Провода для воздушных линий электропередачи

2
Глобальное присутствие
• Заводы расположены более чем в 30 странах мира, коммерческие
операции по всему миру
• 22 000 экспертов на местах
• Знание национальных и международных стандартов
3
Кабельный завод Nexans в России
г. Углич (220 км от Москвы)
4
Кабельный завод Nexans в
России
Основные данные



Инвестиции - более 35 M€
Введен в эксплуатацию - 2008 г.
Персонал - 150-180 человек
5
Нексанс открыл первый завод в
России
6
Кабельный завод Nexans в
России
• Модернизация промышленных объектов. Замена
кабелей с пропитанной бумажной изоляцией на
кабели с изоляцией из СПЭ
Кабели среднего напряжения с изоляцией из
СПЭ
• Широкое применение современных кабелей при
реконструкции и в строительстве
Кабели низкого напряжения (NYM, NYY и др.)
• Электрификация пригородных и сельских
районов
Самонесущие изолированные провода
(Torsade)

Строительство и модернизация магистральных
линий электропередачи
Неизолированные провода марки AERO-Z
7
Готовая продукция
8
Самонесущие
Изолированные
Провода ТОРСАДА
9
Конструкции СИП
1
2
1
2
3
3
1- токопроводящая жила, скрученная из
проволок из алюминия
2 - изоляция, выполнена из
светостабилизированного сшитого
полиэтилена;
1
2
3- несущая жила, скрученная из проволок
из алюминиевого сплава марки АВЕ;
10
Преимущества «Торсады»
•
Только сшитая изоляция.
•
Нулевую несущую жилу изготавливают только из алюминиевого
сплава.
•
Нулевая несущая жила имеет сшитую изоляцию.
•
Номинальная толщина изоляции больше чем у провода СИП-2 на (0,10,3) мм (в зависимости от сечения)
•
Содержание светостабилизатора в изоляции составляет 2,5-3 %, что
обеспечивает светостойкость изоляции в районах с высокой
солнечной активностью, у других Российских производителей, как
правило, 1-2 %.
•
На сечении 70 мм2 жила изготовлена из 12 проволок, на сечении 95 мм2
жила изготовлена из 19 проволок, у других Российских
производителей, как правило, из 7 проволок.
Опыт эксплуатации «Торсды» 50 лет, а у передовых отечественных
производителей около 10 лет.
11
TYCO ELECTRONICS SIMEL
Арматура для СИП
13
Увеличение пропускной способности ВЛЭП за
счет применения проводов AERO-Z
Решения Nexans

Наиболее экономически выгодным решением для
Электрических Сетей до сих пор остаются воздушные линии
электропередачи.

Для увеличения пропускной способности ВЛЭП Nexans
рекомендует использовать современные технологии :
 Высокая пропускная способность, малое аэродинамическое
сопротивление : Aero-Z®
 Высокая температура, малый провис : TACSR, ACSS и ACCC
 Система мониторинга в масштабе реального времени : CAT-1
 Качество и надежность предложенных решений проверена и
подтверждена производителями оборудования по всему миру
 Аксессуары для всех современных типов оборудования.
Описание решений Nexans
Высоко эффективные провода
Улучшения по сравнению со стандартными проводами АС/ACSR
Различные типы проводов из алюминиевых сплавов :

AAAC - Провод из алюминиевого сплава
 Увеличение пропускной способности и длины пролета

TACSR - Сталеалюминиевый провод
 Увеличение максимально допустимой температуры до 150°С

ACSS - Алюминиевый провод, усиленный сталью (Высокотемпературный)
 Увеличение максимально допустимой температуры до 250°С
± 100% увеличения пропускной спосбности
 Уменьшение провиса на 20%

ACCC - Алюминиевый провод с композитным сердечником (Легкий)
 Уменьшение провиса на 70%
 Увеличение расстояния между опорами на 50%
 Увеличение максимально допустимой температуры до 200°С
± 80% увеличения пропускной спосбности
Высокотемпературная технология

