Переміщення електроенергії здійснюється за допомогою ЛЕП. Такі установки мають бути надії, а також безпечні для людей та екології. У цій статті йдеться про те, що є повітряною лінією електропередачі, а також представлено кілька простих схем.

Абревіатура розшифрується як лінії електропередач. Ця установка необхідна для передачі електричної енергії кабелями, що знаходяться на відкритій місцевості (повітря) і встановленими за допомогою ізоляторів та арматури до стійк або опор. За точку початку та кінця ліній електропередач приймають лінійні входи або лінійні виходи РУ, а для розгалуження - спеціальна опора та лінійний вхід.

Як виглядає станція ЛЕП

Опори можна розділити на:

• проміжні, що знаходяться на прямих ділянках траси установок, їх використовують тільки для утримання кабелів;
• анкерні переважно монтуються на прямих межах ПЛ;
• кінцеві стійки - це підвид анкерних, вони ставляться на початку та наприкінці ПЛ. За стандартних умов функціонування установки вони приймають навантаження від кабелів;
• спеціальні стійки використовуються зміни положення кабелів на ЛЕП;
• декоровані стійки, крім підтримки, виконують роль естетичної краси.

Лінії електропередач можна умовно поділити на повітряні та підземні. Останні все більше набирають популярності через зручність прокладки, високу надійність і зниження втрат напруги.

Зверніть увагу!Ці лінії відрізняються шляхом прокладки, особливістю конструкції. У кожній є свої плюси та мінуси.

При роботі з ЛЕП необхідно дотримуватись усіх правил безпеки, тому що під час монтажу можна отримати не тільки травми, а й загинути.

Типи використовуваних опор

Технічні характеристики ліній електропередач

Основні параметри ЛЕП:

• l - проміжки між стійками чи опорами ЛЕП;
• dd – простір між сусідніми кабельними лініями;
• λλ - можна розшифрувати як довжину гірлянди ЛЕП;
• HH – висота стійки;
• hh - найменша дозволена відстань від низької позначки кабелю до ґрунту.

Розшифровувати всі параметри установок може не кожен. Тому по допомогу можна звернутися до професіонала.

Нижче представлена ​​таблиця ліній електропередач, оновлена ​​у 2010 році. Більше повний опис можна знайти на форумах електрики.

Щоб знизити кількість аварійних виключень, що виникають за поганих погодних умов, лінії електростанцій забезпечуються грозозахисними канатами, які встановлюються на стійках вище за кабелі і використовуються для придушення прямих попадань грози в ЛЕП. Вони схожі на металеві оцинковані багатодротяні троси або спеціальні посилені алюмінієві кабелі малого перетину.

Виробляються та використовуються такі пристрої від блискавок з вбудованими в їх трубчастий стрижень оптико-волоконними жилами, що дають багатоканальний зв'язок. На територіях з сильними морозами, що постійно повторюються, лід відкладається на дроти і утворюються аварії через пробивання повітряних ліній при наближенні провислих канатів і кабелів.

Робоча температура ліній електропередач становить від 150 до 200 градусів. Усередині дроти не мають ізоляції. Вони повинні мати високий рівень провідності, а також стійкість до механічних пошкоджень.

Нижче описано, які лінії електропередач використовуються передачі електроенергії.

Види

ЛЕП використовуються для переміщення та розповсюдження електроенергії. Види ліній можна розділити:

• на вигляд розташування кабелів - повітряні (знаходяться на відкритому повітрі) та закриті (у кабель-каналах);
• за функціями – наддалекі, для магістралей, розподільні.

Повітряні ЛЕП також можна розділити на підвиди, що залежать від провідників, типу струму, потужності, сировини, що застосовується. Нижче описані ці класифікації.

Змінного струму

За типом струму ЛЕП можна поділити на дві групи. Перша їх - це лінії електропередач постійного струму. Такі установки допомагають мінімізувати втрати при переміщенні енергії, тому використовуються для передачі струму на далекі відстані. Цей вид ЛЕП досить популярний у європейських державах, але в Росії такі лінії електропередач можна перерахувати на пальцях. Багато залізниць працюють на змінному струмі.

Схема передачі енергії

Постійного струму

Друга група - це лінії електропередач постійного струму, в яких енергія завжди однакова незалежно від напрямку та опору. Багато установок у Росії живляться постійним струмом. Їх простіше зробити та експлуатувати, але втрати при переміщенні струму дуже часто досягають 10 кВт/км за півроку на ЛЕП із напругою 450 кВ.

Класифікація ЛЕП

Такі установки можуть класифікуватися за призначенням, напругою, режимом роботи тощо. Нижче описано кожний цей пункт.

За родом струму

Останніми роками передача електроенергії виконується переважно на змінному струмі. Такий метод популярний, тому що, більше джерел електроенергії видають змінну напругу (за винятком індивідуальних джерел, наприклад сонячні батареї), а головним споживачем виступають установки змінного струму.

Схема монтажу проводів ПЛ

Дуже часто передача електроенергії на постійному струмі є більш сприятливою. Для зниження втрат у ЛЕП, під час передачі електричної енергії будь-якому вигляді струму, з допомогою трансформаторів (ТТ) піднімають напругу.

Також при виконанні передачі від установки до споживача на постійному струмі потрібно перетворювати електричну енергію з змінного струму на постійний, для цього існують спеціальні випрямлячі.

За призначенням

За призначенням лінії електропередач можна поділити на кілька видів. По відстані лінії діляться на:

• наддалекі. На таких ЛЕП напруга буде понад 500 кіловольт. Їх застосовують для переміщення енергії на далекі відстані. В основному вони необхідні для того, щоб поєднувати різні енергосистеми або їх елементи;

• магістральні. Такі лінії бувають з напругою 220 чи 380 кВ. Вони поєднують один з одним великі енергетичні центри чи різні установки;
• розподільні. До цього виду належать системи з напругою 35, 110 і 150 кВ. Застосовуються для об'єднання районів та малих живильних центрів;
• що підводять електричну енергію до людей. Напруга - не вище 20 кВ, найпопулярніші види на 6 та 10 кВ. Ці ЛЕП підводять енергію до розподільних точок, а потім і до людей до будинку.

за напругою

По базисному напрузі такі ЛЕП переважно поділяють на дві основні групи. З низькою напругою до 1 кВ. ГОСТами вказуються чотири основні напруги, 40, 220, 380 та 660 В.

