Классификация ЛЭП по напряжению

Итак, ЛЭП – это, во-первых, электрическая линия. Во-вторых, это участки проводов, которые выходят за пределы подстанций и электрических станций.
Содержание
  1. Классификация ЛЭП по напряжению
  2. ЛЭП – это проводная или кабельная линия передачи электроэнергии
  3. Классификация
  4. Воздушные ЛЭП
  5. Классификация воздушных линий электропередач
  6. Классификация ЛЭП по нейтрале
  7. Элементы воздушной ЛЭП
  8. Кабельные ЛЭП
  9. Заключение по теме
  10. Классификация ЛЭП по напряжению
  11. ЛЭП. Что такое линии электропередач
  12. Воздушная линия электропередачи
  13. Содержание
  14. Конструкция
  15. Провода и проводники
  16. Проводники
  17. Маркировка проводов
  18. Изоляторы
  19. Линейная арматура
  20. Опоры
  21. Фундаменты опор ВЛ
  22. ЛЭП — характеристика и классификация
  23. Классификация
  24. Воздушные линии электропередачи
  25. Состав ВЛ
  26. Документы, регулирующие ВЛ
  27. Классификация ВЛ
  28. По роду тока
  29. По назначению
  30. По режиму работы нейтралей в электроустановках
  31. По режиму работы в зависимости от механического состояния
  32. Основные элементы ВЛ
  33. Кабельные линии электропередачи
  34. По условиям прохождения
  35. Кабельные сооружения
  36. По типу изоляции
  37. Потери в ЛЭП
  38. Опоры ЛЭП и другие элементы
  39. Изоляторы и арматура
  40. Защитные приспособления
  41. Технические характеристики
  42. Видео

Классификация ЛЭП по напряжению

ЛЭП – это проводная или кабельная линия передачи электроэнергии

Как можно обозначит значение линий электропередач? Есть ли точное определение проводам, по которым передается электроэнергия? В межотраслевых правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей есть точное определение. Итак, ЛЭП – это, во-первых, электрическая линия. Во-вторых, это участки проводов, которые выходят за пределы подстанций и электрических станций. В-третьих, основное назначение линий электропередач – это передача электрического тока на расстоянии.

Железные опоры ЛЭП

Классификация

По тем же правилам МПТЭЭП производится разделение ЛЭП на воздушные и кабельные. Но необходимо отметить, что по линиям электропередач производится также передача высокочастотных сигналов, которые используются для передачи телеметрических данных, для диспетчерского управления различными отраслями, для сигналов противоаварийной автоматики и релейной защиты. Как утверждает статистика, 60000 высокочастотных каналов сегодня проходят по линиям электропередач. Скажем прямо, показатель значительный.

Воздушные ЛЭП

Воздушные линии электропередач, их обычно обозначают буквами «ВЛ» – это устройства, которые располагаются на открытом воздухе. То есть, сами провода прокладываются по воздуху и закрепляются на специальной арматуре (кронштейны, изоляторы). При этом их установка может проводиться и по столбам, и по мостам, и по путепроводам. Не обязательно считать «ВЛ» те линии, которые проложены только по высоковольтным столбам.

Что входит в состав воздушных линий электропередач:

  • Основное – это провода.
  • Траверсы, с помощью которых создаются условия невозможности соприкосновения проводов с другими элементами опор.
  • Изоляторы.
  • Сами опоры.
  • Контур заземления.
  • Молниеотводчики.
  • Разрядники.

То есть, линия электропередач – это не просто провода и опоры, как видите, это достаточно внушительный список различных элементов, каждый из которых несет свои определенные нагрузки. Сюда же можно добавить оптоволоконные кабели, и вспомогательное к ним оборудование. Конечно, если по опорам ЛЭП проводятся высокочастотные каналы связи.

Строительство ЛЭП, а также ее проектирование, плюс конструктивные особенности опор определяются правилами устройства электроустановок, то есть ПУЭ, а также различными строительными правилами и нормами, то есть СНиП. Вообще, строительство линий электропередач – дело непростое и очень ответственное. Поэтому их возведением занимаются специализированные организации и компании, где в штате есть высококвалифицированные специалисты.

Классификация воздушных линий электропередач

Сами воздушные высоковольтные линии электропередач делятся на несколько классов.

  • Переменного,
  • Постоянного.

В основе своей воздушные ВЛ служат для передачи переменного тока. Редко можно встретить второй вариант. Обычно он используется для питания сети контактной или связной для обеспечения связью несколько энергосистем, есть и другие виды.

По напряжению воздушные ЛЭП делятся по номиналу этого показателя. Для информации перечислим их:

  • для переменного тока: 0,4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 киловольт (кВ);
  • для постоянного используется всего один вид напряжение – 400 кВ.

При этом линии электропередач напряжением до 1,0 кВ считаются низшего класса, от 1,0 до 35 кВ – среднего, от 110 до 220 кВ – высокого, от 330 до 500 кВ – сверхвысокого, выше 750 кВ ультравысокого. Необходимо отметить, что все эти группы отличаются друг от друга лишь требованиями к расчетным условиям и конструктивным особенностям. Во всем остальном – это обычные высоковольтные линии электропередач.

Напряжение ЛЭП соответствует их назначению.

  • Высоковольтная линия напряжением свыше 500 кВ считаются сверхдальними, они предназначаются для соединения отдельных энергосистем.
  • Высоковольтная линия напряжением 220, 330 кВ считаются магистральными. Их основное назначение – соединить между собой мощные электростанции, отдельные энергосистемы, а также электростанции внутри данных систем.
  • Воздушные ЛЭП напряжением 35-150 кВ устанавливаются между потребителями (большими предприятиями или населенными пунктами) и распределительными пунктами.
  • ВЛ до 20 кВ используются в качестве линий электропередач, которые непосредственно подводят электрический ток к потребителю.

