Инжиниринговая компания

ООО «Метсбытсервис»

Головная компания группы

ООО «Энергосервис» Команда ООО «Энергосервис» уже 20 лет

работает на рынке стальных канатов и

неизолированных проводов.

Мы много лет разрабатываем, испытываем и

внедряем инновационную канатную продукцию

специально длякрупнейших компаний страны,

таких как «Норильский Никель», «РЖД», «СУЭК»,

«ФСК», МРСК и др.

Среди наших объектов Останкинская

телебашня, глубинные шахтные подъѐмы

сотни километров ЛЭП и многое другое

Производственная база, — Волгоградский

канатный завод, производитель уникальных

канатов ещѐ со времѐн СССР, ныне входящий

в ОАО «Северсталь-Метиз», филиал

«Волгоградский», позволяет создавать

изделия, успешно конкурирующие с

продукцией европейских компаний

Факторы побудившие нас к разработке новых изделий для воздушных линий электропередач

Задачи Метсбытсервис в рамках группы Доработка конструкций, технологии и модификаций

грозотросов,

Высокопрочных и Высокотемпературных

проводов нового поколения для

воздушных линий электропередачи

Высокопрочный провод: Обеспечение большей доли

алюминия, при сохранении прочностных характеристик АСВП.

ОКГТ: Обеспечение большей стойкости к токам короткого

замыкания.

Несущий трос контактной сети РЖД: Адаптация

технологического процесса для производства изделия на имеющимся

технологическом оборудовании индустриального партнѐра ОАО

«Северсталь-Метиз».

Грозотрос: использование в качестве оттяжек опор ВЛЭП,

грозозащитного троса изготовленного по СТО 71915393-ТУ 062-2008, с

целью обеспечить более высокие механические характеристики,

снижение ветровой и гололѐдной нагрузки, за счѐт измененной

конструкции свивки троса, более высокий модуль упругости (выше

на 16%), пониженный износ креплений и фундаментов опор ЛЭП,

минимизация относительного удлинения при эксплуатации и ряд

других проблем.

Дополнительно Исследования возможности применения полученных технологий и

технических решений в других областях промышленности.

Проведение сертификации изделий в ЕЭС и получение патентов на

новые модификации продукции.

Полный цикл последовательных испытаний одного

образца: Воздействие тока молнии, эоловая вибрация, пляска, а также

на стойкость к токам короткого замыкания, механические на

разрыв после воздействий. Новая конструкция грозотроса впервые разработана специально для защиты

ВЛ от ударов молнии, выполнена с применением современных канатных

технологий и обладает следующими отличительными свойствами:

Абсолютная стойкость к удару молнии в 98,8 % диапазоне потенциально

возможных нагрузок.

Высокая коррозионная стойкость за счет применения инновационного

метода оцинкования группы «ОЖ» с +5% допуском и уменьшении суммарной

поверхности контакта поверхности грозотроса с окружающей средой.

Повышенная относительно штатных канатов прочность на разрыв

(180кГ/мм2 – 200кГ/мм2), что обеспечивает значительный рост надѐжности

что особенно важно для анкерных опор и при образовании гололеда.

Увеличенный гарантированный срок эксплуатации.

Примененная в процессе производства технология уплотненной свивки

грозозащитного троса по СТО 71915393–ТУ 062–2008 обеспечивает снижение

относительного удлинения, что уменьшает провисания при эксплуатации.

Не происходит снижения прочности , разрывов, или

оплавления проволок по основному металлу после ударов

молнии мощностью до 147 Кл.

Практически отсутствуют повреждения

даже после разряда в 147 Кл.

В ходе испытаний на стойкость к воздействию вибрации и пляски не получил дополнительных повреждений, после испытаний находится в удовлетворительном состоянии. После проведенных испытаний на стойкость к воздействию прямого тока молнии, вибрации и пляски, по разрывной прочности трос соответствует исходным требованиям ТУ.

Фактическая разрывная прочность троса составила 104,2 кН (115% от расчетной разрывной нагрузки).

Анализ результатов сравнительных испытаний

ОАО «Северсталь метиз», филиал «Волгоградский» Грозотрос МЗ

не получил повреждения при значениях заряда 85, 95, 110 Кл.

Ни при одном воздействии тока не произошло снижения натяжения.

Трос является стойким к воздействию тока молнии с переносимым зарядом до 110 Кл, причем вероятность появления заряда превышающего 110 Кл в составляет менее 1 %.

