь обладает значительно более высоким электрическим сопротивлением по сравнению с медью и алюминием, которое зависит от сорта стали, способа изготовления провода и от величины тока, протекающего по проводу. Временное сопротивление на разрыв стальных проводов достигает 70–120 кг/мм² и более.

Стальные провода подвержены значительному окислению. Для предотвращения разрушения их необходимо оцинковывать.

По конструктивному выполнению различают однопроволочные и многопроволочные провода.

Рис. 4.36. Провода воздушных линий:

а – однопроволочный; б – многопроволочный из одного металла; в – многопроволочный из двух металлов – сталеалюминевый

Однопроволочный провод состоит из одной круглой проволоки, рис. 4.36. Многопроволочный провод свивается из отдельных круглых проволок диаметром 2–3 мм, рис. 4.36. При увеличении сечения провода число проволок возрастает. Например, алюминиевый провод сечением 35 мм² состоит из 7 проволок, а алюминиевый провод сечением 1,85 мм² из 19 проволок.

Однопроволочные провода дешевле многопроволочных. Вместе с тем однопроволочные провода обладают следующими недостатками по сравнению с многопроволочными:

1. Механическая прочность однопроволочного провода резко снижается при наличии каких-либо дефектов в материале провода, возникших при его изготовлении, транспорте и монтаже. В многопроволочном проводе наличие дефекта в одной из проволок незначительно ухудшает механическую прочность всего провода. Кроме того, при изготовлении однопроволочного провода значительного диаметра не может быть обеспечено высокое временное сопротивление.

2. Многопроволочный провод является более гибким, что особенно существенно для проводов больших диаметров.

В связи с указанным однопроволочные стальные провода изготовляют диаметром не более 3 мм. Алюминиевые однопроволочные провода вообще не изготовляют из-за их низкой прочности.

Многопроволочные провода могут быть выполнены из одного металла (меди, алюминия, стали) или из двух металлов, например из алюминия и стали – так называемые сталеалюминевые провода.

В сталеалюминиевых проводах (рис. 4.36) внутренние проволочки (сердечник провода) выполняют из стали с высоким временным сопротивлением на разрыв (110–120 кг/мм²). Верхние ряды проволок изготовляют из алюминия. Стальной сердечник предназначен для увеличения механической прочности провода; алюминий является токопроводящей частью. Хотя сечение стальной части в среднем в 5 раз меньше сечения алюминиевой части, стальная часть воспринимает около 40 % всей механической нагрузки. Сталеалюминевые провода широко применяют в сетях напряжением 35–110 кв и выше.

Для удобства записи провода из разных материалов имеют различные марки: медные М, алюминиевые А, сталеалюминевые АС, стальные однопроволочные ПСО, стальные многопроволочные провода ПС и ПМС (провод меднистый стальной).

Сталеалюминевые провода с усиленным стальным сердечником имеют марку АСУ, с облегченным стальным сердечником АСО. Рядом с маркой провода записывают его номинальное сечение. Например, А-50 означает алюминиевый провод сечением 50 мм. Для стальных однопроволочных проводов рядом с маркой указывают диаметр провода, например ПСО-5 означает однопроволочный стальной провод диаметром 5 мм.