Классификация ЛЭП по нейтрале

  • Трехфазные сети, в которых нейтраль не заземлена. Обычно такая схема используется в сетях напряжением 3-35 кВ, где протекают малые токи.
  • Трехфазные сети, в которых нейтраль заземлена через индуктивность. Это так называемый резонансно-заземленный тип. В таких ВЛ используется напряжение 3-35 кВ, в которых протекают токи большой величины.
  • Трехфазные сети, в которых нейтральная шина полностью заземлена (эффективно-заземленная). Этот режим работы нейтрали используется в ВЛ со средним и сверхвысоким напряжением. Обратите внимание, что в таких сетях необходимо использовать трансформаторы, а не автотрансформаторы, в которых нейтраль заземлена наглухо.
  • И, конечно, сети с глухозаземленной нейтралью. В таком режиме работают ВЛ напряжением ниже 1,0 кВ и выше 220 кВ.

К сожалению, существует и такое разделения линий электропередач, где учитывается эксплуатационное состояние всех элементов ЛЭП. Это ЛЭП в нормальном состоянии, где провода, опоры и другие составляющие находятся в приличном состоянии. В основном упор делается на качество проводов и тросов, они не должны быть оборваны. Аварийное состояние, где качество проводов и тросов оставляет желать лучшего. И монтажное состояние, когда производится ремонт или замена проводов, изоляторов, кронштейнов и других компонентов ЛЭП.

Схема воздушных линий электропередач

Элементы воздушной ЛЭП

Между специалистами всегда происходят разговоры, в которых применяются специальные термины, касающиеся линий электропередач. Непосвященному в тонкости сленга понять этот разговор достаточно сложно. Поэтому предлагаем расшифровку этих терминов.

  • Трасса – это ось прокладки ЛЭП, которая проходит по поверхности земли.
  • ПК – пикеты. По сути, это отрезки трассы ЛЭП. Их длина зависит от рельефа местности и от номинального напряжения трассы. Нулевой пикет – это начало трассы.
  • Строительство опоры обозначается центровым знаком. Это центр установки опоры.
  • Пикетаж – по сути, это простая установка пикетов.
  • Пролет – это расстояние между опорами, а точнее, между их центрами.
  • Стрела провеса – это дельта между самой низшей точкой провеса провода и строго натянутой линией между опорами.
  • Габарит провода – это опять-таки расстояние между самой низшей точкой провеса и самой высшей точкой пролегаемых под проводами инженерных сооружений.
  • Петля или шлейф. Это часть провода, которая соединяет на анкерной опоре провода соседних пролетов.

Кабельные ЛЭП

Итак, переходим к рассмотрению такого понятия, как кабельные линии электропередач. Начнем с того, что это не голые провода, которые используются в воздушных линиях электропередач, это закрытые в изоляцию кабели. Обычно кабельные ЛЭП представляют собой несколько линий, установленные рядом друг с другом в параллельном направлении. Длины кабеля для этого бывает недостаточно, поэтому между участками устанавливаются соединительные муфты. Кстати, нередко можно встретить кабельные линии электропередач с маслонаполнением, поэтому такие сети часто укомплектовываются специальной малонаполнительной аппаратурой и системой сигнализации, которая реагирует на давление масла внутри кабеля.

Если говорить о классификации кабельных линий, то они идентичны классификации линий воздушных. Отличительные особенности есть, но их не так много. В основном эти две категории отличаются между собой способом прокладки, а также конструктивными особенностями. К примеру, по типу прокладки кабельные ЛЭП делятся на подземные, подводные и по сооружениям.

Кабельная линия

Две первые позиции понятны, а что относится к позиции «по сооружениям»?

  • Кабельные туннели. Это специальные закрытые коридоры, в которых производится прокладка кабеля по установленным опорным конструкциям. В таких туннелях можно свободно ходить, проводя монтаж, ремонт и обслуживание электролинии.
  • Кабельные каналы. Чаще всего они являются заглубленными или частично заглубленными каналами. Их прокладка может производиться в земле, под напольным основанием, под перекрытиями. Это небольшие каналы, в которых ходить невозможно. Чтобы проверить или установить кабель, придется демонтировать перекрытие.
  • Кабельная шахта. Это вертикальный коридор с прямоугольным сечением. Шахта может быть проходной, то есть, с возможностью помещаться в нее человеку, для чего она снабжается лестницей. Или непроходной. В данном случае добраться до кабельной линии можно, только сняв одну из стенок сооружения.
  • Кабельный этаж. Это техническое пространство, обычно высотою 1,8 м, оснащенное снизу и сверху плитами перекрытия.
  • Укладывать кабельные линии электропередач можно и в зазор между плитами перекрытия и полом помещения.
  • Блок для кабеля – это сложное сооружение, состоящее из труб прокладки и нескольких колодцев.
  • Камера – это подземное сооружение, закрытое сверху железобетонной или плитой. В такой камере производится соединение муфтами участков кабельной ЛЭП.
  • Эстакада – это горизонтальное или наклонное сооружение открытого типа. Она может быть надземной или наземной, проходной или непроходной.
  • Галерея – это практически то же самое, что и эстакада, только закрытого типа.

И последняя классификация в кабельных ЛЭП – это тип изоляции. В принципе, основных видов два: твердая изоляция и жидкостная. К первой относятся изоляционные оплетки из полимеров (поливинилхлорид, сшитый полиэтилен, этилен-пропиленовая резина), а также другие виды, к примеру, промасленная бумага, резино-бумажная оплетка. К жидкостным изоляторам относится нефтяное масло. Есть и другие виды изоляции, к примеру, специальными газами или другими видами твердых материалов. Но их используют сегодня очень редко.

