Меню

Группа станций соединенных линиями электропередач высокого напряжения до 500 800

ЛИ́НИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДА́ЧИ

  • Том 17. Москва, 2010, стр. 516-518

    Скопировать библиографическую ссылку:

    ЛИ́НИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДА́ЧИ (ЛЭП), про­тя­жён­ное со­ору­же­ние из про­во­дов, ка­бе­лей, опор, изо­ля­то­ров и вспо­мо­гат. уст­ройств, пред­на­зна­чен­ное для пе­ре­да­чи или рас­пре­де­ле­ния элек­трич. энер­гии от элек­тро­стан­ций к под­стан­ци­ям и по­тре­би­те­лям, а так­же для свя­зи смеж­ных энер­го­сис­тем. По кон­ст­рук­тив­но­му ис­пол­не­нию раз­ли­ча­ют возд. ли­нии (ВЛ), про­во­да ко­то­рых под­ве­ше­ны над зем­лёй или над во­дой, и под­зем­ные (под­вод­ные) ЛЭП, в ко­то­рых ис­поль­зу­ют­ся гл. обр. си­ло­вые ка­бе­ли (см. Ка­бель элек­три­че­ский). Ге­не­ра­то­ры на элек­тро­стан­ци­ях пре­об­ра­зу­ют ме­ха­нич. энер­гию тур­бин в элек­три­че­скую, ко­то­рая по­сту­па­ет в транс­фор­ма­то­ры по­вы­шаю­щей под­стан­ции, да­лее по ЛЭП транс­пор­ти­ру­ет­ся к при­ём­ным под­стан­ци­ям. На при­ём­ных под­стан­ци­ях элек­тро­энер­гия транс­фор­ми­ру­ет­ся с кас­кад­ным сни­же­ни­ем на­пря­же­ния и по­сту­па­ет отд. по­тре­би­те­лям. Воз­душ­ные ЛЭП вме­сте с транс­фор­ма­тор­ны­ми под­стан­ция­ми об­ра­зу­ют элек­три­че­ские се­ти , ох­ва­ты­ваю­щие об­шир­ные тер­ри­то­рии, что по­зво­ля­ет обес­пе­чи­вать элек­тро­энер­ги­ей мно­же­ст­во по­тре­би­те­лей от ог­ра­ни­чен­но­го чис­ла элек­тро­стан­ций.

    Источник

    Как определить напряжение ЛЭП?

    Большинство обывателей никогда не задумывается об окружающих их линиях электропередач. Чаще всего такое отношение обуславливается отсутствием практического использования этого знания в быту, однако в некоторых ситуациях такая осведомленность может обезопасить от поражения электрическим током и даже спасти жизнь. Поэтому далее мы рассмотрим, как определить напряжение ЛЭП посредством доступных вам факторов.

    Классификация ВЛ

    Специалисты в области электротехники прекрасно ориентируются не только в обслуживаемых электроустановках, но и в мерах безопасности, которые необходимо соблюдать при выполнении работ и нахождении в непосредственной близи от трасы ВЛ. Однако если вам чужды понятия электробезопасности в части эксплуатации электроустановок, то все попытки порыбачить под опорами ВЛ или произвести какие-либо погрузочно-разгрузочные работы в охранной зоне могут закончиться плачевно.

    Именно для предотвращения поражения электрическим током все ваши действия должны производиться в безопасной зоне. Чтобы определить это пространство или зону ЛЭП, вы должны иметь хотя бы элементарные представления о существующих разновидностях.

    Все ЛЭП можно разделить по нескольким категориям в зависимости от величины номинального напряжения:

    • Низковольтные – это ЛЭП, используемые для питания напряжение до 1 кВ, чаще всего на 0,23 и 0,4 кВ;
    • Среднего напряжения – номиналом в 6 и 10 кВ, как правило, применяются в распределительных сетях для питания объектов на расстоянии до 10 км, на 35 кВ для питания поселков, передачи электроэнергии между ними;
    • Высоковольтные – это ЛЭП электрических сетей между городами, подстанциями на 110, 154, 220 кВ;
    • Сверхвысокие – в них напряжение передается на большие расстояния с номиналом 330 и 500 кВ;
    • Ультравысокие – используются для питания от электростанции до распределительных узлов, передают напряжение номиналом в 750 или 1150 кВ.

