Провода марки АССR

Американская компания 3М разработала новый композитный провод для высоковольтных воздушных линий электропередачи, который способен передавать в два - три раза больше мощности по сравнению с обычным проводом такого же сечения при одновременном улучшении механических и прочностных характеристик.

Новый продукт получил название ACCR – Алюминиевый композитный усиленный провод (Aluminum Conductor Composite Reinforced) (рис. 12). Помимо улучшенной пропускной способности ACCR обладает меньшей массой, большей прочностью, более высокой температурной стойкостью и устойчивостью к провисанию, по сравнению с существующими аналогами. Композитный провод более устойчив к коррозии, обладает повышенным сопротивлением усталости и безвреден для окружающей среды (отсутствие экологической деградации).

Алюминиевый композитный провод прошел мастшабные лабораторные и линейные испытания при финансировании Министерства Энергетики США и с 2005 года введен в коммерческую эксплуатацию. В настоящее время семь основных энергетических сетей общего пользования Соединенных Штатов используют проводник ACCR, либо находятся в процессе его инсталляции.

Рис. 12. Провода марки АССR

Структура алюминиевого композитного усиленного провода

ACCR является витым многожильным проводом, который состоит из сердечника и внешних токоведущих жил. Композитный сердечник образуют несколько проволок диаметром от 1,9 до 2,9 мм. Каждая проволока представляет собой алюминий высокой чистоты, в который внедрены более 25000 микрометровых непрерывных продольных волокон оксида алюминия (Al₂O₃). Эти волокна придают материалу сверхвысокую прочность. Внешне композитный сердечник выглядит подобно стандартному алюминиевому проводу, но его физические и механические свойства сильно отличаются как от алюминиевых, так и от стальных аналогов:

– прочность композитного сердечника сравнима со стальным и в 8 раз выше алюминиевого;

– масса композитного сердечника в 2 раза меньше стального и всего на 20% больше массы чистого алюминия;

– электропроводность сердечника ACCR в 4 раза выше стального;

– коэффициент теплового расширения в 4 раза меньше алюминиевого и в 2 раза меньше стального;

– жесткость – в 3 раза выше алюминиевого сердечника.

Внешние токоведущие жилы провода ACCR состоят из температуроустойчивого сплава алюминий-цирконий (Al-Zr). Сплав Al-Zr имеет прочность аналогичную стандартному алюминию 1350-H19, но его микроструктура сформулирована так, чтобы он сохранял эту прочность при высоких температурах. Если обычный алюминий при температуре 120-150 ^oC отжигается и резко теряет прочность, то сплав Al-Zr сохраняет свои свойства до 210 ^oC, с пиковыми нагрузками до 240^oC.

При проектировании новых линий на основе ACCR высокая устойчивость к провисанию позволяет увеличить длину пролета.