Заключение по теме

Разнообразие линий электропередач сводится к классификации двух основных видов: воздушных и кабельных. Оба варианта сегодня используются повсеместно, поэтому не стоит отделять один от другого и давать предпочтение одному перед другим. Конечно, строительство воздушных линий сопряжено с большими капиталовложениями, потому что прокладка трассы – это установка опор в основном металлических, которые имеют достаточно сложную конструкцию. При этом учитывается, какая сеть, под каким напряжением будет прокладываться.

Классификация ЛЭП по напряжению

Линия электропередачи (ЛЭП) — строительное сооружение, включающее в себя провода и вспомогательные устройства (опоры, арматуру, трансформаторные и иные устройства), предназначенные для передачи и распределения электрической энергии. Линии электропередач и относящиеся к ним электрические подстанции образуют электрические сети.

Первая опытная ЛЭП напряжением 1,5-2 кВ (постоянного тока) была построена в 1882 французским учёным М. Депре, и проходила от г. Мисбах до Мюнхена. Ее протяженность была 57 км. Электропередача трёхфазным переменным током впервые была осуществлена в 1891 г. на 170 км по линии электропередач от г. Лауфен до г. Франкфурт. Спроектировал и построил ее М. О. Доливо-Добровольский. Данная ЛЭП работала при напряжении 15 кВ, передаваемая мощность 230 кВт, кпд около 75%.

Первые кабельные линии (подземные) в России появились в конце 70-x гг. 19 в. Их радиус был до 1 км, при напряжении 2 кВ. Электроэнергия по кабельным линиям поступала в основном на освещение частных домов.

В начале ХХ в. в связи с электрификацией промышленности и общим повышением уровня потребления электроэнергии появились кабельные линии электропередач напряжением 6,6, 20 и 35 кВ; в 1922 была пущена первая линия на 110 кВ (Каширская ГРЭС — Москва).

Линии электропередач различают воздушные (ВЛ) — провода проходят над землёй или над водой, и подземные (подводные) ЛЭП, в них используются в основном силовые кабели.

По воздушным ЛЭП передача или распределение электрической энергии передаётся на значительные расстояния по проводам, прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Воздушные линии электропередач — одно из основных звеньев современных энергосистем. Напряжение в линии зависит от её протяжённости и передаваемой по ней мощности.

По назначению воздушные ЛЭП делят на:

— сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем)

— магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами)

— распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)

ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям.

Для воздушных ЛЭП применяют:

— неизолированные провода (однопроволочные, многопроволочные и полые) из меди, алюминия, сталеалюминия, реже стальные (главным образом при электрификации сельских местностей).

— изолированные провода (самонесущий изолированный провод, СИП) — многожильные провода для воздушных линий электропередачи, содержащие изолированные жилы и несущий элемент, предназначенный для крепления или подвески провода. Они (используются в основном для внутренних сетей).

— защищённые провода — провода для воздушных линий электропередачи, поверх токопроводящей жилы которых наложена экструдированная полимерная защитная изоляция, исключающая короткое замыкание между проводами при схлестывании и снижающая вероятность замыкания на землю.

Важнейшие характеристики воздушных линий электропередач:

l — длина пролёта линии (расстояние между соседними опорами);

f — наибольшая стрела провеса провода в пролёте;

h — наименьшее (габаритное) допустимое расстояние от низшей точки провода до земли;

l — длина гирлянды изоляторов;

a — расстояние между соседними проводами (фазами) линии;

Н — полная высота опоры.

Конструктивные параметры воздушной линии электропередач зависят от номинального напряжения линии, от рельефа и климатических условий местности, а также от технико-экономических требований.

Допустимое расстояние от низшей точки провода до земли составляет в ненаселённой местности 5-7 м, а в населённой 6-8 м.

На воздушных ЛЭП применяют различные по конструкции опоры

Провода воздушных ЛЭП должны обладать хорошей проводимостью, механической прочностью, стойкостью против атмосферных и химических воздействий

Для защиты воздушных линиий от атмосферных перенапряжений, возникающих при грозовых разрядах в линию или вблизи неё, применяют грозозащитные тросы или разрядники, которые устанавливают на ЛЭП с напряжением до 35 кВ (см. Защита электрической сети).

По напряжению воздушные линии (переменный ток) электропередач бывают:

— ВЛ до 1 кВ (ВЛ низшего класса напряжений)

— ВЛ 1-35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений)

— ВЛ 110—220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений)

— ВЛ 330—500 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений)

— ВЛ 750 кВ и выше (ВЛ ультравысокого класса напряжений)

Напряжение 35 кВ широко используется для создания центров питания электрических сетей (6 и 10 кВ);

В России сооружены мощные магистральные ЛЭП напряжением 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ постоянного тока. Для линий 1500 кВ требуются опоры высотой около 50 м и размахом около 60 м.

Протяженность ВЛ в распределительных сетях на напряжение 0,4 и 10-35 кВ по данным Федеральной Сетевой Компании Единой Энергетической Системы России (ФСК ЕЭС) составляет более 2 млн км., и 500 тыс. км линий напряжением 110 кВ и выше. Основная электрическая сеть обьединенных энергосистем ЕЭС России в центральных и восточных объединениях сформирована с использованием напряжений 220-500 кВ, Северо-Запада РФ и частично ОЭС Центра – 330-750 кВ.

Развитие сетей с напряжением 750 кВ приведёт к превращению сети 330 кВ в распределительную. Примером крупнейшей линии электропередач может служить ЛЭП 500 кВ Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС — Москва общей протяжённостью 2060 км (в одноцепном исчислении). За рубежом одна из крупнейших ЛЭП — электропередача 500 кВ (переменного тока) между энергосистемами Северо-Запада и Юго-Запада Тихоокеанского побережья США общей протяжённостью 1070 км (в одноцепном исчислении); ЛЭП 765 кВ действует в США в энергосистеме American Electric Power (AEP), а в Канаде эксплуатируется ЛЭП на 735 кВ ГЭС Маникуаган — Квебек — Монреаль.