    В целях безопасности для каждого из типа линий предусмотрено расстояние вдоль воздушных ЛЭП, как на постоянной основе, так и при выполнении каких-либо работ. Эти величины регламентированы п.1.3.3 «Правил Охраны Труда При Работе В Электроустановках«, которые приведены в таблице ниже:

    Таблица: допустимые расстояния до токоведущих частей, находящихся под напряжением

    Соблюдение вышеперечисленных минимальных расстояний обязательно, так как их несоблюдение приведет к пробою воздушного промежутка . Также существует охранная зона высоковольтных ЛЭП, в которой запрещается строительство домов, размещение технических средств и постоянное нахождение человека.

    Определение напряжения ЛЭП

    Разумеется, что кабельные линии электропередач в большинстве своем скрыты, да и находящиеся на открытом воздухе далеко не всегда можно различить визуально.

    А вот воздушные линии можно определить по:

    • Типу применяемых в ЛЭП опор;
    • Внешнему виду и числу изоляторов;
    • Проводам;
    • Размеру охранной зоны;
    • Буквенной маркировке на опорах (Т – 35кВ, С – 110кВ, Д – 220кВ).

    Буквенная маркировка на опоре

    Поэтому далее рассмотрим систему определения величины напряжения ЛЭП по основным визуальным критериям.

    По количеству проводов

    В зависимости от числа проводов все ЛЭП подразделяются таким образом:

    • На напряжение 0,23 и 0,4кВ число проводов будет составлять 2 и 4 соответственно, в некоторых случаях присутствует еще один провод заземления;
    • Для напряжения ВЛ 6 – 10кВ используются 3 провода;
    • В линиях от 35 до 220кВ один провод для каждой фазы, помимо них могут монтироваться провода грозозащиты. Нередко на опорах ЛЭП устанавливаются сразу две линии то есть 6 проводов.
    • При напряжении 330кВ и выше фаза выполняется не одним, а несколькими проводами, уже применяется расщепление фазных проводов для минимизации потерь.

    По внешнему виду опор

    Помимо этого, многое можно сказать о напряжении в ЛЭП по виду установленных опор. Как указано в таблице выше, каждый номинал напряжения имеет допустимое минимальное безопасное расстояние. Поэтому, чем он больше, тем выше располагаются провода. Соответственно, габариты и конструкция опоры должна обеспечивать допустимые расстояния в стреле провеса.

    Сегодня опоры подразделяются по материалу, из которого они изготовлены:

    По конструктивному исполнению встречаются:

    Внешнему виду и числу изоляторов

    Чем выше напряжение в ЛЭП, тем большей электрической прочностью должны обладать изоляторы. Соответственно сопротивление электрическому току повышается за счет увеличения длины пути тока утечки, чем выше напряжение, тем больше сам изолятор, тем больше ребер расположено на рубашке, помимо этого ребра могут усиливаться несколькими кольцами. Еще одним приемом для повышения диэлектрической устойчивости ЛЭП по отношению к опоре является сборка из нескольких последовательно включенных изоляторов – гирлянда ВЛ.

    Читайте также:  Какими средствами необходимо тушить оборудование под напряжением

    Чем больше гирлянды изоляторов, тем выше разность потенциалов они могут выдержать, однако не стоит путать с параллельно собранными изоляторами, они предназначены для повышения надежности в местах прохода ЛЭП над дорогами, другими линиями, коммуникациями и сооружениями.

    Фото примеры внешнего вида

    Чтобы сопоставить изложенную выше информацию с ее практической реализацией следует разобрать особенности каждого класса напряжения. Для лучшего понимания, как неискушенному обывателю с первого взгляда определить величину напряжения в ЛЭП, рассмотрим наиболее распространенные примеры.

    ВЛ-0.4 кВ

    Это линии минимального напряжения, передающие питание к бытовым нагрузкам, опоры выполнены железобетонными или деревянными конструкциями. Изоляторы, как правило, штыревые из фарфора или стекла по одному на каждой консоли, число проводов 2 или 4, размеры охранной зоны составляют 10м.

    ВЛ-10 кВ

    Эти линии не сильно отличаются от низкого напряжения, как правило, имеют 3 провода, также располагаются на железобетонных стойках, значительно реже на деревянных. Охранная зона для ЛЭП 6, 10кВ составляет также 10м, изоляторы немного больше, имеют более ярко выраженную юбку и ребра.

    ВЛ-10кВ

    ВЛ-35 кВ

    Линии переменного тока на 35кВ устанавливаются на металлические или железобетонные конструкции, оснащаются крупными изоляторами штыревого или подвесного типа (гирлянда от 3 до 5 штук). Могут иметь разделение на несколько линий – три или шесть проводов на опоре, охранная зона составляет 15м.