Грозотрос позиционирующийся на рынке как аналог МЗ

Трос получил существенные повреждения, включая разрыв двух проволок при воздействии тока молнии с переносимым зарядом 111 Кл

Трос в ходе испытаний на стойкость к воздействию вибрации получил дополнительные повреждения, имеются дополнительные обрывы проволок, расплетание верхнего повива троса на величину свыше 250 мм.

После испытаний на стойкость к воздействию пляски находится в неудовлетворительном состоянии, - обрывы отдельных проволок, расплетание верхнего повива троса на величину свыше 500 мм.

Отмечено появление коррозии в местах повреждений в течении трёх недель По результатам испытаний можно сделать вывод о фактической

непригодности к использованию по назначению. Фактическая разрывная прочность троса составила 32,8 кН

(49,6% от расчетной разрывной нагрузки).

Трос 9,1-ГТК плакированный алюминием

Трос получил сильные повреждения, начиная со значений переносимого заряда 81 Кл, в виде разрыва проводов и снижении натяжения Трос нельзя считать стойким к воздействию тока молнии с переносимым зарядом 81 Кл и выше.

Трос при подготовке к испытаниям на стойкость к воздействию вибрации, а именно при приложении рабочего тяжения,

разрушился при нагрузке 18 кН (~29% расчетной разрывной нагрузки троса).

Результаты сравнительных испытаний к техсовету ФСК(2.04.2013г)

Трос 9,2-Г(МЗ)-В-ОЖ-МК-Н-Р

Трос ПК-9,2-МЗ-В-ОЖ-Н-МК-Р

Трос ГТК20-0/50-9,1/60

Трос 9,2-Г(МЗ)-В-ОЖ-Н-Р-1770; СТО 71915393-ТУ062-2008 производства

ОАО «Северсталь метиз», филиал «Волгоградский» полностью и успешно

выдержал всю последовательность испытаний. Трос 2-Г(МЗ)-В-ОЖ-Н-Р-1770;

СТО 7915393-ТУ062-2008 производства ОАО «Северсталь метиз», филиал

«Волгоградский» стоек к ударам молнии с зарядом более 110 Кл, эоловой

вибрации, пляске, и, при этом, в ходе испытаний реальная разрывная

прочность не уменьшается и составляет 103 % от его расчетной разрывной

прочности. Грозозащитный трос 9,2-Г(МЗ)-В-ОЖ-Н-Р-1770 производства

ОАО «Северсталь-метиз», филиал «Волгоградский» имеет наибольшую

надежность и предпочтителен для защиты ВЛ от ударов молнии.

Трос ГТК20-0/50-9,1/60 ТУ 3500-007-63976268-2011 производства

ООО «ЭМ-Кабель», г. Саранск не выдержал последовательность

испытаний. Трос ГТК20-0/50-9,1/60 ТУ 3500-007-63976268-2011

производства ООО «ЭМ-Кабель», г. Саранск не может считаться

стойким к ударам молнии до 85 Кл, при этом его реальная

разрывная прочность снижается до 32,8 кН (49,6% от расчетной

разрывной нагрузки). Грозозащитный трос ГТК20-0/50-9,1/60 ТУ

3500-007-63976268-2011 производства ООО «ЭМ-Кабель», г. Саранск

является совершенно ненадежным и его нельзя применять для защиты

ВЛ от ударов молнии.

Трос ПК-МЗ-В-ОЖ-Н-МК-З-1770; ТУ 14-173-35 производства

ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» не выдержал

последовательность испытаний. Трос ПК-МЗ-В-ОЖ-Н-МК-З-1770; ТУ 14-173-

35 производства ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» может

считаться стойким к ударам молнии до 95 Кл, при этом он не

выдерживает воздействие вибрации, пляски, и в ходе испытаний его

реальная разрывная прочность снижается до 32,8 кН (55 % от расчетной

разрывной нагрузки). Грозозащитный трос ПК-МЗ-В-ОЖ-Н-МК-З-1770; ТУ

14-173-35 производства ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» не

может считаться надежным и не рекомендуется к применению для защиты

ВЛ от ударов молнии.

ОКГТ

Изделие не уступает мировым аналогам и

обладает высочайшей надѐжностью

* *

Описание испытаний доработанного

ОКГТ в России и Германии Испытание на одном и том же образце после разряда молнии

Испытания деформации оптических волокон * отсутствуют видимые повреждения элементов конструкции кабеля.