Подземная линии электропередач состоит из одного или нескольких кабелей, стопорных, соединит. и концевых муфт (заделок) и крепёжных деталей, а ЛЭП, содержащая маслонаполненный или газонаполненный кабель, снабжается также подпитывающей системой и сигнализацией давления масла (газа).

Подземные линии широко применяются при прокладке электрических сетей на территории городов и промышленных предприятий. Но их стоимость в 2-3 раза выше стоимости воздушных линий электропередач.

Кабели прокладываются в земле, в траншеях на глубине 0,8-1,0 м, в кабельных каналах, блоках или тоннелях. Наиболее экономична подземная прокладка кабелей — до 6 кабелей в одной траншее при расстоянии между кабелями 0,2-0,3 м. В одном тоннеле допускается прокладка не менее 20 кабелей.

В России стандартизированные номинальные напряжения и сечения токопроводящих жил и проводов кабельных и воздушных ЛЭП совпадают (кроме номиналов 150 и 750 кВ).

Распределительные кабельные линии выполняются на напряжения 1, 3, 6, 10 и 20 кВ; питающие кабельные линии выполняют на 35 кВ и выше. Иногда кабельные сети 35 и 110 кВ называют распределительными в связи с их большой разветвлённостью.

Кабельные линии используются, как правило, при создании сетей электроснабжения городов, крупных промышленных предприятий и ряда др. объектов. В России для сетей городского электроснабжения наиболее распространены системы напряжений 110/35/6/0,4 кВ и 110/35/10/0,4 кВ, 110/10/ 0,4 кВ, реже 110/6/0,4 кВ.

В 60-x гг. 20 в. для передачи электроэнергии на расстояния всё большее значение стали приобретать воздушные и подводные линии постоянного тока. В России работает воздушная линии постоянного тока при напряжении ±400 кВ. Ведутся (1973) исследования по созданию линий электропередач переменного тока 1150—1200 кВ и постоянного тока ±750 кВ.

Проводятся поисковые работы в области создания новых видов ЛЭП: криогенных, криорезисторных, работающих в атмосфере элегаза, полуразомкнутых, разомкнутых, высокочастотных ЛЭП, линий, у которых в качестве проводникового материала используется натрий, и др.

Передача электроэнергии от электростанции к потребителям — одна из важнейших задач энергетики. Электроэнергия передаётся преимущественно по воздушным линиям электропередачи (ЛЭП) переменного тока, хотя наблюдается тенденция ко всё более широкому применению кабельных линий и линий постоянного тока. Необходимость передачи электроэнергии на расстояние обусловлена тем, что электроэнергия вырабатывается крупными электростанциями с мощными агрегатами, а потребляется сравнительно маломощными электроприёмниками, распределёнными на значительной территории. Тенденция к концентрации мощностей объясняется тем, что с их ростом снижаются относительные затраты на сооружение электростанций и уменьшается стоимость вырабатываемой электроэнергии. Размещение мощных электростанций производится с учётом целого ряда факторов, таких, например, как наличие энергоресурсов, их вид, запасы и возможности транспортировки, природные условия, возможность работы в составе единой энергосистемы и т.п. Часто такие электростанции оказываются существенно удалёнными от основных центров потребления электроэнергии.

Одной из основных характеристик электропередачи является её пропускная способность, то есть та наибольшая мощность, которую можно передать по ЛЭП с учётом ограничивающих факторов: предельной мощности по условиям устойчивости, потерь на корону, нагрева проводников и т.д.

ЛЭП. Что такое линии электропередач

Электрическая энергия обладает уникальным свойством – ее можно передавать на значительные расстояния практически моментально (как это неудивительно, но электричество распространяется по проводам со скоростью света). ЛЭП — линии электропередач — являются связующим элементом в энергосистемах.

Существуют ЛЭП двух видов – подземные и воздушные. Подземные несут ток с помощью силовых кабелей в траншеях. А воздушные располагаются над землей и передают ток по проводам.

В этой статье мы в общих чертах расскажем о воздушных линиях электропередач (общепринятое сокращение — ВЛ).

ВЛ представляют собой опоры, между которыми протягиваются провода. Чаще всего провод а бывают алюминевыми, медными или сталеалюминиевыми. К опорам они крепятся с помощью гирлянд стеклянных либо фарфоровых изоляторов. Подробнее о комплектах ЛЭП смотрите здесь «Норма-кабель».

Опоры могут иметь вид простого деревянного или бетонного столба. Часто, проезжая по дорогам в сельской местности, вы можете увидеть столбы электропередач вдоль дорог.

А могут представлять собой высокие металлические конструкции, достигающие несколько десятков метров в высоту. Такие опоры чаще всего передают ток высокого напряжения – в высоковольтных ЛЭП.

Изолятором между проводами является сам воздух. И, чем выше напряжение на проводах, тем больше должно быть расстояние между ними. Но изолирующие свойства воздуха не всегда и не везде одинаковые. Они зависят от метеорологических условий и климата местности, где пролегают ЛЭП.

Величественные конструкции с проводами можно встретить в самых разных местах. Воздушные линии электропередач проходят в горах, в полях, и в непроходимой тайге.

Строители ЛЭП очень старательно разрабатывают маршрут для передачи электроэнергии.

Важно учесть местные климатические особенности: влажность, силу ветров, разницу зимней и летней температуры и т.д.

Воздушные линии могут проходить и вблизи населенных пунктов, поэтому очень важно рассчитать безопасную высоту расположения проводов и расстояние от жилых домов.

Каждый новый проект ЛЭП требует точных инженерных расчетов, изыскательной работы и конечно высокого мастерства строителей.