    ВЛ-35кВ

    ВЛ-110 кВ

    Конструкция опоры для ЛЭП 110кВ идентична предыдущей, но для подвешивания проводов применяется гирлянда из 6 – 9 изоляторов. Охранная зона составляет 20м.

    ВЛ-110кВ

    ВЛ-220 кВ

    Для каждой фазы ЛЭП выделяется только один провод, но он значительно толще, чем при напряжении 110кВ, допустимое приближение не менее 25м. В гирлянде чаще всего 10 или 14 изоляторов, но в некоторых ситуациях встречаются конструкции из двух гирлянд по 20 единиц.

    ВЛ-220кВ

    ВЛ-330 кВ

    ЛЭП с напряжением 330кВ для передачи допустимой мощности уже используют расщепление, поэтому в каждой фазе присутствует два провода. В гирлянде от 16 до 20 изоляторов, охранная зона составляет 30м.

    ВЛ-330кВ

    ВЛ-500 кВ

    Такие ЛЭП сверхвысокого напряжения имеют расщепление на 3 провода для каждой фазы, в гирляндах устанавливается более 20 единиц. Охранная зона также 30м.

    ВЛ-500кВ

    ВЛ-750 кВ

    Здесь применяются исключительно металлические опоры, в каждой фазе используется от 4 до 5 расщепленных жил в форме квадрата или пятиугольника. Изоляторов также более 20, а допустимое приближение ограничено территорией в 40 м.

    ВЛ-750кВ

    ВЛ-1150 кВ

    Такая ЛЭП редко встречается, но в ее фазах расщепление состоит из 8 жил, расположенных по кругу. Гирлянды содержат около 50 изоляторов, а охранная зона составляет 55 м.

    ВЛ-1150кВ

    Источник

    Устройство воздушных ЛЭП разного напряжения

    Транспортировка электрической энергии на средние и дальние расстояния чаще всего производится по линиям электропередач, расположенным на открытом воздухе. Их конструкция всегда должна отвечать двум основным требованиям:

    1. надежности передачи больших мощностей;

    2. обеспечения безопасности для людей, животных и оборудования.

    При эксплуатации под воздействием различных природных явлений, связанных с ураганными порывами ветра, наледью, выпадения инея линии электропередач периодически подвергаются повышенным механическим нагрузкам.

    Для комплексного решения задач безопасной транспортировки электрических мощностей энергетикам приходится поднимать провода, находящиеся под напряжением на большую высоту, разносить их в пространстве, изолировать от строительных элементов и монтировать тоководами повышенных сечений на высокопрочных опорах.

    Общее устройство и компоновка воздушной ЛЭП

    Схематично любую линию передачи электроэнергии можно представить:

    опорами, установленными в грунте;

    проводами, по которым пропускается ток;

    линейной арматурой, смонтированной на опорах;

    изоляторами, закрепленными на арматуре и удерживающими ориентацию проводов в воздушном пространстве.

    Дополнительно к элементам ВЛ необходимо отнести:

    1. анкерными, предназначенными для выдерживания усилий натянутых проводов и оборудованных натяжными устройствами на арматуре;

    2. промежуточными, используемыми для закрепления проводов через поддерживающие зажимы.

    Расстояние по грунту между двумя анкерными опорами называется анкерным участком или пролетом, а у промежуточных опор между собой или с анкерной — промежуточным.

    Когда воздушная ЛЭП проходит над водными преградами, инженерными сооружениями или другими ответственными объектами, то по концам такого участка устанавливают опоры с натяжными устройствами проводов, а расстояние между ними называют промежуточным анкерным пролетом.

    Провода между опорами никогда не натягивают как струну — в прямую линию. Они всегда немного провисают, располагаясь в воздухе с учетом климатических условий. Но при этом обязательно учитывается безопасность их расстояния до наземных объектов:

    проводов линий связи или других ВЛ;

    промышленных и других объектов.

    Провисание провода от натянутого состояния называют стрелой провеса. Она оценивается разными способами между опорами потому, что верхние части оных могут быть расположены на одном уровне или с превышениями.

    Читайте также:  Что такое силовые кабели высокого напряжения

    Стрела провеса относительно самой высокой точки опоры всегда бывает больше, чем у нижней.

    Габариты, протяженность и конструкция каждого типа воздушной ЛЭП зависят от типа тока (переменный или постоянный) транспортируемой по ней электрической энергии и величины ее напряжения, которое может быть менее 0,4 кВ или достигать 1150 кВ.

    Устройство проводов воздушных линий

    Поскольку электрический ток проходит только по замкнутому контуру, то питание потребителей выполняется минимум двумя проводниками. По такому принципу создаются простые воздушные ЛЭП однофазного переменного тока с напряжением 220 вольт. Более сложные электрические цепи передают энергию по трех или четырехпроводной схеме с глухо изолированным или заземленным нулем.