З напругою вище 1 кВ. ГОСТом тут описано 12 параметрів, середні показники – від 3 до 35 кВ, високі – від 100 до 220 кВ, найвищі – 330, 500 та 700 кВ та ультрависокі – більше 1 МВ. Його також називають високовольтною напругою.

За системою функціонування нейтралів в електроустановках

Такі установки можна розділити на чотири мережі:

• трифазні, в яких немає заземлення. В основному ця схема застосовується у мережах напругою до 35 кВ, де переміщуються малі струми;
• трифазні, у яких є заземлення за допомогою індуктивності. Цю установку також називають резонансно-заземленим видом. У таких повітряних лініях застосовується напруга 3-35 кВ де переміщаються струми великої величини;
• трифазні, в яких є повне заземлення. Такий режим функціонування нейтралі застосовується в повітряних лініях із середньою та високою напругою. Тут слід використовувати трансформатори струму;
• глухозаземлена нейтраль. Тут працюють повітряні лінії із напругою менше 1,0 кВ або більше 220 кВ.

Процес монтажу

За режимом роботи в залежності від механічного стану

Також буває і такий поділ ЛЕП, де передбачається зовнішній стан всіх елементів установки. Це лінії електропередач у хорошому стані, де кабелі, стійки та інші елементи майже нові. Основний акцент робиться на якість кабелів та канатів, на них не повинно бути механічних пошкоджень.

Також буває аварійне становище, де якість кабелів та канатів досить низька. У таких установках потрібно проводити негайний ремонт.

• лінії електропередач хорошого режиму роботи – всі складові нові та не пошкоджені;
• аварійні лінії - за явних видимих ​​пошкоджень проводів;
• лінії монтажного виду - у процесі монтажу стійок, кабелів та канатів.

Визначати стан ліній електропередач необхідно лише досвідченому електромонтеру.

Якщо установка аварійна, це може призвести до ряду наслідків. Наприклад, енергія буде подаватися не завжди, можливо коротке замикання, оголені дроти при зіткненні можуть спричинити пожежу. Якщо ЛЕП вчасно не зазнала монтажу і сталися непоправні наслідки, це може загрожувати величезними штрафами.

Підземні кабельні лінії електропередач

Призначення ПЛ електропередач

Такими ПЛ називаються установки, які використовуються для переміщення та розподілу електричної енергії по кабелях, що знаходяться на відкритому повітрі та утримуються за допомогою спеціальних стійок. ПЛ встановлюються і використовуються в різних погодних умовах і географічної місцевості, схильні до атмосферного впливу (опади, перепади температур, вітри).

Тому повітряні лінії необхідно встановлювати з урахуванням погодних факторів, забруднення атмосфери, вимог прокладання (для міста, поля, села) та інше. Установка повинна відповідати ряду правил та нормативам:

• економічно вигідна вартість;
• високою електропровідністю, міцністю використовуваних канатів та стійок;
• стійкість до механічних пошкоджень, корозії;
• бути безпечною для природи і людини, не займати багато вільної території.

Як виглядають ізолятори

Яка напруга ЛЕП

За певними характеристиками, можна дізнатися напругу ліній електропередач на вигляд. Перше на що варто звернути увагу – це ізолятор. Чим більше їх знаходиться на установці, тим вона буде сильнішою.

Найпопулярніші ізолятори повітряних ліній 0,4 кВ. Їх звичайного виготовляють із міцного скла. За їхньою кількістю можна визначатися в потужності.

ПЛ-6 і ПЛ-10 за формою такий самий, але набагато більший. Крім штирьового фіксування, іноді застосовують такі ізолятори за аналогом гірлянд за одним/двома зразками.

Зверніть увагу!На повітряній лінії 35кВ найчастіше встановлюють навісні ізолятори, хоча іноді можна побачити штирьовий вигляд. Гірлянда складається із трьох-п'яти видів.

Число роликів у гірлянді може бути таким:

• ВЛ-110кВ – 6 роликів;
• ПЛ-220кВ – 10 роликів;
• ВЛ-330кВ – 12 роликів;
• ПЛ-500кВ - 22 ролики;
• ПЛ-750кВ – від 20 і вище.

Як дізнатися потужність ЛЕП

Також напругу можна дізнатися за кількістю кабелів:

• ПЛ-0,4 кВ число дротів від 2 до 4 і вище;
• ПЛ-6, 10 кВ - всього три кабелі на установці;
• ПЛ-35 кВ, 110 кВ - для кожного ізолятора свій провід;
• ВЛ-220 кВ – для кожного ізолятора один великий провід;
• ПЛ-330 кВ - у фазах по два кабелі;
• ПЛ-750 кВ – від 3 до 5 проводів.

Наприкінці слід зазначити, що у світі неможливо обійтися без ліній електропередач. Саме вони постачають усю країну електрикою. В даний час застосовують повітряні та кабельні ЛЕП повсюдно.

Які лінії електропередач бувають

Мережа ліній електропередач необхідна для переміщення та розподілу електричної енергії: від її джерел, між населеними пунктами та кінцевими об'єктами споживання. Дані лінії відрізняються великою різноманітністю та поділяються:

• за типом розміщення проводів - повітряні (розташовані на відкритому повітрі) та кабельні (закриті в ізоляцію);
• за призначенням – наддалекі, магістральні, розподільні.

Повітряні та кабельні лінії електропередач мають певну класифікацію, яка залежать від споживача, роду струму, потужності, використовуваних матеріалів.

Повітряні лінії електропередач (ПЛ)

До них відносяться лінії, які прокладаються на свіжому повітрі над землею з використанням різних опор. Поділ ліній електропередач важливий для їх вибору та обслуговування.

Розрізняють лінії:

• за родом струму, що переміщується - змінний і постійний;
• за рівнем напруги – низьковольтні (до 1000 В) та високовольтні (понад 1000 В) лінії електропередач;
• по нейтралі – мережі з глухозаземленою, ізольованою, ефективно-заземленою нейтраллю.

Змінний струм

Електричні лінії, що використовують передачі змінний струм, впроваджуються російськими компаніями найчастіше. З їх допомогою відбувається живлення систем та переміщення енергії на різні відстані.

