Разработка технологии производства композиционного сердечника на основе нановолокон для алюминиевых термостойких проводов – российского аналога провода ACCR

Существующие на рынке провода ACCR (компании 3М) имеют существенные преимущества, такие как:

  • Высокая пропускная способность по току (одна линия способна заменить до трёх ныне эксплуатирующихся);
  • Полное отсутствие возможности обледенения;
  • Существенно большее расстояние между опорами ЛЭП и др.

Целью данного проекта является разработка отечественного коммерческого аналога композиционного материала для волокон несущего сердечника, что является актуальным направлением для кабельной промышленности РФ.

Отличительная особенность предлагаемого решения: разработка принципиально нового типа непрерывного волокна из оксида алюминия, армированного нановолокнами оксида алюминия или муллитокремнезёма.

По сути предлагается получать композиционное волокно системы оксид алюминия – оксид алюминия.

icon

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ

Высокая пропускная способность по току (одна линия способна заменить до трёх ныне эксплуатирующихся).

icon

ОТСУТСТВИЕ ОБЛЕДЕНЕНИЯ

Полное отсутствие возможности обледенения.

icon

БОЛЬШЕЕ РАССТОЯНИЕ

Существенно большее расстояние между опорами ЛЭП и др.

О проекте

  • Получение исходного жгута из нановолокон;
  • Пропитка жгута аналогом формовочного раствора;
  • Последующая сушка;
  • Специальная термообработка

Технология получения непрерывных волокон из оксида алюминия основана на:

  • Формовании волокна из вязкого формовочного раствора;
  • Его последующей сушке;
  • Специальной термообработке
  • Технология существенно проще и экономичнее ныне существующей;
  • Полученные волокна обладают повышенными механическими и теплофизическими характеристиками, что позволяет повысить эксплуатационные и экономические параметры конечного продукта – провода для ЛЭП.
  • Предлагаемая технология в настоящее время не описана в технических источниках, имеет ряд существенных технологических преимуществ, способна создать волокна с высокими механическими характеристиками и требуемым уровнем ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения) для применения в качестве силового сердечника отечественных термостойких проводов для ЛЭП с высокой пропускной способностью.

Подобные волокна могут быть востребованы также в других отраслях промышленности при создании теплозащитных материалов и конструкций, силовых элементов новой техники (транспорт, авиация, космос и пр.)

1.В России будет разработан и выведен в коммерческое использование новый тип волокон — НКНО волокна, позволяя решать значительный круг вопросов, в том числе стратегического характера, ограниченных в настоящее время международным эмбарго на все типы волокон.

2.В России будет разработан и выведен в коммерческое использование новый тип сердечника на основе нановолокон для алюминиевых термостойких проводов ЛЭП – российский аналог провода 3M ACCR, позволяющий в обозримом будущем освоить производство самых новых типов энергосберегающих проводов для ЛЭП на отечественной производственной базе.

 

  Проект фактически решает проблему импортозамещения по двум существенным позициям, определяющим развитие РФ в наукоемкой области и в области энергоэффективности. 

  1. Разработка непрерывного композиционного наноструктурированного волокна (НКНО) системы Оксид Алюминия – Нановолокна Оксида Алюминия
  2. Разработка алюмоматричного композиционного материала, армированного НКНО волокном в виде непрерывной проволоки
  3. Исследование свойств полученного материала и передача образцов композиционной проволоки на тестирование потенциальным потребителям и заказчикам
  • Разработка метода получения первичного жгута из нановолокон;
  • Пропитка первичного жгута формовочным раствором;
  • Сушка пропитанного жгута с формовочным раствором;
  • Проведение термообработки для формирования окончательной структуры НКНО волокна;
  • Наработка экспериментальных образцов НКНО волокна для армирования алюминиевой матрицы.
  • Разработка метода получения вторичного жгута из НКНО волокна;
  • Исследование механических и физико-химических свойств полученной проволоки из композиционного материала;
  • Передача образцов композиционной проволоки на тестирование потенциальным потребителям и заказчикам;
  • Проведение работ по патентованию достигнутых результатов;
  • Проведение маркетинговых работ по продвижению достигнутых результатов на российский и зарубежный рынок.
  • Разработка метода формирования алюмоматричного композиционного материала, армированного НКНО волокном в виде проволоки;
  • Наработка экспериментальных образцов проволоки из композиционного материала Al — НКНО волокно;
  • Исследование механических и физико-химических свойств полученной проволоки из композиционного материала;
  • Передача образцов композиционной проволоки на тестирование потенциальным потребителям и заказчикам;
  • Проведение работ по патентованию достигнутых результатов;
  • Проведение маркетинговых работ по продвижению достигнутых результатов на российский и зарубежный рынок.

1.Планируется, что пользователями проекта будут производители проводов для ЛЭП нового поколения (аналоги провода 3М ACCR). Реализация проекта полностью снимает технологические риски создания нового типа проводов, востребованных на внутреннем рынке России и международном энергетическом рынке.

2.После реализации проекта будет создана отечественная компания по производству НКНО волокон в промышленном масштабе для удовлетворения спроса на внутреннем российском и международном рынке высокотехнологичной продукции с высоким уровнем добавочной стоимости. Реализация проекта полностью снимает технологические риски создания нового типа волокон и открывает реальную перспективу их коммерциализации.

3.Пользователями проекта будут производители наукоёмкой инновационной продукции на основе НКНО волокон в различных сферах российского производства при создании теплозащитных материалов и конструкций, силовых элементов новой техники (транспорт, судостроение, авиация, космос и т.д.).

4.Реализация проекта выводит данный тип волокон на внутренний российский рынок и открывает перспективы разработки новых материалов и конструкций.

1.Будет разработано более прочное волокно и создан композиционный материал на основе алюминия с более высокой прочностью и повышенными эксплуатационными характеристиками;

2.Предлагаемые решения обладают более высокой экономической эффективностью с точки зрения простоты технологических решений;

3.Предлагаемые решения имеют патентную чистоту и не пересекаются с известными технологическими процессами;

4.Исходные компоненты и материалы предлагаемого решения являются коммерчески доступными и недефицитными;

5.Предлагаемые решения не требуют сложного технологического оборудования и могут быть реализованы в промышленном масштабе на территории России;

6.Предлагаемые технологические решения являются импортозамещающими и направлены на снижение технологической зависимости России от западных технологий.

  • Магистральные сети и их операторы
  • Распределительные сети и их операторы
  • Ремонтные и инжиниринговые предприятия и компании
  • Производители и поставщики оборудования
  • Диспетчерские центры, центры управления энергосистемой и их операторы
  • Объекты крупной генерации и их операторы
  • Объекты малой и распределенной генерации и их операторы
  • Крупные и средние промышленные потребители
  • Массовые потребители (домохозяйства, население)
  • Сбытовые компании
Этап проекта
Длительность этапа, мес.
Затраты, тыс. руб.
1 Создание прототипа (лаборатория) 9 6 500
2 Создание установки (опытно-экспериментальное производство) 12 64 000
3 Создание промышленного производства 24 630 000