    Диаметр и металл для провода подбираются под проектную нагрузку каждой линии. Самыми распространенными материалами являются алюминий и сталь. Они могут выполняться единой монолитной жилой для низковольтных схем или сплетаться из многопроволочных конструкций для высоковольтных ЛЭП.

    Внутреннее межпроволочное пространство может заполняться нейтральной смазкой, повышающей стойкость к нагреву или быть без нее.

    Многопроволочные конструкции из алюминиевых проводов, хорошо пропускающих ток, создаются со стальными сердечниками, которые предназначены для восприятия механических нагрузок натяжения, предотвращения обрывов.

    ГОСТом дается классификация открытых проводов для воздушных ЛЭП и определена их маркировка: М, А, AC, ПСО, ПС, ACKC, АСКП, АСУ, ACO, АСУС. При этом однопроволочные провода обозначаются величиной диаметра. Например, сокращение ПСО-5 читается «провод стальной. выполненный одной жилой с диаметром 5мм». У многожильных проводов для ЛЭП используется другая маркировка, включающая обозначение двумя цифрами, записанными через дробь:

    первая — общая площадь сечения алюминиевых жил в мм кв;

    вторая — площадь сечения стальной вставки (мм кв).

    Кроме открытых металлических проводников, в современных воздушных линиях все больше применяются провода:

    защищенные экструдированным полимером, предохраняющим от возникновения КЗ при захлестывании фаз ветром или совершении набросов посторонних предметов с земли.

    Воздушные линии с самонесущими СИП проводами постепенно вытесняют старые неизолированные конструкции. Они все чаще применяются во внутренних сетях, изготавливаются из медных или алюминиевых жил, покрытых резиной с защитным слоем из диэлектрических волокнистых материалов либо полихлорвиниловыми пластикатами без дополнительной внешней защиты.

    Чтобы исключить появление коронного разряда большой протяженности провода ВЛ-330 кВ и высшего напряжения расщепляют на дополнительные потоки.

    На ВЛ-330 два провода монтируют горизонтально, у линии 500 кВ их увеличивают до трех и размещают по вершинам равностороннего треугольника. Для ВЛ 750 и 1150 кВ применяют расщепление на 4, 5 или 8 потоков соответственно, расположенных по углам собственных равносторонних многоугольников.

    Образование «короны» ведет не только к потерям электроэнергии, но и искажает форму синусоидального колебания. Поэтому с ней борются конструктивными методами.

    Обычно опоры создаются для закрепления проводов одной электрической цепи. Но на параллельных участках двух линий может применяться одна общая опора, которая предназначена для их совместного монтажа. Такие конструкции называют двухцепными.

    Материалом для изготовления опор могут служить:

    1. профилированные уголки из различных сортов стали;

    2. бревна строительной древесины, пропитанные составами от загнивания;

    3. железобетонные конструкции с армированными прутьями.

    Изготовленные из дерева конструкции опор являются самыми дешевыми, но они даже при хорошей пропитке и надлежащем обслуживании служат не более, чем 50÷60 лет.

    По техническому исполнению опоры ВЛ выше 1 кВ отличаются от низковольтных своей сложностью и высотой крепления проводов.

    Их изготавливают в виде вытянутых призм или конусов с широким основанием внизу.

    Любая конструкция опоры рассчитывается на механическую прочность и устойчивость, обладает достаточным проектным запасом к действующим нагрузкам. Но следует учитывать, что при эксплуатации возможны нарушения различных ее элементов в результате коррозии, ударов, несоблюдения технологии монтажа.

    Это приводит к ослаблению жесткости единой конструкции, деформациям, а иногда и падениям опор. Часто такие случаи происходят в те моменты, когда на опорах работают люди, выполняя демонтаж или натяжение проводов, создающие переменные осевые усилия.

    По этой причине допуск бригады монтеров к работе на высоте с конструкции опор проводится после проверки их технического состояния с оценкой качества ее заглубленной части в грунте.

    На воздушных ЛЭП для отделения токоведущих частей электрической схемы между собой и от механических элементов конструкции опор используют изделия из материалов, обладающие высокими диэлектрическими свойствами с удельным сопротивлением ÷ Ом∙м. Их называют изоляторами и изготавливают из:

    Конструкции и габариты изоляторов зависят:

    от величины приложенных к ним динамических и статических нагрузок;

    значения действующего напряжения электроустановки;

    Усложненная форма поверхности, работающая под воздействием различных атмосферных явлений, создает увеличенный путь для протекания возможного электрического разряда.