Постійний струм

Повітряні лінії електропередач, що забезпечують передачу постійного струму, використовуються в Росії рідко. Головна причина цього – висока вартість монтажу. Крім опор, проводів та різних елементів для них потрібна купівля додаткового обладнання – випрямлячів та інверторів.

Оскільки більшість споживачів використовує змінний струм, при облаштуванні таких ліній доводиться витрачати додатковий ресурс на перетворення енергії.

Влаштування повітряних ЛЕП

Пристрій повітряних ліній електропередач включають такі елементи:

• Системи опори або електричні стовпи. Вони розміщуються на землі або інших поверхнях і можуть бути анкерними (приймають основне навантаження), проміжними (зазвичай використовуються для підтримки проводів у прольотах), кутовими (розміщуються в місцях, де лінії проводів змінюють напрямок).
• Провід. Мають свої різновиди, можуть бути виготовлені з алюмінію, міді.
• Траверси. Вони кріпляться на опори ліній і є основою для монтажу проводів.
• Ізолятори. З їх допомогою монтуються дроти та ізолюються один від одного.
• Системи заземлення. Наявність такого захисту необхідна відповідно до норм ПУЕ (правил пристрою електроустановок).
• Блискавкозахист. Її використання забезпечує захист повітряної лінії електропередач від напруги, яка може виникнути при попаданні розряду.

Кожен елемент електричної мережі відіграє важливу роль, приймаючи він певне навантаження. У деяких випадках може використовуватися додаткове обладнання.

Кабельні лінії електропередач

Кабельні лінії електропередач під напругою, на відміну від повітряних, не вимагають великої вільної площі для розміщення. Завдяки наявності ізоляційного захисту вони можуть бути прокладені: на території різних підприємств, у населених пунктах із щільною забудовою. Єдиний недолік у порівнянні з ПЛ – більш висока вартість монтажу.

Підземні та підводні

Закритий спосіб дозволяє розміщувати лінії навіть у найскладніших умовах – під землею та під водною поверхнею. Для їхньої прокладки можуть використовуватися спеціальні тунелі або інші способи. При цьому можна використовувати кілька кабелів, також різні кріпильні деталі.

Біля електричних мереж встановлюються спеціальні охоронні зони. Відповідно до правил ПУЕ вони мають забезпечити безпеку та нормальні умови експлуатації.

Прокладка по спорудах

Прокладання високовольтних ліній електропередач з різною напругою можливе всередині споруд. До конструкцій, що найчастіше використовуються, відносяться:

• Тунелі. Вони є окремими приміщеннями, всередині яких кабелі розташовуються по стінах або на спеціальних конструкціях. Такі простори добре захищені та забезпечують легкий доступ до монтажу та обслуговування ліній.
• Канали. Це готові конструкції із пластику, залізобетонних плит та інших матеріалів, усередині яких розташовуються дроти.
• Поверх чи шахта. Приміщення, спеціально пристосовані для розміщення ЛЕП та можливості знаходження там людини.
• Естакада. Вони є відкритими спорудами, які прокладаються на землі, фундаменті, опорних конструкціях з прикріпленими всередині проводами. Закриті естакади називаються галереями.
• Розміщення у вільному просторі будівель – зазори, місце під підлогою.
• Кабельний блок. Кабелі прокладаються під землею у спеціальних трубах та виводяться на поверхню за допомогою спеціальних пластикових або бетонних колодязів.

Ізоляція кабельних ЛЕП

Головною умовою при виборі матеріалів для ізоляції ЛЕП є те, що вони не повинні проводити струм. Зазвичай у пристрої кабельних ліній електропередач використовуються такі матеріали:

• гума синтетичного або природного походження (вона відрізняється гарною гнучкістю, тому лінії з такого матеріалу легко прокладати навіть у важкодоступних місцях);
• поліетилен (досить стійкий до впливу хімічного чи іншого агресивного середовища);
• ПВХ (головною перевагою такої ізоляції є доступність, хоча матеріал за стійкістю та різними захисними властивостями поступається іншим);
• фторопластові (відрізняються високою стійкістю до різних впливів);
• матеріали на паперовій основі (малостійкі до хімічних та природних впливів, навіть за наявності просочення захисним складом).

Крім традиційних твердих матеріалів для таких ліній можуть застосовуватись рідинні ізолятори, а також спеціальні гази.

Класифікація за призначенням

Ще однією характеристикою, за якою відбувається класифікація ліній електропередач з урахуванням напруги, є призначення. ПЛ прийнято ділити на: наддалекі, магістральні, розподільні. Вони різняться залежно від потужності, типу одержувача та відправника енергії. Це може бути великі станції чи споживачі – заводи, населені пункти.

Наддалекі

Основним призначенням цих ліній є зв'язок між різними енергетичними системами. Напруга даних повітряних лініях починається від 500 кВ.

Магістральні

Даний формат ЛЕП передбачає напругу в мережі 220 та 330 кВ. Магістральні лінії забезпечують передачі енергії від електростанцій до пунктів розподілу. Також вони можуть використовуватись для зв'язку різних електростанцій.

Розподільні

До виду розподільних ліній належать мережі під напругою 35, 110 та 150 кВ. З їхньою допомогою відбувається переміщення електричної енергії від розподільчих мереж до населених пунктів, а також великим підприємствам. Лінії з напругою менше 20 кВ використовуються для забезпечення постачання енергії кінцевим споживачам, у тому числі для підключення електрики до ділянки .

Будівництво та ремонт ліній електропередач

Прокладання мереж високовольтних кабельних ліній електропередач та ПЛ – необхідний спосіб забезпечення енергією будь-яких об'єктів. З їхньою допомогою здійснюється передача електроенергії на будь-які відстані.

Будівництво мереж будь-якого призначення є складним процесом, який включає кілька етапів:

• Обстеження місцевості.
• Проектування ліній, складання кошторису, технічної документації.
• Підготовку території, підбір та закупівля матеріалів.
• Складання опорних елементів або підготовка до встановлення кабелю.
• Монтаж або закладання дротів, підвісних пристроїв, зміцнення ЛЕП.
• Благоустрій території та підготовка лінії до запуску.
• Введення в експлуатацію, офіційне оформлення документації.