Конечно, при транспортировке электроэнергии неизбежны ее потери. Ведь любые провода оказывают сопротивление, и часть электроэнергии, бегущей по ним, преобразуется в тепло.

Поэтому, передача тока низкого напряжения (220 В), который поступает в квартиры, совершенно не выгодна. Что бы уменьшить потери, напряжение электрического тока перед подачей на линию увеличивают на подстанциях (до 350-500 киловольт, в зависимости от расстояния). А перед подачей в здания напряжение уменьшают на других – понижающих подстанциях.

Сегодня, передача энергии в основном производится на переменном токе. Его производит большинство источников, и в переменном токе нуждается большинство потребителей.

Но иногда при передаче выгоднее использовать постоянный ток, это позволяет уменьшить потери. Источники, вырабатывающие постоянный ток, являются редкостью, например – солнечные электростанции. Поэтому, специально для транспортировки энергии, переменный ток преобразуют в постоянный.

Интересный факт

В России построена линия электропередач напряжением 1150 кВ, аналогов которой в мире нет. Она соединяет энергосистемы Сибири, Урала и Северного Казахстана.

Для справки: классификация ЛЭП
По роду тока:
• Постоянный ток
• Переменный ток

По назначению:
• Магистральные (соединение электростанций в энергосистему)
• Сверхдальние (для связи энергосистем)
• Распределительные (связь распределителей с потребителями)

По напряжению:
• ВЛ среднего напряжений (ВЛ 1-35 кВ)
• ВЛ высокого класса напряжений (ВЛ 110-220 кВ)
• ВЛ сверхвысокого класса напряжений (ВЛ 330-750 кВ)
• ВЛ ультравысокого класса напряжений (ВЛ выше 750 кВ)

Фундаменты опор ЛЭП. Грибовидные фундаменты опор ВЛ
В одной из прошлых статей мы писали про линии электропередач (ЛЭП), в частности высоковольтные ЛЭП. Размерами этих конструкций можно только поражаться, опоры линий электропередач могут достиг .
Читать полностью

Комплектные трансформаторные подстанции
Жизнь современного человека невозможно представить без домашних бытовых приборов, работающих от электросети. Уборка с помощью мощного пылесоса, разогрев завтрака в спешке в микроволновой печи, .
Читать полностью

Электростанция дома, в офисе и на производстве
Старые подстанции и ветхие линии электропередач, перегруженные огромным (и постоянно растущим) числом потребителей, всe чаще выходят из строя. При грамотном составлении проекта, ещe с нулевого цикл .
Читать полностью

Провода для воздушных линий электропередач СИП-1
Провода для воздушных линий электропередач сип-1 производятся в соответствие с требованиями ГОСТ и выгодно отличаются от остальных кабелей. Провод сип 1 крепится при помощи специальных сооружений, .
Читать полностью

Осмотры и испытания воздушных линий электропередачи
В соответствии с действующими нашей стране правилами воздушные линии электропередачи (в частности, сконструированные на основе провода СИП-2 2х16+1х25) должны осматриваться не реже одного раза в го .
Читать полностью

Опубликовать свою статью можно из личного кабинета фирмы.
Зарегистрироваться и получить личный кабинет — здесь.

Начните ввод города и нажмите «Поиск»:
Поиск

  • Москва
  • Астана
  • Минск
  • Санкт-Петербург
  • Севастополь
  • Тюмень
  • Екатеринбург
  • Нижний Новгород
  • Киев
  • Челябинск
  • Уфа
  • Без привязки к городу

Воздушная линия электропередачи

Воздушной линией электропередачи (ВЛ или ВЛЭП) называют устройство, предназначенное для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам.

Содержание

  • 1 Конструкция
    • 1.1 Провода и проводники
      • 1.1.1 Проводники
      • 1.1.2 Маркировка проводов
    • 1.2 Изоляторы
    • 1.3 Линейная арматура
    • 1.4 Опоры
    • 1.5 Фундаменты опор ВЛ
  • 2 Использованная литература

Конструкция

Строительные конструкции железобетонных, металлических и деревянных опор ВЛ и способы их установки проектируется согласно «Строительным нормам и правилам» (СНиП). Общие вопросы проектирования ВЛ напряжением до 500 кВ (включая учет климатических условий при механических и электрических расчётах линии, расположение проводов и тросов, расстояния между ними, их изоляцию, защиту от перенапряжений и заземление, условия прохождения ВЛ по населенной, ненаселенной и труднодоступной местности, по лесным и пахотным массивам и др.) определяются по ПУЭ. Проектирование ВЛ напряжением выше 500 кВ выполняются по специальным правилам и нормам.

Основными элементами ВЛ являются:

  • Провода.
  • Изоляторы.
  • Линейная арматура,
  • Опоры.
  • Фундаменты.
  • Дополнительные элементы необходимые на некоторых линиях для обеспечения надежности работы:
    1. грозозащитные тросы;
    2. заземления;
    3. разрядники и др.

Провода и проводники

Проводники

На воздушных линиях электропередачи можно подвешивать следующие виды проводников:

  • сталеалюминевые;
  • алюминиевые;
  • медные;
  • бронзовые;
  • сталебронзовые;
  • стальные провода.