Испытание на стойкость к раздавливанию* величина приращения затухания не превышает погрешности измерительного прибора*;

Испытание на стойкость к воздействию токов молнии – 110 кл *

Испытание на стойкость к перекатке на ролике *

Эоловая вибрация (Aeolian Vibration Test) * - нет повреждений компонентов кабеля. Испытания на стойкость к изгибу. величина приращения затухания не превышает погрешности измерительного прибора*; отсутствуют видимые повреждения элементов конструкции кабеля Испытание на вытяжку. (1000 часов).

Галопирование (Galloping Test) * отсутствуют видимые повреждения элементов конструкции кабеля Испытания на стойкость к внешним воздействующим факторам от -40 до +70°С

Результат: величина увеличения коэффициента затухания в третьем цикле и после испытаний не

превышает 0,05 дБ/км, включая погрешность измерительного прибора *.

Испытания на водонепроницаемость – 100%

Испытание на стойкость к воздействию токов КЗ: прирост оптического

затухания не превышает 0,05 дБ/км. Не произошло нарушение целостности ОВ и уменьшение

минимальной прочности на разрыв. (Значения, кА: Iд =7,27; Iнп= 5,1; Iт=4,3)

* - увеличение коэффициента затухания не превышает 0,05 дБ/км на

длине волны 1550 нм.

Техническое обоснование

эффективности применения в качестве растяжек опор ЛЭП,

грозозащитных тросов

СТО 71915393-ТУ062-2008.

Решением целого ряда проблем, является использование в качестве

оттяжек, грозозащитного троса изготовленного по СТО 71915393-ТУ 062-

2008, который обеспечивает:

Принципиально более высокие механические характеристики.

Снижение ветровой и гололѐдной нагрузки, испытываемой

оттяжками, за счѐт измененной конструкции свивки троса, т.к.

применяется «компактная» система с более плотным (по отношению к

применяемым) размещением проволок как в наружном слое, так и по

сечению троса в целом.

Значительно более высокий модуль упругости (выше на 14-16%), что

естественно сказывается на снижении стрелы прогиба оттяжек.

Высокую коррозионную стойкость.

Пониженный износ креплений и фундаментов опор ЛЭП.

Минимизация относительного удлинения при эксплуатации

Применение троса изготовленного по СТО 71915393-ТУ 062-2008,

позволит во многом избежать многих других сопутствующих проблем,

таких как повышенное образование гололеда, повышенная эоловая

вибрация троса и ряд других недостатков

ПРОВОДА СТАЛЕАЛЮМИНИЕВЫЕ

ВЫСОКОПРОЧНЫЕ (АСВП)

И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕНЫЕ (АСВТ)

ПРОВОДА СТАЛЕАЛЮМИНИЕВЫЕ

ВЫСОКОПРОЧНЫЕ и ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ Сталеалюминевые неизолированные провода типа АСВП и АСВТ одинарной свивки с

линейным касанием проволок, пластически обжатыми стальной и алюминиевой

частями, имеет три основные конструкции; Сталеалюминевые провода

производятся по СТО 71915393–ТУ 120–2012, и предназначены для передачи

электрической энергии в воздушных ЛЭП, напряжением 35 – 750 кВ.

Принципиально новая технология производства полностью освоена

Провод (в обоих исполнениях) стоек к воздействию импульса грозового разряда

молнии, величина которого в Кулонах определяется районом подвески.

Провод стоек к термическому воздействию тока короткого замыкания,

возникающего в процессе эксплуатации при однофазных и двухфазных

замыканиях на землю, величина и время которого устанавливается в

соответствии с СТО 56947007-29.060.50.015-2008.

Провод стоек к эоловой вибрации не менее 100 миллионов циклов, частота

которой должна соответствовать ближайшей резонансной частоте,

возбуждаемой скоростью ветра от 4 до 8 м/с 4.

Провод стоек к галопированию (пляске).

АСВП имеет большую механическую прочность и сечение

алюминиевой части при сохранении диаметра

При отсутствии ограничений, связанных с маршрутизацией

линии, использование наших проводников может привести к

25% экономии затрат капитала в проекте в связи с меньшим

количеством опор.