Для забезпечення ефективної роботи лінії потрібна її грамотне технічне обслуговування, своєчасний ремонт та при необхідності реконструкція. Усі подібні заходи мають проводитись відповідно до ПУЕ (правил технічних установок).

Ремонт електричних ліній ділиться на поточний та капітальний. Під час першого проводиться контроль за станом роботи системи, виконуються роботи із заміни різних елементів. Капітальний ремонт передбачає проведення більш серйозних робіт, які можуть містити заміну опор, перетяжку ліній, заміну цілих ділянок. Усі види робіт визначаються залежно стану ЛЕП.

Над бездротовим варіантом передачі електроенергії ще на початку 20-го століття працював видатний винахідник сербського походження Нікола Тесла, але навіть століття подібні розробки масштабного промислового застосування не отримали. Основним способом доставки енергії споживачеві, як і раніше, залишаються кабельні та повітряні лінії електропередач.

Лінії електропередач: призначення та види

Лінія електропередачі - чи не найголовніший компонент електричних мереж, що входить до системи енергетичного обладнання та пристроїв, головне призначення якої - передача електричної енергії від установок, що її виробляють (електростанцій), що перетворюють та розподіляють (електропідстанцій) до споживачів. У загальних випадках так називають всі електричні лінії, що знаходяться поза межами перерахованих електроспоруд.

Історична довідка: перша ЛЕП (постійного струму, напругою 2 кВ) була споруджена у Німеччині за проектом французького вченого Ф. Депре у 1882 році. Вона мала довжину близько 57 км і з'єднувала міста Мюнхен та Місбах.

За способом монтажу та облаштування поділяють кабельні та повітряні лінії електропередач. Останніми роками, особливо для енергопостачання мегаполісів, будують газоізольовані лінії. Їх застосовують передачі високих потужностей за умов дуже щільної забудови задля економії площі, займаної ЛЕП, і забезпечення екологічних і вимог.

Кабельні лінії знаходять застосування там, де облаштування повітряних складно або неможливе за технічними або естетичними параметрами. Через порівняльну дешевизну, кращу ремонтопридатність (у середньому час ліквідації аварії чи несправності в 12 разів менший) та високу пропускну здатність найбільш потрібні повітряні лінії електропередачі.

Визначення. Загальна класифікація

Електрична повітряна лінія (ВЛЕП) – сукупність пристроїв, розташованих на відкритому повітрі та призначених для передачі електроенергії. До складу повітряних ліній входять дроти, траверси з ізоляторами, опори. Як останні в деяких випадках можуть виступати конструктивні елементи мостів, шляхопроводів, будівель та інших споруд. При зведенні та експлуатації повітряних ліній електропередач та мереж також використовується різна допоміжна арматура (грозахист, заземлюючі пристрої), додаткове та супутнє обладнання (високочастотного та волоконно-оптичного зв'язку, проміжного відбору потужності) та елементи маркування комплектуючих.

За родом енергії, що передається, повітряні лінії поділяють на мережі змінного і постійного струму. Останні, зважаючи на певні технічні труднощі та неефективність, широкого поширення не набули і застосовуються лише для енергопостачання спеціалізованих споживачів: приводів постійного струму, електролізних цехів, міських контактних мереж (електрифікованого транспорту).

За номінальною напругою повітряні лінії електропередачі прийнято ділити на два великі класи:

1. Низьковольтні, напругою до 1 кВ. Державними стандартами визначаються чотири номінальні значення: 40, 220, 380 та 660 Ст.
2. Високовольтні, понад 1 кв. Тут визначено дванадцять номінальних значень: середньої напруги – від 3 до 35 кВ, високої – від 110 до 220 кВ, надвисокої – 330, 500 та 700 кВ та ультрависокої – понад 1 МВ.

Примітка: всі наведені цифри відповідають міжфазному (лінійному) напрузі трифазної мережі (шести- та дванадцятифазні системи серйозного промислового розповсюдження не мають).

Від ГОЕЛРО до ЄЕС

Наступна класифікація визначає інфраструктуру та функціональне призначення повітряних ліній електропередач.

За охопленням території мережі поділяють:

• на наддалекі (напруга понад 500 кВ), призначені для зв'язку регіональних енергетичних систем;
• магістральні (220, 330 кВ), службовці для формування (з'єднання електростанцій з розподільними спорудами);
• розподільні (35 - 150 кВ), основне призначення яких - постачання електроенергії великим споживачам (об'єктам промисловості, аграрного комплексу та великим населеним пунктам);
• що підводять або живлять (нижче 20 кВ), що забезпечують енергопостачання решти споживачів (міських, промислових та сільськогосподарських).

Повітряні лінії електропередач мають важливе значення у формуванні Єдиної енергетичної системи країни, основа якої була закладена ще при реалізації плану ГОЕЛРО (Державна електрифікація Росії) молодої Радянської республіки близько століття тому для забезпечення високого рівня надійності енергопостачання, його стійкості до відмови.

По топологічній структурі та конфігурації ВЛЕП можуть бути розімкненими (радіальними), замкнутими, з резервним (що містить два і більше джерела) харчуванням.

За кількістю паралельних ланцюгів, що проходять однією трасою, лінії поділяють на одно-, двух- і многоцепные (під ланцюгом розуміється повний комплект проводів трифазної мережі). Якщо ланцюги мають різні номінальні значення напруги, то таку ВЛЕП називають комбінованою. Ланцюги можуть кріпитися як на одній опорі, так і на різних. Звичайно, в першому випадку маса, габарити і складність опори зростають, але скорочується охоронна зона лінії, що в густонаселеній місцевості іноді відіграє вирішальну роль при складанні проекту.

Додатково використовують поділ повітряних ліній та мереж, виходячи з виконання нейтралів (ізольована, глухозаземлена тощо) та режиму роботи (штатний, аварійний, монтажний).

Охоронна зона

Для забезпечення безпеки, нормального функціонування, зручності обслуговування та ремонту ВЛЕП, а також для запобігання травматизму та загибелі людей, вздовж трас вводяться зони з особливим режимом використання. Таким чином, охоронна зона повітряних ліній електропередачі - це земельна ділянка та повітряний простір над ним, укладений між вертикальними площинами, що стоять на певній відстані від крайніх проводів. В охоронних зонах заборонено роботу вантажопідйомної техніки, будівництво будівель та споруд. Мінімальна відстань від повітряної лінії електропередач визначається номінальною напругою.