В настоящие время в России на линиях электропередач напряжением выше 1000 В в большинстве случаев применяются сталеалюминевые провода марки АС, а для ВЛ 35кВ и выше — также стальные грозозащитные тросы марки С. Многопроволочные провода изготовляют из проволок круглого сечения. В центре обычно помещается одна проволока. Три свитые вместе центральные проволоки применяются при необходимости увеличить диаметр провода. При одной центральной проволоке каждый следующий повив, имеет на шесть проволок больше, чем предыдущий. Все проволоки одного повива должны иметь одинаковый диаметр, но для разных повивов, могут различаться. После скрутки проволока располагается по винтовой линии. Высота подъема винтовой линии при её полном обороте вокруг оси провода называется шагом скрутки. Смежные повивы скручиваются в противоположных направлениях для увеличении прочности провода, причем наружный повив, имеет правое направление. Обычное отношение сечений алюминиевой оболочки и стального сердечника составляет около шести. При облегченных внешних условий работы ВЛ это отношение можно увеличивать до восьми, а при тяжёлых условий снизить до 4,3, а для сечении 185 мм 2 и более — даже до 1,5.

Стальные тросы марки С (ПС) изготавливают из обычной стали. Используется оцинкованная проволока.

Маркировка проводов

  • Неизолированные провода описываются [1] :
    • М — провод, состоящий из одной или скрученный из нескольких медных проволок.
    • А — провод, состоящий из одной или скрученный из нескольких алюминиевых проволок
    • АС — провод, состоящий из сердечника, сплетенного из оцинкованных стальных проволок, и намотки алюминиевых проволок. Получил наибольшее распространение. Также встречается устаревшее обозначение, обозначающее провод марки АС с отношением алюминий/сталь — около 6, например — АС-400 = АС-400/64.
    • ПСО и ПС — провода, изготовленные из стали, соответственно однопроволочный и многопроволочный. Провод ПСО — это проволока телеграфная ГОСТ 1668-73.
    • АСКС — провод марки АС, но межпроволочное пространство стального сердечника, включая его наружную поверхность, заполнено нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости.
    • АСКП — провод марки АС, но межпроволочное пространство всего провода, за исключением наружной поверхности, заполнено нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости.
    • АСУ — сталеалюминиевые провода с усиленным стальным сердечником (устаревшее, провод марки АС с отношением алюминий/сталь — около 4, например — АСУ-400 = АС-400/93).
    • АСО — сталеалюминиевые провода с облегчённым стальным сердечником (устаревшее, провод марки АС с отношением алюминий/сталь — около 8, например — АСО-400 = АС-400/51).
    • АСУС — сталеалюминиевые провода с особо усиленным стальным сердечником (устаревшее, провод марки АС с отношением алюминий/сталь — меньше 3, например АС-70/72, АС-95/141).
  • Изолированные провода (самонесущий изолированный провод) — многожильные провода для воздушных линий электропередачи, содержащие изолированные жилы и несущий элемент, предназначенный для крепления или подвески провода. Они используются в основном для внутренних сетей. Токоведущие жилы проводов выполняют из круглой медной или алюминиевой проволоки. Изолирующую оболочку выполняют из резины или полихлорвинилового пластиката. Защитные покровы проводов с резиновой изоляцией выполняют в виде оплётки из волокнистых материалов, пропитанной противогнилостным составом. Провода с ПВХ-изоляцией обычно изготовляют без защитных покровов. Применяют также металлические защитные оболочки для защиты от механических повреждений.
  • Защищённые провода — провода для воздушных линий электропередачи, поверх токопроводящей жилы которых наложена экструдированная полимерная защитная изоляция, исключающая короткое замыкание между проводами при схлёстывании и снижающая вероятность замыкания на землю.

В марке провода указывается и его номинальное сечение. Например, А-50 означает алюминиевый провод сечением 50 мм². Для стальных однопроволочных проводов в марке указывают диаметр провода. Так, ПСО-5 означает однопроволочный стальной провод диаметром 5 мм. Для сталеалюминевых проводов указывается два числа через дробь, числитель — сечение алюминиевых проводов в мм 2 , знаменатель — сечение стального сердечника (например АС-400/51).

Изоляторы

Изоляторы, как правило, изготавливаются из закаленного стекла, электротехнического фарфора, полимера, служат для подвески проводов на воздушных линиях (линейные изоляторы), подразделяющиеся на штыревые и подвесные. Штыревые изоляторы, применяемые на линиях напряжением до 35кВ включительно, крепятся к опоре с помощью крюков или штырей; провода крепятся к штыревым изоляторам с помощью проволочной вязки. расчётной нагрузкой является нагрузка на изгиб. В их обозначении первая буква Ш означает «штыревой», вторая — тип изолятора (С — стеклянный, Ф — фарфоровый), следующее за числами число означает напряжение ВЛ. Ориентировочный срок службы 15-20 лет. На линиях напряжением свыше 35 кВ применяются только подвесные изоляторы.

Подвесные изоляторы, состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующих частей, металлических деталей — шапок и стержней, соединяемых с изолирующей частью с помощью цемента. Первая буква в их обозначении П означает «подвесной», вторая — материал изоляции, число — разрушающую механическую нагрузку в тоннах. Ориентировочный срок службы 25-40 лет. Для загрязненных условий выпускаются специальные типы подвесных изоляторов. Также можно увеличивать длину гирлянды. Гирлянда изоляторов в свою очередь крепятся к траверсе по средством сцепной арматуры, а провод к гирлянде при помощи зажимов.

Линейная арматура

Линейная арматура предназначенная для соединения проводов, гирлянды изоляторов и опор. Она подразделяется на следующие виды: зажимы, сцепная, защитная, соединительная арматура и распорки.

Зажимы, служащие для закрепления приводов и тросов, подразделяются на поддерживающие, применяемые на промежуточных опорах, и натяжные, применяемые на анкерных опорах. По прочности закрепления провода поддерживающие зажимы бывают глухими (основной тип), с ограниченной прочностью заделки 600—800 кгс (для некоторых ВЛ 330—500 кВ) и выпадающими. На промежуточных опорах больших переходов, применяются многороликовые подвесы, в которых провод может свободно перекатываться по роликам. Для проводов сечением до 300 мм2 применяют болтовые зажимы, сечением свыше 300 мм 2 прессуемые зажимы и клиновые для стальных тросов.

