W Polsce funkcjonuje jeszcze wiele linii napowietrznych wybudowanych kilkadziesiąt lat temu, w których przewody są przystosowane do pracy w temperaturze do 40^oC. Stale rosnące zużycie energii elektrycznej wymusza podejmowanie działań mających na celu zwiększenie przepustowości linii, przy jednoczesnym dbaniu o utrzymanie wymaganych zwisów przewodu. Jedną z dostępnych metod modernizacji jest zastosowanie przewodów z rdzeniem kompozytowym. 

W sytuacji, kiedy modernizacja ma się odbyć bez przebudowy (wzmacniania, podwyższania) konstrukcji słupowych, możliwe jest wykorzystanie technologii przewodów z rdzeniem kompozytowym. Rozwiązanie to pozwala zminimalizować lub wyeliminować ingerencje w słupy. Na rynku można zaobserwować kilka różnych podejść producentów do tej technologii. Jednym z nich jest koncepcja zastosowania wyżarzanego aluminium, a co za tym idzie, przeniesienia całej siły utrzymującej przewód na rdzeń kompozytowy zabezpieczony szklaną tubą. Konstrukcja ta nie jest jednak do końca bezpieczna. Inne założenie, preferowane przez firmę Nexans, zakłada rozłożenie sił obciążających pomiędzy rdzeń i oplot aluminiowy oraz skuteczne zabezpieczenie rdzenia kompozytowego za pomocą tuby aluminiowej.

Rys. 1. Konstrukcja przewodu LoSag typu ACPR (Aluminum Conductor Polimer-matrix Reinforced)

Przewód LoSag typu ACPR

Konstrukcję przewodu LoSag firmy Nexans w technologii rdzenia kompozytowego przedstawia rys. 1. Zalety wykorzystania tego rozwiązania przy wymianie przewodów lub budowie nowych linii przesyłowych WN, to:
• możliwość podwojenia obciążenia w porównaniu z przewodami AFL,
• niezawodność sieci dystrybucyjnej lub przesyłowej w stanach N-1,
• mniejszy zwis w czasie pracy przy wyższych temperaturach,
• możliwość zwiększenia odstępu między przęsłami w przypadku budowy nowych linii (redukcja kosztów budowy),
• mniejsza masa przewodu – minimalizowanie oddziaływania na konstrukcje słupowe, poprzeczniki,
• aerodynamiczna, kompaktowa i zwarta budowa – mniejszy opór powietrza,
• przewód nie rozwarstwia się na skutek działania uderzenia pioruna minimalizując tym samym ryzyko powstania zwarcia,
• gładka powierzchnia zewnętrzna i wyższa sztywność na skręcanie zmniejszają skłonność do oblodzenia (rys. 2),
• prostota instalacji – podobne procedury jak w przypadku klasycznych przewodów z kilkoma różnicami. Przewód jest mniej podatny na zjawisko klatkowania w porównaniu z przewodami z wyżarzanego aluminium.

Wsparcie techniczne Nexans pozwala na dobór rozwiązania dopasowanego do potrzeb inwestora. W tabeli 1 pokazano przykład doboru przewodu dla sytuacji, w której najważniejszym kryterium było zwiększenie obciążenia bez przekraczania średnicy zewnętrznej istniejącego przewodu.

Rys. 3. Obladzanie przewodu z drutami profilowanymi w kształcie litery Z (np. LoSag)

Technologa Plus

Ośrodek badawczo rozwojowy Nexans wdrożył do produkcji nowy sposób obróbki zewnętrznej części przewodu z rdzeniem kompozytowym, tak aby uzyskać:
• większą odporność aluminium na korozję (dłuższa żywotność przewodu),
• zmniejszenie efektu korony (hałas pracującego przewodu jest zmniejszony o połowę),
• zwiększenie obciążalności przewodu poprzez zmianę współczynnika absorpcyjności,
• możliwe jest dodanie pigmentu w celu zmiany barwy przewodu (ukrycie w krajobrazie).

Podsumowanie

Firma Nexans jest właścicielem patentu, technologii i w 100% kontroluje proces produkcyjny przewodu (rdzeń kompozytowy i oplot aluminiowy). Dzięki opatentowanej metodzie ochrony rdzenia poprzez rurę aluminiową do tej pory nie doszło do żadnego uszkodzenia już zainstalowanych przewodów. Dodatkowo Nexans nadzoruje proces instalacji. Obecnie firma realizuje m.in. umowę na dostawę dla jednego z krajów europejskich przewodu o długości 300 km. Lista referencyjna przewodów LoSag obejmuje m.in. poświadczenia bezawaryjnej pracy w Ameryce Południowej i Europie.

Marcin Mróz
Autor pracuje jako Sales Manager
Power Network w firmie Nexans