При перетині несудноплавних водойм, охоронної зони повітряних ліній електропередач відповідають аналогічні відстані, а для судноплавних її розмір збільшується до 100 метрів. Крім того, керівними вказівками визначаються найменші видалення дротів від поверхні землі, виробничих та житлових будівель, дерев. Заборонено прокладання високовольтних трас над дахами будівель (крім виробничих, особливо обумовлених випадках), над територіями дитячих установ, стадіонів, культурно-розважальних і торгових майданчиків.

Опори - конструкції, виконані з дерева, залізобетону, металу або композитних матеріалів для забезпечення необхідної відстані проводів та грозозахисних тросів від земної поверхні. Найбюджетніший варіант - дерев'яні стійки, що використовуються дуже широко в минулому столітті при будівництві високовольтних ліній - поступово виводяться з експлуатації, а нові майже не встановлюються. До основних елементів опор повітряних ліній електропередач відносяться:

• фундаментні основи,
• стійки,
• підкоси,
• розтяжки.

Конструкції поділяють на анкерні та проміжні. Перші встановлюють на початку та в кінці лінії, при зміні напрямку траси. Особливий клас анкерних опор - перехідні, що використовуються на перетинах ВЛЕП з водними артеріями, шляхопроводами та подібними об'єктами. Це найпотужніші та високонавантажені конструкції. У складних випадках їхня висота може досягати 300 метрів!

Міцність та габарити конструкції проміжних опор, що використовуються тільки для прямих ділянок трас, не такі значні. Залежно від призначення їх поділяють на транспозиційні (службовці для зміни розташування фазних проводів), перехресні, відгалужувальні, знижені і підвищені. З 1976 року всі опори були уніфіковані, але в наші дні спостерігається процес відходу від масового застосування типових виробів. Кожну трасу намагаються максимально адаптувати до умов рельєфу, ландшафту та клімату.

Головна вимога до проводів ВЛЕП – висока механічна міцність. Діляться на два класи - неізольовані та ізольовані. Можуть бути виконані у вигляді багатодротяних та однодротяних провідників. Останні, що складаються з однієї мідної або залізної жили, використовуються тільки для будівництва трас низької напруги.

Багатодротяні дроти для повітряних ліній електропередач можуть бути виконані зі сталі, сплавів на основі алюмінію або чистого металу, міді (останні внаслідок високої вартості на протяжних трасах практично не використовуються). Найбільш поширені провідники, виготовлені з алюмінію (в позначенні є буква "А") або сталеалюмінієвих сплавів (марка АС або АСУ (посилені)). Конструктивно є скручені сталеві дроти, поверх яких навиті алюмінієві жили. Сталеві для захисту від корозії оцинковують.

Вибір перерізу проводять відповідно до потужності, що передається, допустимого падіння напруги, механічних характеристик. Стандартні перерізи проводів, що виробляються в Росії, - 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 і 240. Уявлення про мінімальні перерізи проводів, що застосовуються для спорудження повітряних ліній, можна отримати з таблиці, наведеної нижче.

Відгалуження виконують найчастіше ізольованими проводами (марки АПР, АВТ). Вироби мають атмосферостійке ізоляційне покриття та сталевий трос, що несе. З'єднання проводів у прольотах монтують на ділянках, не схильних до механічних впливів. Зрощують їх обтисканням (із застосуванням відповідних пристроїв та матеріалів) або зварюванням (термітними шашками або спеціальним апаратом).

В останні роки при зведенні повітряних ліній все частіше використовують самонесучі ізольовані дроти. Для ВЛЕП низької напруги промисловістю випускаються марки СІП-1, -2 та -4, а для ліній 10-35 кВ – СІП-3.

На трасах напругою понад 330 кВ, для запобігання коронним розрядам, практикується застосування розщепленої фази - один провід великого перерізу замінюється кількома меншими, скріпленими між собою. Зі зростанням номінального напруження їх кількість збільшується від 2 до 8.

Лінійна арматура

До арматури ВЛЕП належать траверси, ізолятори, затискачі та підвіси, планки та розпірки, кріпильні пристрої (скоби, хомути, металовироби).

Основна функція траверс - кріплення дротів таким чином, щоб забезпечити необхідну відстань між різноїменними фазами. Вироби є спеціальні металоконструкції, виконані з куточків, смуги, штирів і т. д. з пофарбованою або оцинкованою поверхнею. Існує близько двох десятків типорозмірів та видів траверс, вагою від 10 до 50 кг (позначаються як ТМ-1...ТМ22).

Ізолятори застосовують для надійного та безпечного кріплення проводів. Їх поділяють за групами, залежно від матеріалу виготовлення (порцеляна, загартоване скло, полімери), функціонального призначення (опорні, прохідні, вступні) та способів кріплення до траверсів (штирьові, стрижневі та підвісні). Ізолятори виготовляють під певну напругу, яку обов'язково вказують у буквенно-цифровому маркуванні. Головні вимоги до цього типу арматури при влаштуванні повітряних ліній електропередач - механічна та електрична міцність, теплостійкість.

Для зменшення вібрації лінії і запобігання зламів дротів проводів застосовують спеціальні пристрої, що гасять або демпфуючі петлі.

Технічні параметри та захист

При проектуванні та монтажі повітряних ліній електропередач враховують такі найважливіші характеристики:

• Довжину проміжного прольоту (дистанцію між осями сусідніх стояків).
• Відстань видалення один від одного фазних провідників і нижнього - від поверхні землі (габарит лінії).
• Довжину гірлянди ізоляторів відповідно до номінальної напруги.
• Повну висоту опор.

Отримати уявлення про основні параметри повітряних ліній електропередач 10 кВ та вище можна з таблиці.

Для попередження пошкоджень повітряних ліній та профілактики аварійних відключень під час грози над фазними проводами пускають сталевий або сталеалюмінієвий тросовий блискавковідвід, перетином 50-70 мм 2 заземлений на опорах. Нерідко його виконують порожнистим, і цей простір використовують для організації високочастотних каналів зв'язку.

Захист від перенапруг, що виникають при ударах блискавки, забезпечують вентильні розрядники. У разі виникнення на проводах індукованого грозового імпульсу відбувається пробою іскрового проміжку, в результаті якого розряд перетікає на опору, що має потенціал землі, не пошкоджуючи ізоляції. Опір опори зменшують, використовуючи спеціальні заземлювальні пристрої.