К сцепной арматуре относятся скобы и серьги, служащие для присоединения гирлянды к опоре; промежуточные звенья, применяемые для удлинения гирлянд и коромысла, служащие для перехода от одной к двум или нескольким точкам подвеса. Соединители, служащие для соединения проводов и тросов, делятся на овальные (для проводов сечением до 185 мм 2 ) и прессуемые для больших сечений проводов и тросов.

Опоры

По количеству цепей ВЛ различают:

  • одноцепные;
  • двухцепные;
  • многоцепные.

Двухцепные опоры применимы для напряжений не более 330 кВ. Многоцепные опоры применяются за рубежом. В Российской практике имеются лишь четырехцепные стальные опоры 110 кВ для применения в стесненных условиях. Число цепей определяется схемой электроснабжения в зависимости от передаваемой мощности, класса напряжения ВЛ, необходимости резервирования.

По способу подвески проводов:

  • Промежуточные. Применяются поддерживающие гирлянды изоляторов.
  • Анкерные. На анкерных опорах применяются натяжные гирлянды изоляторов.

По материалу изготовления:

  • деревянные;
  • железобетонные;
  • стальные.

Деревянные опоры изготовляются на напряжение не выше 220 кВ, железобетонные не выше 500 кВ, металлические не менее 35 кВ.

По месту в электропередаче:

  • промежуточные:
    1. прямые;
    2. угловые.
  • анкерные:
    1. угловые;
    2. транспозиционные;
    3. ответвительные;
    4. переходные;
    5. специальные;
    6. концевые.

Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках линии соответственно применяются: поддерживающая гирлянда изоляторов (висящая вертикально) и поддерживающие зажимы. Опора воспринимает нагрузку в вертикальной плоскости от веса: провода, гирлянды изоляторов, линейной арматуры и собственного веса. В горизонтальной плоскости от давления ветра на все элементы линии.

Промежуточные угловые опоры применимы лишь при повороте трассы на угол 100°-200°. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные опоры, промежуточные угловые опоры также воспринимают нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов. При больших углах поворота трассы применяют анкерные угловые опоры.

Анкерные опоры. Провод крепится к натяжной гирлянде изоляторов с применением натяжных зажимов. Анкерные опоры устанавливаются на концах анкерованного участка, в этом случае нагрузки сходны с нагрузками прямой промежуточной опоры. При установке анкерной опоры в качестве угловой опоры нагрузка на опору сходна на нагрузку воспринимаемой промежуточной угловой опорой.

Концевые опоры устанавливаются на концах линии, с этих опор провода присоединяются к порталам подстанций.

Фундаменты опор ВЛ

Фундамент опоры — это её подземная часть, передающая на грунт усилия, возникающее при действии на опору внешних нагрузок. Основанием для фундамента служит площадка грунта, которая воспринимает нагрузку через подошву фундамента.

Для деревянных опор, фундаментами служат железобетонные или деревянные приставки, зарываемые, а железобетонные с ригелями или без также забиваемые или завинчиваемые в виде свай. Для металлических опор фундаменты могут быть монолитные бетонные или железобетонные массивы, сборные железобетонные фундаменты, металлические подножники, анкерные плиты для крепления оттяжек, опорные плиты или банкеты при слабых грунтах

ЛЭП — характеристика и классификация

Расшифровка ЛЭП – аббревиатура от словосочетания «линия электропередачи». ЛЭП это важнейший компонент энергетических систем, который служит для передачи электроэнергии от генерирующих устройств к распределительным, преобразовательным и, в конечном итоге, к потребителям.

Классификация

Передача электрической энергии осуществляется по металлическим проводам, где проводником выступает медь или алюминий. Различается способ прокладки проводов:

  • По воздуху – воздушными линями;
  • В грунте (воде) – кабельными линиями;
  • Газоизолированными линиями.

Перечисленные виды ЛЭП являются основными. Проводятся эксперименты по беспроводной передаче энергии, но в настоящее время такой способ не нашел распространение на практике, за исключением маломощных устройств.

Воздушные линии электропередачи

Воздушные линии электропередач, ВЛЭП, характеризуются высокой сложностью. Их конструкция, порядок эксплуатации регламентируются специальной документацией. ВЛ характеризуются тем, что электроэнергия передается по проводам, проложенным на открытом воздухе. Для обеспечения безопасности, уменьшения потерь состав ВЛ достаточно сложен.

Состав ВЛ

Что такое ВЛ? Это не высоковольтная линия, как иногда считают. ВЛ – это целый комплекс конструкций и оборудования. Основные элементы, из которых состоит любая линия электропередач:

  • Токонесущие провода;
  • Несущие опоры;
  • Изоляторы.

Другие компоненты также важны, но их тип, номенклатура и количество зависят от различных факторов:

  • Арматура;
  • Грозозащитные тросы;
  • Устройства заземления;
  • Разрядники;
  • Устройства секционирования;
  • Маркировка для предупреждения летательных аппаратов;
  • Вспомогательное оборудование (аппаратура наложения связи, дистанционного контроля);
  • Волоконно-оптическая линия связи.

В состав арматуры входят крепежные изделия для соединения изоляторов, проводов, крепления их к опорам.

К сведению. Разрядники, заземление и устройства грозозащиты служат для обеспечения безопасности и повышения надежности при возникновении скачков напряжения, в том числе во время грозы.

Устройства секционирования позволяют производить отключение части ЛЕП на период проведения регламентных или аварийных работ.

Аппаратура высокочастотной и оптоволоконной связи предназначена для осуществления диспетчерского удаленного контроля и управления работой линии, устройств секционирования, подстанции и распределительных устройств.

