Инженеры компании 3М подвели итоги 14-летних испытаний высоковольтного провода для воздушных линий электропередачи ACCR, прошедших на электростанции Xcel Riverside (Миннесота, США) и в главной лаборатории компании.
В 2001 году компании 3M и Xcel Energy провели первые в США полевые испытания алюминиевого усиленного композитного провода 3М™ ACCR, только разработанного компанией, первоначальная цель которых сводилась к доработке и проверке процедуры монтажа провода в уже действующую энергосеть. Первый установленный на электростанции композитный провод 3M™ ACCR 477 не прекращал работать на протяжении 14 лет — дольше, чем любой другой композитный провод, когда-либо использованный на высоковольтных линиях США.
При разработке провода ACCR инженеры компании 3М руководствовались требованиями ведущих энергетических компаний, рассчитывавших получить усиленный композитный провод, который будет надежно функционировать на протяжении 40 и более лет, что являлось определенной проблемой, так как высоковольтные линии постоянно испытывают на себе воздействие окружающей среды: перепады температуры, обледенение, ветра, соль, ультрафиолетовое излучение, повышенная влажность. Кроме того, при передаче электроэнергии провод может нагреваться до крайне высоких температур. Для решения данной задачи в новом проводе было решено использовать сердечник из композитных алюминиевых проволок по технологии «металлическая матрица» вместо более дешевого полимерного аналога, что существенно повысило надежность решения.
Высоковольтная ЛЭП 115кВ с испытуемым проводом ACCR начиналась от электростанции компании Xcel Energy, расположенной на реке Миссисипи вблизи Миннеаполиса (штат Миннесота), и ее протяженность составила 16 км. За все время работы линия успешно справлялась с нагрузкой (электростанция производит 511 МВт электроэнергии) как в условиях низкой влажности при температуре окружающей среды — -40°С зимой, так и в условиях высокой влажности при температуре — +38°С летом. Разработанный 3М композитный провод успешно выдержал и обледенение в условиях суровой зимы штата Миннесота.
По итогам испытания инженеры измерили провес композитного провода 3М™ ACCR, установленного между опорами линии электропередач и отработавшего в течение 14 лет, что позволило сравнить практические результаты с данными расчетной модели, составленной в 3М. Полученные результаты превзошли самые смелые ожидания, провод не провис ниже критической отметки, не потерял своих пропускных свойств, не было также выявлено признаков коррозии. Ученые компании также поместили использовавшийся на высоковольтной линии провод в лабораторию для проведения серии испытаний на проводимость и прочность на разрыв.
По итогам лабораторных тестирований — предел прочности провода на разрыв остался между 104 и 110% от номинального значения, а проводимость не опустилась ниже 100% (табл.1):
| Средний % от номинального значения | |||
| Прочность на разрыв | Проводимость | ||
| Провод (без концевых зажимов) | 110% | ||
| Провод (с концевыми зажимами) | 108% | ||
| Только сердечник провода | 116% | 105% | |
| Только внешний повив провода (ALZr) | 104% | 101% | |
Таблица 1. Результаты прочности на разрыв и проводимости для композитного провода 3M ACCR Hawk 477, отслужившего 14 лет на электростанции Xcel Riverside. Испытания на проводимость проходили в соответствии со стандартами ASTM B941 и B976.
Широкое применение провода ACCR на ЛЭП в мире началось более 10 лет назад, сегодня провод успешно используется во всем мире. В России с его помощью реализованы более десяти важных проектов по повышению пропускной способности ВЛ энергосетей без необходимости строительства новых опор, в том числе и в условиях сложного ландшафтного рельефа, или плотной городской застройки.