Підготовка та монтаж

Технологічний процес спорудження ВЛЕП складається з підготовчих, будівельно-монтажних та пускових робіт. До перших відносять закупівлю обладнання та матеріалів, залізобетонних та металевих конструкцій, вивчення проекту, підготовку траси та пікетаж, розробку ППЕР (плану виконання електромонтажних робіт).

Будівельні роботи включають копання котлованів, установку і складання опор, розподіл по трасі арматури і комплектів заземлення. Безпосередньо монтаж повітряних ліній електропередач починають з розкочування проводів та тросів, виконання з'єднань. Потім слід піднімання їх на опори, натяжка, візування стріл провисання (найбільшої відстані між проводом і прямою лінією, що з'єднує точки його кріплення до опор). На завершення пов'язують дроти та троси на ізоляторах.

Крім загальних заходів безпеки, роботи на повітряних лініях електропередач мають на увазі дотримання таких правил:

• Припинення всіх робіт при наближенні до грозового фронту.
• Забезпечення захисту персоналу від впливу наведених у проводах електричних потенціалів (закорочування та заземлення).
• Заборона роботи в нічний час (крім монтажу перетинів із шляхопроводами, залізницями), ожеледиці, тумані, при швидкості вітру понад 15 м/с.

Перед введенням в експлуатацію перевіряють стрілу провісу та габарити лінії, вимірюють падіння напруги в з'єднувачах, опір заземлювальних пристроїв.

Обслуговування та ремонт

За регламентами робіт усі повітряні лінії понад 1 кВ кожні півроку підлягають огляду обслуговуючим персоналом, інженерно-технічними працівниками - 1 раз на рік, щодо наступних несправностей:

• начерків сторонніх предметів на дроти;
• обривів або перегорання окремих фазових проводів, порушення регулювання стріл провисання (не повинні перевищувати проектні більш ніж на 5%);
• пошкодження чи перекриття ізоляторів, гірлянд, розрядників;
• руйнувань опор;
• порушень в охоронній зоні (складування сторонніх предметів, знаходження негабаритної техніки, звуження ширини просіки внаслідок розростання дерев та чагарників).

Позачергові огляди траси проводять при утворенні льоду, у період розливу річок, природних та техногенних пожеж, а також після автоматичного відключення. Огляди з підйомом на опори проводять при необхідності (мінімум 1 раз на 6 років).

У разі виявлення порушення цілісності частини дротів дроту (до 17 % загального перерізу) пошкоджену ділянку відновлюють накладенням ремонтної муфти або бандажу. При великих ушкодженнях провід розрізають і знову з'єднують спеціальним затискачем.

У ході поточного ремонту повітряної траси виправляють опори, що покосилися, і підкоси, перевіряють затяжку всіх різьбових з'єднань, відновлюють захисний шар фарби на металоконструкціях, нумерацію, знаки і плакати. Вимірюють опір заземлювальних пристроїв.

Капітальний ремонт повітряних ліній електропередач передбачає виконання всіх робіт поточного ремонту. Крім цього, здійснюється повна перетяжка проводів із виміром перехідного опору сполучних муфт та проведенням післяремонтних випробувальних заходів.

Зміст:

Один із стовпів сучасної цивілізації – це електропостачання. Ключову роль ньому виконують лінії електропередачі – ЛЕП. Незалежно від віддаленості генеруючих потужностей кінцевих споживачів, потрібні протяжні провідники, які з'єднують. Далі розповімо більш детально у тому, що собою представляють ці провідники, іменовані як ЛЕП.

Якими бувають повітряні ЛЕП

Проводи, прикріплені до опор, – це повітряні ЛЕП. Сьогодні освоєно два способи передачі електроенергії на великі відстані. Вони засновані на змінному та постійному напруженні. Передача електроенергії при постійній напрузі поки що менш поширена порівняно зі змінною напругою. Це тим, що постійний струм сам собою генерується, а виходить із змінного струму.

Тому необхідні додаткові електричні машини. А вони почали з'являтися відносно недавно, оскільки в їх основі використовуються потужні напівпровідникові прилади. Такі напівпровідники з'явилися лише 20–30 років тому, тобто приблизно у 90-х роках ХХ століття. Отже, до цього часу вже було побудовано велику кількість ЛЕП змінного струму. Відмінності ліній електропередач показано далі на схематичному зображенні.

Найбільші втрати викликає активний опір матеріалу дротів. При цьому немає значення, який струм - постійний або змінний. Для їх подолання напруга на початку передачі підвищується якнайбільше. Вже подолано рівень в один мільйон вольт. Генератор Г живить ЛЕП змінного струму через трансформатор Т1. А наприкінці передачі напруга знижується. ЛЕП живить навантаження Н через трансформатор Т2. Трансформатор є найпростішим і найнадійнішим інструментом перетворення напруги.

У читача, мало знайомого з електропостачанням, швидше за все, постає питання про сенс передачі електроенергії на постійному струмі. А причини суто економічні – передача електроенергії на постійному струмі саме у самій ЛЕП дає велику економію:

1. Генератор виробляє трифазну напругу. Отже, три дроти для електропостачання на змінному струмі потрібні завжди. А на постійному струмі всю потужність трьох фаз можна передати двома проводами. А при використанні землі як провідника – по одному дроту. Отже, економія лише на матеріалах виходить триразовою на користь ЛЕП на постійному струмі.
2. Електричні мережі змінного струму при об'єднанні в одну загальну систему повинні мати однакове фазування (синхронізацію). Це означає, що миттєве значення напруги в електромережах, що з'єднуються, повинно бути однаковим. Інакше між фазами електромереж, що з'єднуються, буде різниця потенціалів. Як наслідок з'єднання без фазування – аварія, яка можна порівняти з коротким замиканням. Для електромереж постійного струму взагалі не характерна. Їх має значення лише діюча напруга на даний момент з'єднання.
3. Для електричних ланцюгів, що працюють на змінному струмі, характерний імпеданс, пов'язаний з індуктивністю та ємністю. Імпеданс є також і ЛЕП змінного струму. Чим протяжніша лінія, тим більше імпеданс і втрати, пов'язані з ним. Для електричних кіл постійного струму поняття імпедансу немає, як і втрат, що з зміною напрями руху електричного струму.
4. Як згадувалося в п. 2, для стабільності в енергосистемі потрібна синхронізація генераторів. Але чим більше система, що працює на змінному струмі, і, відповідно, кількість електрогенераторів, тим складніше їх синхронізувати. А для енергосистем постійного струму будь-яка кількість генераторів нормально працюватиме.