Документы, регулирующие ВЛ

Основными документами, которые регулируют любую ЛЭП, являются Строительные нормы и правила (СНиП), а также Правила устройства электроустановок ПУЭ. Данные документы регламентируют проектирование, конструкцию, строительство и эксплуатацию воздушных линий электропередач.

Классификация ВЛ

Большое разнообразие конструкций и типов воздушных линий позволяет выделить в них группы, объединенные общими признаками.

По роду тока

Большинство существующих ЛЭП предназначено для работы с переменным током, что связано с простотой преобразования напряжения по величине.

Отдельные типы линий работают с постоянным током. Они предназначены для некоторых областей применения (питание контактной сети, мощных потребителей постоянного тока), но общая протяженность невелика, несмотря на меньшие потери на емкостной и индуктивной составляющих.

По назначению

  • Межсистемные (дальние) – для объединения нескольких энергетических систем. Сюда относятся ВЛ 500 кВ и выше;
  • Магистральные – для объединения электростанций в сеть в пределах одной энергосистемы и подачи электроэнергии на узловые подстанции;
  • Распределительные – для связи крупных предприятий и населенных пунктов с узловыми подстанциями;
  • ВЛ сельскохозяйственных потребителей;
  • Городская и сельская распределительная сеть.

По режиму работы нейтралей в электроустановках

  • Сети с глухозаземленной нейтралью;
  • Сети с изолированной нейтралью;
  • С резонансно-заземленной нейтралью;
  • С эффективно-заземленной нейтралью.

По режиму работы в зависимости от механического состояния

Основной режим работы ВЛ – нормальный, когда все провода и тросы находятся в исправном состоянии. Могут бывать случаи, когда часть проводов отсутствует, но ЛЭП эксплуатируется:

  • При полном или частичном обрыве – аварийный режим;
  • Во время монтажа проводов, опор – монтажный режим.

Основные элементы ВЛ

  • Трасса – расположение оси ЛЭП относительно поверхности земли;
  • Фундамент опоры – конструкция в грунте, на которую опирается опора, передавая ей нагрузку от внешних воздействий;
  • Длина пролета – расстояние между центрами соседних опор;
  • Стрела провеса – расстояние между нижней точкой провода и условной прямой между точками подвеса проводов;
  • Габарит провода – расстояние от нижней части провода до поверхности земли.

Кабельные линии электропередачи

Что такое кабельная ЛЭП? Данный тип линий электропередач отличается от ВЛ тем, что провода различных фаз изолированы и объединены в единый кабель.

По условиям прохождения

По условиям прохождения КЛ делят на:

  • Подземные;
  • Подводные;
  • По сооружениям.

Кабельные сооружения

Помимо того, что кабель может находиться в воде или земле, часть его обязательно проходит по кабельным сооружениям, к которым относятся:

  • Кабельные каналы;
  • Кабельная камера;
  • Кабельная шахта;
  • Кабельный колодец;
  • Двойной пол;
  • Кабельная галерея.

Данный перечень неполон, основное отличие кабельных сооружений от прочих – они предназначены исключительно для монтажа кабеля вместе с устройствами крепления, силовыми муфтами и ответвлениями.

По типу изоляции

Наибольшее распространение получили кабельные линии с твердой изоляцией:

  • Поливинилхлоридная;
  • Масляно-бумажная;
  • Резино-бумажная;
  • Полиэтиленовая (сшитый полиэтилен);
  • Этилен-пропиленовая.

Реже встречаются жидкостная и газовая изоляции.

Потери в ЛЭП

Потери в передающих линиях имеют различную природу и подразделяются на:

  • Потери на нагрев:
  • Потери на коронные разряды:
  • Потери на радиоизлучение;
  • Потери на передачу реактивной мощности.

Опоры ЛЭП и другие элементы

Основной элемент для крепления проводов линии электропередачи – опора. Опоры ЛЭП делятся на два типа:

  • Анкерные (концевые), на которых расположены устройства крепления и натяжения провода;
  • Промежуточные.

Опоры могут устанавливаться непосредственно в грунт или на фундамент. По материалу изготовления:

  • Деревянные;
  • Стальные;
  • Железобетонные.

Изоляторы и арматура

Изоляторы предназначены для крепления и изолирования проводов ЛЭП. Наибольшее преимущество получили подвесные изоляторы, которые позволяют из отдельных элементов сделать любую длину, в зависимости от требований. Как правило, чем выше напряжение в кВ, тем большую длину имеет гирлянда изоляторов.

Изготавливаются из:

  • Фарфора;
  • Стекла;
  • Полимерных материалов.

Арматура используется для соединения цепочек изоляторов, крепления их к опорам и проводам. В кабельных линиях к арматуре также относятся соединительные муфты.

Защитные приспособления

В качестве защиты используются грозозащитные проводники, разрядники и устройства заземления. Заземление металлических опор производится путем механического крепления несущей конструкции к заземляющему контуру. Особенно важно заземление железобетонных опор, поскольку при утечках тока он начинает протекать через арматуру бетона, оказывая разрушающее влияние. Вред, нанесенный опоре, визуально виден не будет.

Важно! Для наилучшей защиты охранный провод размещается выше всех остальных.

Технические характеристики

Техническая характеристика ЛЭП зависит не только от передаваемого напряжения и мощности. Должны учитываться следующие факторы:

  • Город или нежилая зона;
  • Доминирующие погодные условия (диапазон температур, скорость ветра);
  • Состояние грунта (твердый, движимый).

Что такое ЛЭП? Любая линия электропередач – это мощный источник электромагнитного поля. Расположенные вблизи жилья высоковольтные линии отрицательно влияют на здоровье. Определение минимального вреда здоровью и окружающей среде играет важную роль в проектировании ЛЭП.

Технические расчеты производят для того, чтобы определить, какой тип линии следует использовать для достижения наибольшей эффективности.

Видео