Марка Диаметр,

мм

Сечение,

мм2

Сопротивление

, Ом/км

Разрывное

усилие, кг

Масса,

кг/км

Ток,

А

АС 240/56 22,4

241/56,3

(100%/100%)

0,1197

(100%)

98253

(100%)

1106

(100%)

610

(100%)

AERO-Z 346-2Z 22,4

345,65

(143% / 0%)

0,0974

(81%)

111320

(113%)

958

(87%)

852

(140%)

АСВП 277/79 22,4

277,3/78,8

(115%/140%)

0,104

(87%)

163940

(167%)

1399,6

(127%)

861,77

(141%)

АСВТ 277/79 22,4

277,3/78,8

(115%/140%)

0,104

(87%)

163940

(167%)

1399,6

(127%)

1199,6

(197%)

Примечание. Значения величин для провода АС взяты за 100%.

Преимущества

Применение проводов AERO-Z значительно улучшает токовые характеристики провода, снижает

сопротивление и погонную массу. В тоже время, провода АСВП и АСВТ имеют более чем вдвое

более высокую прочность; провод АСВП почти такой же высокий ток, как AERO-Z; а провод АСВТ

вдвое более высокую пропускную способность, чем АС и в полтора раза более высокую, чем

AERO-Z тех же диаметров.

Из этого следует, что новые провода АСВП и АСВТ расширяют рамки проектирования ВЛ и

позволяют решить задачи, которые раньше решить было нельзя или решение которых было

связано с большими трудностями.

Сравнение проводов АС, AERO-Z, АСВП, АСВТ диаметром 22,4 мм

Провода АСВП и АСВТ позволяют гибко решать проблемы проектирования и

строительства ВЛ. Стоимость проводов АСВП и АСВТ незначительно превышает

стоимость проводов АС. Пропускная способность ВЛ за счѐт применения проводов АСВП

и АСВТ может быть значительно увеличена по сравнению с АС (ACSR).

Высокотемпературные провода При создании высокотемпературного провода применены решения

обеспечивающие увеличение пропускной способности имеющихся

линий. Такая постановка задачи привлекательна, как с

технической, так и экономической точек зрения:

- максимально высокая электропроводность;

- максимально высокая механическая прочность;

- низкий вес;

- устойчивость к высоким температурам;

- малые температурные удлинения;

- устойчивость к старению и ветровым воздействиям.

Экспериментально подтверждѐнная рабочая температура

АСВТ-150°С Предельно допустимая - 210°С.

Для получения необходимой температурной устойчивости

применены циркониевые сплавы, и новой технологии уплотнения,

а также инновационной конструкции сердечника и провода в целом.

Провода АСВП и АСВТ прошли полный цикл испытаний

Аттестованы ОАО «ФСК ЕЭС»,

включая контроль всего процесса производства.

После проведения

дополнительных

экспериментов с марочным

составом сталей и степенью

пластической деформации,

Наши изделия,

единственные из российских

аналогов, прошли анализ на

соответствие требованием

DIN и IEC

(Полное заключение на сайте)

Три принципиальных конструкции в высокопрочном (АСВП)