Через те, що сьогодні немає достатньо потужних напівпровідникових або інших систем для перетворення напруги, достатньо ефективної та надійної, більшість ЛЕП, як і раніше, працює на змінному струмі. З цієї причини зупинимося тільки на них.

Ще один пункт у класифікації ліній електропередач – це їх призначення. У зв'язку з цим лінії поділяються на

• наддалекі,
• магістральні,
• розподільні.

Їх конструкція принципово відрізняється через різні величини напруги. Так, у наддальних ЛЕП, що є системоутворюючими, застосовуються найвищі напруження, які тільки існують на нинішньому етапі розвитку техніки. Розмір у 500 кВ їм мінімальної. Це пояснюється значним видаленням один від одного потужних електростанцій, кожна з яких є основою окремої енергосистеми.

Усередині неї існує своя розподільча мережа, завдання якої – забезпечення великих груп кінцевих споживачів. Вони приєднані до розподільних підстанцій з напругою 220 або 330 кВ на високій стороні. Ці підстанції є кінцевими споживачами для магістральних ЛЕП. Оскільки енергетичний потік вже наблизився до поселень, напругу необхідно зменшити.

Розподіл електроенергії виконують ЛЕП, напруга яких 20 та 35 кВ для житлового сектора, а також 110 та 150 кВ – для потужних промислових об'єктів. Наступний пункт класифікації ліній електропередач – за класом напруги. За цією ознакою ЛЕП можна пізнати візуально. До кожного класу напруги характерні відповідні ізолятори. Їхня конструкція – це свого роду посвідчення лінії електропередачі. Ізолятори виготовляються збільшенням числа керамічних чашок відповідно до збільшення напруги. А його класи в кіловольтах (включаючи напруги між фазами, прийняті для країн СНД) такі:

• 1 (380 В);
• 35 (6, 10, 20);
• 110…220;
• 330…750 (500);
• 750 (1150).

Крім ізоляторів, характерними ознаками є дроти. Зі збільшенням напруги дедалі більше проявляється ефект коронного електричного розряду. Це явище відбирає енергію та зменшує ефективність електропостачання. Тому для ослаблення коронного розряду зі збільшенням напруги, починаючи з 220 кВ, використовуються паралельні дроти – по одному на кожні приблизно 100 кВ. Деякі з повітряних ліній різних класів напруги показані далі на зображеннях:

Опори ЛЕП та інші помітні елементи

Для того, щоб провід надійно утримувався, застосовуються опори. У найпростішому випадку це дерев'яні стовпи. Але така конструкція застосовна лише до ліній до 35 кВ. А зі збільшенням цінності деревини в цьому класі напруги все більше використовуються опори із залізобетону. У міру збільшення напруги дроту необхідно піднімати вище, а відстань між фазами робити більше. У порівнянні опори виглядають так:

Загалом, опори – це окрема тема, яка досить широка. З цієї причини в деталі теми опор ліній електропередач тут не заглиблюватимемося. Але щоб коротко та ємно показати читачеві її основу, продемонструємо зображення:

На закінчення інформації про повітряні ЛЕП згадаємо ті додаткові елементи, які зустрічаються на опорах і добре помітні. Це

• системи захисту від блискавки,
• а також реактори.

Крім перелічених елементів, лініях електропередачі застосовується ще кілька. Але залишимо їх за рамками статті та перейдемо до кабелів.

Кабельні лінії

Повітря – це ізолятор. На цій його властивості засновані повітряні лінії. Але є й інші ефективніші матеріали-ізолятори. Їхнє застосування дозволяє набагато зменшити відстані між фазними провідниками. Але ціна такого кабелю виходить настільки велика, що не може бути мови про його використання замість повітряних ЛЕП. З цієї причини кабелі прокладають там, де є проблеми з повітряними лініями.

Розшифровка ЛЕП - абревіатура від словосполучення "лінія електропередачі". ЛЕП це найважливіший компонент енергетичних систем, який служить передачі електроенергії від генеруючих пристроїв до розподільним, перетворювальним і, зрештою, до споживачів.

Класифікація

Передача електричної енергії здійснюється за металевими проводами, де провідником є ​​мідь або алюміній. Розрізняється спосіб прокладання проводів:

• По повітрю – повітряними линями;
• У ґрунті (воді) – кабельними лініями;
• Газоізольовані лінії.

Перелічені види ЛЕП є основними. Проводяться експерименти з бездротової передачі енергії, але в даний час такий спосіб не знайшов поширення на практиці, за винятком малопотужних пристроїв.

Повітряні лінії електропередач

Повітряні лінії електропередач, ВЛЕП, характеризуються високою складністю. Їхня конструкція, порядок експлуатації регламентуються спеціальною документацією. ПЛ характеризуються тим, що електроенергія передається проводами, прокладеними на відкритому повітрі. Для забезпечення безпеки, зменшення втрат склад ПЛ досить складний.

Склад ПЛ

Що таке ПЛ? Це не високовольтна лінія, як інколи вважають. ПЛ – це цілий комплекс конструкцій та обладнання. Основні елементи, з яких складається будь-яка лінія електропередач:

• Токонесучі дроти;
• Несучі опори;
• Ізолятори.

Інші компоненти також важливі, але їх тип, номенклатура та кількість залежать від різних факторів:

• Арматура;
• Грозозахисні троси;
• Пристрої заземлення;
• Розрядники;
• Пристрої секціонування;
• Маркування для запобігання літальним апаратам;
• Допоміжне обладнання (апаратура накладання зв'язку, дистанційного контролю);
• Волоконно-оптична лінія зв'язку.

До складу арматури входять кріпильні вироби для з'єднання ізоляторів, дротів, кріплення їх до опор.

До відома.Розрядники, заземлення та пристрої грозозахисту служать для забезпечення безпеки та підвищення надійності при виникненні стрибків напруги, у тому числі під час грози.