Неоднородный провод :
 Сердечник : улучшенные механические характеристики
 Проводящая часть : улучшенные электрические
характеристики

Сердечник и проводящая часть :
 Различные коэффициенты расширения
Переломный
момент
Но не стоит забывать, что……
Значительное увеличение пропускной способности (тока) …..
Темп. в °C
Тип
AERO-Z
ACSR
ACSS/ZW
AlZrSR/ZW
ACIR/ZW
75
100
125
150
175
200
100,00%
89,28%
94,87% 120,75% 140,97% 158,10% 173,34% 187,36%
94,87% 120,75% 140,97% 158,10% 173,34% 187,36%
84,66% 107,66% 125,63% 140,85% 154,39% 166,83%
….одновременно увеличит потери тепла !
AERO-Z
ACSR
ACSS/ZW
100,00%
100,00%
99,56% 174,60% 256,08% 344,90% 442,00% 548,40%
AlZrSR/ZW
ACIR/ZW
99,56% 174,60% 256,08% 344,90% 442,00% 548,40%
98,46% 172,38% 252,59% 339,98% 435,47% 540,04%
Описание решения
Возможные варианты конструкций :

Круглые проволоки

Трапецеидальные

Aero-Z®
Использование этих
конструкций позволяет
значительно увеличить
пропускную способность
при том же сечении.
Надежность провода может быть увеличена
с использованием системы мониторинга всей линии :
CAT-1 Monitoring System
Решения NEXANS
Провода Aero-Z®
(Алюминиевый сплав)
AERO-Z®
(этапы большого пути)
1974 г.
Первая линия с Aero-Z® проводами и грозозащитными тросами была
сооружена в Бельгии. Линия имела длину более 2,5 км и пересекала реку
Шельду, соединяя АЭС и морской порт г.Антверпен.
90-е годы.
Начало массового строительства и реконструкции ЛЭП с использованием
проводов и тросов Aero-Z® в Бельгии и Франции. Смонтировано более 2000 км
проводов на напряжение 63-400 кВ в Европе.
21 век.
Франция – монтаж не менее 1500 км/год, осуществив за 10-12 лет полностью
переход на данные провода и тросы. Закончен монтаж 1200 км ЛЭП с
использованием проводов и тросов Aero-Z® в Южной Америке, в проекте
строительство еще не менее 1500 км (Перу, Эквадор, Бразилия и др.).
2007 - 2008 г.г.
Украина – Крымэнерго ЛЭП Симферополь – Алушта, AERO-Z 242 34 км
Россия – Сахалинэнерго, AERO-Z 261 36,5 км, Кубаньэнерго, AERO-Z 242 110
км, Хабаровскэнерго, переход через р.Амур AACSR Z 649 27 км.
Переход через Шельду (1974 г.)
Провода AERO-Z®
из алюминиевого сплава