и высокотемпературном (АСВТ) исполнении с сечениями в диапазоне 128/37 – 571/80

Длительно допустимый ток АСВТ при 150оС,

температура воздуха 200С и скорости ветра 1,2 м/с

Исп. III

Длительно допустимый ток АСВП при, температуре воздуха

200С, и ветре ≤ 1,2 м/с, при разной температуре провода, А

Сечение, мм2 Iдл, 70о Iдл, 90°C,

(128/36)-исп.I; (128/37)-исп.II 434,4 496,637

(133/37)-исп.I; (133/38)-исп.II 448,4 512,659

(139/38)-исп.I; (139/39)-исп.II 462,3 528,591

(159/44)-исп.I; (159/45)-исп.II 508,7 581,406

(162/46)-исп.I; (162/47)-исп.II 516,5 590,494

(168/50)-исп.I; (168/51)-исп.II 531,9 608,117

(174/50)-исп.I; (174/51)-исп.II 543,6 621,411

(190/54)-исп.I; (190/55)-исп.II 577,0 659,667

(197/55)-исп.I; (197/56)-исп.II 592,6 677,481

(197/56)-исп.I; (197/57)-исп.II 593,8 678,937

(214/60)-исп.I; (214/61)-исп.II 627,2 717,059

(218/62)-исп.I; (218/63)-исп.II 634,5 725,439

(258/73)-исп.I; (258/74)-исп.II 717,0 819,724

(277/80)-исп.I; (277/81)-исп.II 753,8 861,767

(371/108)-исп.I; (371/109)-II 927,1 1059,9

(461/64)-исп.III 1047 1197,65

(477/66)-исп.III 1075 1229,09

(571/80)-исп.III 1219 1394,04

Сечение, мм2 Ток, А

(128/36)-исп.I; (128/37)-исп.II 690,9

(133/37)-исп.I; (133/38)-исп.II 713,2

(139/38)-исп..I; (139/39)-исп..II 735,4

(159/44)-исп..I; (159/45)-исп..II 808,9

(162/46)-исп..I; (162/47)-исп..II 821,6

(168/50)-исп.I; (168/51)-исп.II 846,2

(174/50)-исп.I; (174/51)-исп.II 864,7

(190/54)-исп.I; (190/55)-исп.II 918,0

(197/55)-исп.I; (197/56)-исп.II 942,8

(197/56)-исп.I; (197/57)-исп.II 944,8

(214/60)-исп.I; (214/61)-исп.II 998,0

(218/62)-исп.I; (218/63)-исп.II 1009,6

(258/73)-исп.I; (258/74)-исп.II 1141,0

(277/80)-исп.I; (277/81)-исп.II 1199,6

(371/108)-исп.I; (371/109)-исп.II 1475,9

(461/64)-исп.III 1667,8

(477/66)-исп.III 1711,7

(571/80)-исп.III 1941,7

Вновь создаваемые

«Метсбытсервис» конструкции,

позволят значительно расширить

возможности АСВП и АСВТ

Решённая задача: создать несущий трос, одновременно обладающий целым рядом свойств:

высокой механической прочностью,

незначительно изменяющейся длиной при колебаниях

температуры,

устойчивостью к коррозии,

достаточной электрической проводимостью,

иметь лучшие аэродинамические характеристики,

иметь стандартные диаметры,

быть достаточно технологичным при серийном производстве,

при этом без значительного удорожания конечного продукта,

Конструкция обеспечивает снижение потерь мощности

относительно серийной конструкции М 120 - 11,35%

относительно серийной конструкции БР 120 - 28,7%

НЕСУЩИЙ ТРОС КОНТАКТНОЙ СЕТИ

В итоге создан медный несущий трос, обеспечивающий большую проводимость и механическую прочность (разрывное усилие выше до 25-30% и при Ø14мм, имеет разрывное усилие

58-59 кгс/мм² ), при сохранении диаметра.

Конструкция тросов нового типа, также позволяет снизить

амплитуду и интенсивность пляски, вероятность обрыва при

нанесении тросу повреждений в результате внешних

воздействий, уровень усталости металла в тросе, и

следовательно, увеличить жизненный цикл за счет

самогашения колебаний;

Благодаря своей уникальной конструкции они уменьшают

налипание снега и образование наледи.

Конструкция позволяет получить медный несущий трос

большей прочности не прибегая к сплавам, увеличивающим

потери

Сравнительные электротехнические и механические

характеристики несущих тросов различных конструкций

•Электротехнические характеристики

Параметры ед. Изм. МК-

120 М-120 БР1-120 БР2-120

Годовая cтоимость потерь активной энергии в линии по сравнению с тросом МК-120

Руб/год 0 76 034 675 168 473 450 417 347 075

Параметры ед. Изм. МК-

120 М-120 БР1-120 БР2-120

Годовая cтоимость потерь активной энергии в линии по сравнению с тросом МК-120

Руб/год 0 42 745 193 96 116 310 239 807 780

В сети переменного тока

В сети постоянного тока

•Механические характеристики

Сравнение Механических характеристик

Диаметр Разрывное Увеличение разрывного усилия, кН,

мм усилие относительно тросов стандартной конструкции

для троса Ме дь Брон за

П кН % кН %

10,7 З2,944 5,829 21,50% 0,474 1,75%

12,6 45,73 8,093 19,20% 0,64 1,42%

14 55,5 8,655 18,48% 0,05 0,091%

15,8 72,26 17,109 31,02% 1,28 1,80%

Механические характеристики подтверждены испытаниями Разница в весах стандартных и пластически деформированных несущих тросов составляет, в зависимости от диаметра, в расчёте на средний пролёт: 6 - 9 кг.

Все разработки защищены патентами Российской

федерации