Пристрої секціонування дозволяють проводити відключення частини ЛЄП на період проведення регламентних або аварійних робіт.

Апаратура високочастотного та оптоволоконного зв'язку призначена для здійснення диспетчерського віддаленого контролю та управління роботою лінії, пристроїв секціонування, підстанції та розподільчих пристроїв.

Документи, що регулюють ПЛ

Основними документами, що регулюють будь-яку ЛЕП, є Будівельні норми та правила (СНіП), а також Правила влаштування електроустановок ПУЕ. Дані документи регламентують проектування, конструкцію, будівництво та експлуатацію повітряних ліній електропередач.

Класифікація ПЛ

Велика різноманітність конструкцій та типів повітряних ліній дозволяє виділити у них групи, об'єднані загальними ознаками.

За родом струму

Більшість існуючих ЛЕП призначено до роботи зі змінним струмом, що пов'язані з простотою перетворення напруги за величиною.

Окремі типи ліній працюють із постійним струмом. Вони призначені для деяких сфер застосування (живлення контактної мережі, потужних споживачів постійного струму), але загальна довжина невелика, незважаючи на менші втрати на ємнісній та індуктивній складових.

По призначенню

• Міжсистемні (далекі) – для поєднання кількох енергетичних систем. Сюди відносяться ПЛ 500 кВ та вище;
• Магістральні – для об'єднання електростанцій у мережу в межах однієї енергосистеми та подачі електроенергії на вузлові підстанції;
• Розподільні – для зв'язку великих підприємств та населених пунктів із вузловими підстанціями;
• ПЛ сільськогосподарських споживачів;
• Міська та сільська розподільна мережа.

За режимом роботи нейтралів в електроустановках

• Мережі з глухозаземленою нейтраллю;
• Мережі із ізольованою нейтраллю;
• З резонансно-заземленою нейтраллю;
• Із ефективно-заземленою нейтраллю.

За режимом роботи в залежності від механічного стану

Основний режим роботи ПЛ – нормальний, коли всі дроти та троси перебувають у справному стані. Можуть бути випадки, коли частина проводів відсутня, але ЛЕП експлуатується:

• При повному чи частковому обриві – аварійний режим;
• Під час монтажу дротів, опор – монтажний режим.

Основні елементи ПЛ

• Траса – розташування осі ЛЕП щодо землі;
• Фундамент опори – конструкція у ґрунті, на яку спирається опора, передаючи їй навантаження від зовнішніх впливів;
• Довжина прольоту – відстань між центрами сусідніх опор;
• Стріла провісу – відстань між нижньою точкою дроту та умовною прямою між точками підвісу дротів;
• Габарит дроту – відстань від нижньої частини дроту до землі.

Кабельні лінії електропередач

Що таке кабельна ЛЕП? Даний тип ліній електропередач відрізняється від ПЛ тим, що дроти різних фаз ізольовані та об'єднані в єдиний кабель.

За умовами проходження

За умовами проходження КЛ поділяють на:

• Підземні;
• Підводні;
• По спорудах.

Кабельні споруди

Крім того, що кабель може бути у воді або землі, частина його обов'язково проходить по кабельним спорудам, до яких відносяться:

• Кабельні канали;
• Кабельна камера;
• Кабельна шахта;
• Подвійна підлога;
• Кабельна галерея.

Цей перелік неповний, основна відмінність кабельних споруд від інших – вони призначені виключно для монтажу кабелю разом із пристроями кріплення, силовими муфтами та відгалуженнями.

За типом ізоляції

Найбільшого поширення набули кабельні лінії з твердою ізоляцією:

• Полівінілхлоридна;
• Олійно-паперова;
• Гумо-паперова;
• Поліетиленова (пошитий поліетилен);
• Етилен-пропіленова.

Рідше зустрічаються рідинна та газова ізоляції.

Втрати у ЛЕП

Втрати в передавальних лініях мають різну природу та поділяються на:

• Втрати на нагрівання:
• Втрати на коронні розряди:
• Втрати на радіовипромінювання;
• Втрати передачі реактивної потужності.

Опори ЛЕП та інші елементи

Основний елемент для кріплення дротів лінії електропередач – опора. Опори ЛЕП поділяються на два типи:

• Анкерні (кінцеві), на яких розташовані пристрої кріплення та натягу дроту;
• Проміжні.

Опори можуть встановлюватися безпосередньо в ґрунт або фундамент. За матеріалом виготовлення:

• Дерев'яні;
• Сталеві;
• Залізобетонні.

Ізолятори та арматура

Ізолятори призначені для кріплення та ізолювання проводів ЛЕП. Найбільшу перевагу отримали підвісні ізолятори, які дозволяють з окремих елементів зробити будь-яку довжину залежно від вимог. Як правило, що вища напруга в кВ, то більшу довжину має гірлянда ізоляторів.

Виготовляються з:

• Порцеляна;
• Скло;
• Полімерні матеріали.

Арматура використовується для з'єднання ланцюжків ізоляторів, кріплення їх до опор та проводів. У кабельних лініях арматури також відносяться сполучні муфти.

Захисні пристрої

Як захист використовуються грозозахисні провідники, розрядники та пристрої заземлення. Заземлення металевих опор проводиться шляхом механічного кріплення несучої конструкції до заземлюючого контуру. Особливо важливим є заземлення залізобетонних опор, оскільки при витіканнях струму він починає протікати через арматуру бетону, надаючи руйнівний вплив. Шкода, завдана опорі, візуально видно не буде.

Важливо!Для найкращого захисту охоронний провід розміщується вище за всіх інших.

Технічні характеристики

Технічна характеристика ЛЕП залежить не тільки від переданої напруги та потужності. Повинні враховуватися такі фактори:

• Місто чи нежитлова зона;
• Домінуючі погодні умови (діапазон температур, швидкість вітру);
• Стан ґрунту (твердий, рухомий).

Що таке ЛЕП? Будь-яка лінія електропередач – це сильне джерело електромагнітного поля. Розташовані поблизу житла високовольтні лінії негативно впливають здоров'я. Визначення мінімальної шкоди здоров'ю та навколишньому середовищу відіграє важливу роль у проектуванні ЛЕП.

Технічні розрахунки здійснюють для того, щоб визначити, який тип лінії слід використовувати для досягнення найбільшої ефективності.

Відео