Опыт работы с напряжениями 63 - 70 - 90 - 150 - 225 – 400 500 кВ позволил решить следующие вопросы:
- Вычисление геликоидальных каналов во внешнем слое провода
- Процесс волочения Z-образных проводников
- Скрутка проводов AERO-Z®
- Изготовление гладких и ровных проводов
- Разработка рекомендаций по монтажу проводов AERO-Z®
Компактный провод AERO-Z®
Основные достоинства
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Устанавливается с 1970 года
Большее используемое сечение / Уменьшенные потери тепла
Менее чувствителен к вибрациям
Просто монтируется на существующие опоры и арматуру
Значительно меньший аэродинамический коэффициент
Меньшие потери линии, дешевле обслуживание
Эквивалентный или менее ощущаемый шум, меньше потери на
корону
Отсутствие внутренней коррозии
Менее повреждаем при обрыве проволок (в сравнении с
традиционными или трапецеидальными конструкциями)
Меньше подвержен усталостным нагрузкам и, соответственно, более
продолжительный срок службы
Вероятность «пляски» снижена и смещена в сторону более высоких
скоростей ветра
Решение для проблемы гололеда и/или налипающего снега
Большой диапазон стандартных сечений + сечения на заказ
Меньшее количество опор при одинаковой пропускной способности
Особенности
Запатентованная
конструкция с
уменьшеным
аэродинамически
м
коэффициентом
Алюминиевый сплав (A2F, A3F)
(1, 2 или 3 повива Z-образный
проволок)
Алюминиевый сплав (A2F, A3F)
● Может работать при температуре 80°C
● Сердечник из алюминиевого сплава, а
механическая нагрузка целиком
распределяется и по наружным
повивам
Стандартные сечения
по стандарту МЭК 62219
Название
(сечение
в мм2)
Конструкция
Круглые
проволоки
Наружный
диаметр,
мм
Z-образные проволоки
Кол-во
Диаметр
, мм
Кол-во
повивов
Кол-во
проволок
Высота,
мм
177-1Z
1+6
3,30
1
12
3,30
16,50
242-2Z
1+6
2,70
2
12+18
2,70
18,90
261-2Z
1+6
2,80
2
12+18
2,80
19,60
346-2Z
1+6
3,20
2
12+18
3,20
22,40
455-2Z
1+6+12
2,90
2
18+24
2,90
26,10
505-2Z
1+6+12
3,05
2
18+24
3,05
27,45
666-2Z
1+6+12
3,50
2
18+24
3,50
31,50
707-2Z
1+6+12
3,60
2
18+24
3,60
32,40
Зависимость аэродинамического
коэффициента от скорости ветра
1,3
65
60
1,2
55
50
1,1
Cx
AС 570
AERO-Z® 666
0,9
0,8
0,7
нагрузка daN/m
45
1
40
35
30
25
20
15
10
0,6
5
0,5
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Скорость ветра (м/с)
Cx  v²
Pv =
2
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Скорость ветра (м/с)
Cx : аэродинамический коэффициент (зависит от числа
Рейнольдса - Re) обычно = 1,10 (для круглых проволок)
ρ : плотность воздуха 1,225 кг/м³ при давлении 760 мм
рт.ст.
v : скорость ветра (в м/с)
Pv : динамическое давление ветра (в Па)
Трапецеидальные провода или AERO-Z®
Слайд 28 - © NEXANS – Презентация AERO-Z®
Больше сечение или меньше диаметр
Одинаковая передаваемая мощность
Одинаковый диаметр
Традиционный провод
Провод Aero-Z®
Слайд 29 - © NEXANS – Презентация AERO-Z®
Внешняя коррозия
Слайд 30 - © NEXANS – Презентация AERO-Z®
Внешняя коррозия
Слайд 31 - © NEXANS – Презентация AERO-Z®
Внешняя коррозия
Сравнение результатов испытания провода типа AC и AERO-Z®
(с одним повивом Z-проволок) после 18 лет эксплуатации.
AC
AERO-Z®
Изменение содержания смазки в проводе
%
- 28
Без изменения
Изменение усилия на разрыв
%
- 26
- 2,2
Слайд 32 - © NEXANS – Презентация AERO-Z®
Поведение провода при
