Vezetéksodronyok fejlesztése és gyártása a PRYSMIAN MKM Magyar Kábel Műveknél Property of Prysmian, Inc.

Átírás

1 Vezetéksodronyok fejlesztése és gyártása a PRYSMIAN MKM Magyar Kábel Műveknél

2 Témák HT-OHLs alapok Anyagok Működési elv Alkalmazási terület Huzal jellemzők Gyártott és bevizsgáltatott típus Mérnöki támogatás

3 HT-OHLs alapok Magas hőmérsékletű szabadvezetékek Az energiafogyasztás a világon folyamatosan növekszik de az új szabadvezeték vonalak létesítése egyre nehezebb mind jogi, mind környezetvédelmi szempontból. Szükségszerű alternatív megoldások keresése. A magasabb áramerősség a vonalon nagyobb belógáshoz vezet ami sok esetben nem lehetséges az eredeti vonal garantált biztonsági távolságának megtartása mellett. A megoldás olyan alacsonyabb lineáris hőtágulású anyagokból készült vezetékek használata, melyek magasabb hőmérsékleten működhetnek ugyanolyan belógás mellett mint a hagyományos szabadvezetékek.

4 Anyagok A hagyományos szabadvezetékek ACSR anyagai: Alumínium (vezetőképesség) és az acél (mechanikai szilárdság) A magas hőmérsékletű szabadvezetékek anyagai ezért: azonos mechanikai szilárdsággal és tulajdonsággal, azonos villamos paraméterekkel (vezetőképesség) rendelkezzenek, mint a jelenleg használt anyagok.

5 Anyagok - HACIN (Al coated INVAR, INVAR - nickle-steel alloy) Ez az anyag Alumíniummal bevont acél mely jentős mennyiségű Nikkelt tartalmaz az egyéb ötvözők mellett. Az űrkutatás során fejlesztették ki a nagy hőmérséklet különbségnek kitett alkatrészekhez (-273 C tól néhány 100 C ig). Ezen ötvözet ismert neve az INVAR. Ezen anyag hőtágulási tényezője sokkal alacsonyabb mint a hagyományos acéloké, melynek következtében jelentősen csökken a szabadvezeték belógása. A lineáris hőtágulása 260 C-on kb. annyi, mint a hagyományos acéloké 100 C-on.

6 Anyagok - ZTAL (temperature resistant Zr alloy aluminium) A kiváló hő és mechanikai tulajdonságát az ötvözetben jelenlévő cirkónium határozza meg a még kismértékben jelenlévő egyéb ötvözőkkel együtt. Ez az ötvözet megtartja mechanikai tulajdonságait akár 230 C-ig is.

7 Működési elv Magas hőmérsékletű szabadvezetékek A ZTAL/HACIN sodratnál a HACIN mag köré ZTAL huzalok kerülnek sodrásra. A ZTAL huzalok hőtágulási tényezője lényegesen nagyobb mint a HACIN magé, ezért a hőmérséklet emelkedésekor a ZTAL huzalok jobban nyúlnak mint a mag. A sodratfeszültség a magban ezáltal jobban nő mint a külső ZTAL rétegekben. Egy bizonyos hőmérséklet felett, egy adott nyúláskülönbség következtében, elválik a külső réteg (ZTAL huzalok) a magtól (HACIN) és a sodrat úgy viselkedik mint két egymásba tolt cső, gyakorlatilag a külső rétegben megszűnik a húzófeszültség. Ezt a pontot nevezik átmeneti pontnak. A sodrat paraméterei ettől a hőmérsékleti ponttól kezdődően alapvetően megváltoznak.

8 Működési elv Magas hőmérsékletű szabadvezetékek A mag (HACIN) előfeszítése A koszurú (ZTAL huzalok) fellazulása bekövetkezik egy adott hőmérsékleten a nyúláskülönbségek miatt. Ha a mag huzalokat (HACIN) előfeszítjük akkor az átmeneti pont abszolút értéke lecsökken. Ez a hatás gyakorlatilag egyenértékű azzal, mintha a sodratot alacsonyabb hőmérsékleten gyártottuk volna.

9 Működési elv Magas hőmérsékletű szabadvezetékek Sodrat viselkedés az átmeneti pont alatt: Az átmeneti hőmérsékleti pont alatt a sodrat viselkedése gyakorlatilag ugyanolyan, mint a különböző alapanyagokból készített bármely más hagyományos sodraté. A sodrat eredő hőtágulási együtthatóját és rugalmassági tényezőjét a felhasznált alapanyagok együttesen határozzák meg.

10 Működési elv Magas hőmérsékletű szabadvezetékek Sodrat viselkedés az átmeneti pont felett: Az átmeneti hőmérsékleti pont felett a külső ZTAL réteg teljesen tehermentesített, nincs benne húzófeszültség. A sodrat fizikai jellemzőit teljes egészében a HACIN mag határozza meg. A sodrat hőtágulási együtthatójára, rugalmassági tényezőjére és a teherviselő keresztmetszetére nézve a HACIN mag a mérvadó.

11 Alkalmazási terület Magas hőmérsékletű szabadvezetékek Az új típusú vezetékek optimális használata függ attól, hogy milyen problémákat kell megoldani a létesítési vonalon és milyen a környezet Szennyezett terület Magas környezeti hőmérséklet Jéggel borított terület Jégmentes terület Belógási probléma Fesztávolság

12 Anyagok - ZTAL (temperature resistant Zr alloy aluminium)

13

14

15 FLSeil+Mérnöki Támogatás Javaslat meglévő vonalak korszerűsítésére: - magas hőmérsékletű vezető konstrukció, - belógás összehasonlítás különböző sodratok esetében, - szimulálás különböző oszlop típusok és terepviszonyok esetén, - átmeneti pont számítás, Az FLSeil sofware jelenleg 4 áramszolgáltató standard alkalmazása

16 Köszönöm a figyelmet! Szakács Katalin Prysmian MKM Magyar Kábel Művek kft. Kovács László Prysmian MKM Magyar Kábel Művek kft. Tel katalin.szakacs@prysmian.com Tel laszlo.kovacs@prysmian.com