сильных турбулентных ветрах
Траектория перемещения провода в вертикальной плоскости в середине пролета
График изменения усилия, прикладываемого
к опоре, при турбулентных ветрах
Aster
Aéro-Z
График изменения усилия, прикладываемого
к опоре, при турбулентных ветрах
Максимальное Среднее
Минимальное
усилие, кН
усилие, кН
усилие, кН
Средняя скорость ветра: 30 м/с
- AC 570
- AERO-Z® 666
7,28
5,13
4,12
4,03
1,31
1,71
Уменьшение на 30 % по сравнению с проводом AC
Средняя скорость ветра: 40 м/с
- AC 570
- AERO-Z® 666
13,80
9,24
7,79
5,35
2,29
2,70
Уменьшение на 33 % по сравнению с проводом AC
Налипание снега на провода
Падающие снежинки
Ветер
Ветер
+ снег
Лабораторные тесты по
налипанию снега на провода
AERO-Z
Провод AC
100% стальной провод
Испытательный полигон Чешского
энергетического института, 24.12.1992
Сравнение
AAAC - AERO-Z® - ACSR
Преимущества с электрической точки зрения
AAAC 570
AERO-Z® 666
100%
86,45%
100%
107,50%
Результаты
Сравнение
тепловых потерь
при одинаковой пропускной
способности.
(одинаковый диаметр)
Сравнение
пропускной способности
при одинаковых тепловых
потерях
(одинаковый диаметр)
Результаты расчета тепловых потерь
Исходные данные
- Uном 220 кВ
- Длина линии : 30 km
- Cos  = 0,85
AC 570
Передаваемая Коэф-т
мощность
нагрузки
MВт
90,7
181,4
272,1
362,8
389,0
Отношение
AERO-Z® 666
Ток
R
Потери
Доля
потерь
R
Потери
Доля
потерь
AERO-Z® /
AC
кА
Ом/км
MВт
%
Ом/км
МВт
%
%
0,470
0,409
25%
0,280
1,814
0,427
1,578
0,371
0,963
0,835
50%
0,560
1,856
1,746
1,609
1,514
1,501
1,294
75%
0,840
1,929
4,084
1,663
3,521
2,116
1,808
100%
1,120
2,039
7,674
1,743
6,560
1,971
107,3%
1,201
1,772
7,667
Используя провод AERO-Z®, мы можем:
- Снизить потери на 13 - 14 % при одинаковой передаваемой мощности
- Увеличить передаваемую мощность при той же величине потерь.
87,02
86,72
86,21
85,48
Результаты расчета тепловых потерь
Экономические величины потерь.
Исходные данные.
• Напряжение линии: 220 кВ
• Длина линии: 30 км
• Фактор нагрузки: 75%
• Количество часов работы ВЛ в году
- возможное
8760
- реальное
5700 , что соответствует 65 % максимально возможного
• Стоимость кВт.ч : 0,033 Евро
Для одинаковой передаваемой мощности
Тепловые потери
Ежегодная прибыль
- в ГВт.ч
- в тыс.Евро
ГВт.ч
AС - AERO-Z®.
AС
23,278
AERO-Z®
20,068
3,210
105,9
Экономическая реализация
Двуцепная линия 330 кВ длиной 30 км.
Предполагаемая стоимость монтажа ВЛ
 Опоры и арматура:
 Провод:
23,4 млн. Eвро
5,4 млн. Евро
 Проект, монтаж, шеф-надзор и т.д. 7,2 млн.Евро
Итого:
36 млн.Евро
Однако, с учетом меньшего веса и лучших механических характеристик проводов AERO-Z®:
можно увеличить на 8-10 % длину пролета, сократив число опор.
Это даст экономию 1,9 млн. Евро.
Провод AERO-Z® дороже обычного провода АС на 0,25 млн.Евро.
С учетом меньших потерь в проводе эта разница окупается примерно за 5 лет, а за
10-12 лет окупаются все затраты на строительство и эксплуатацию данной ВЛ.
Аксессуары для высокоэффективных
проводов
Аксессуары для высокоэффективный
проводов разработаны Nexans при
поддержке производителей, имеющих
международную дистрибьюторскую
сеть.



Dervaux (Франция) - Sicamex Group
Mosdorfer (Австрия)
Pfisterer (Германия)
Новые высокотехнологичные провода
для высоковольтных ЛЭП
Вопросы?
Aero-Z®
Слайд 43 - © NEXANS – Презентация AERO-Z®