    Изоляторы, устанавливаемые на воздушных линиях для крепления проводов, подразделяются на две группы:

    Фарфоровые или керамические штыревые одиночные изоляторы нашли большее применение на ВЛ до 1 кВ, хотя работают на линиях до 35 кВ включительно. Но их используют при условии крепления проводов низких сечений, создающих небольшие тяговые усилия.

    Читайте также:  Регулятор напряжения генератора рнг служит для сдо

    Гирлянды из подвесных фарфоровых изоляторов устанавливают на линиях от 35 кВ.

    В состав комплекта единичного фарфорового подвесного изолятора входит диэлектрический корпус и шапка, выплавленная из ковкого чугуна. Обе эти детали скрепляются специальным стальным стержнем. Общее количество таких элементов в гирлянде определяется по:

    особенностям эксплуатации оборудования.

    При увеличении напряжения линии количество изоляторов в гирлянде добавляется. Например, для ВЛ 35 кВ их достаточно установить 2 или 3, а на 110 кВ — уже потребуется 6÷7.

    Эти конструкции обладают рядом преимуществ перед фарфоровыми:

    отсутствием внутренних дефектов изоляционного материала, влияющих на образование токов утечек;

    повышенной прочностью к усилиям скручивания;

    прозрачностью конструкции, позволяющей визуально оценивать состояние и выполнять контроль угла поляризации светового потока;

    отсутствием признаков старения;

    меньшими нагрузками от собственного веса;

    автоматизацией производства и плавки.

    Недостатками стеклянных изоляторов являются:

    слабая антивандалная устойчивость;

    низкая прочность на действие ударных нагрузок;

    возможность повреждений при транспортировке и монтаже от механических усилий.

    Они обладают повышенной механической прочностью и уменьшенным до 90% весом по сравнению с керамическими и стеклянными аналогами. К дополнительным преимуществам относятся:

    бо́льшая стойкость к загрязнениям из атмосферы, которая, однако, не исключает необходимость периодической очистки их поверхности;

    хорошая восприимчивость перенапряжений;

    Долговечность полимерных материалов тоже зависит от условий эксплуатации. В воздушной среде с повышенными загрязнениями от промышленных предприятий у полимеров могут проявиться явления «хрупкого излома», заключающиеся в постепенном изменении свойств внутренней структуры под воздействием химических реакций от загрязняющих веществ и атмосферной влаги, протекающих в комплексе с электрическими процессами.

    При расстреле вандалами изоляторов из полимера дробью или пулями обычно не происходит полного разрушения материала, как у стекла. Чаще всего дробинка или пуля пролетает навылет или застревает в корпусе юбки. Но диэлектрические свойства при этом все равно занижаются и поврежденные элементы в гирлянде требуют замены.

    Поэтому подобное оборудование необходимо периодически осматривать методами визуального контроля. А выявить подобные повреждения без оптических приборов практически невозможно.

    Для крепления изоляторов на опоре ВЛ, сборки их в гирлянды и монтажа к ним токонесущих проводов выпускаются специальные крепежные элементы, которые принято называть арматурой линии.

    По выполняемым задачам арматуру классифицируют на следующие группы:

    сцепную, предназначенную для соединения подвесных элементов различными способами;

    натяжную, служащую для крепления натяжных зажимов к проводам и гирляндам анкерных опор;

    поддерживающую, выполняющую удержание креплений проводов, шлейфов и узлов монтажа экранов;

    защитную, предназначенную для сохранения работоспособности оборудования ВЛ при воздействии на нее атмосферных разрядов и механических колебаний;

    соединительную, состоящую из овальных соединителей и термитных патронов;

    установки штыревых изоляторов;

    Каждая из перечисленных групп имеет широкий ассортимент деталей и требует более пристального изучения. Например, в состав только защитной арматуры входят:

    Защитные рога создают искровой промежуток, отводят появляющуюся электрическую дугу при возникновении перекрытия изоляции и таким способом защищают оборудование ВЛ.

    Кольца и экраны отводят дугу от поверхности изолятора, улучшают распределение напряжения по всей площади гирлянды.

    Разрядники защищают оборудование от волн перенапряжения, возникающих при ударе молний. Они могут применяться на основе трубчатых конструкций из винипластовых или фибробакелитовых трубок с электродами либо быть изготовлены вентильными элементами.

    Гасители вибраций работают на тросах и проводах, предотвращают повреждения от усталостных напряжений, создаваемых вибрациями и колебаниями.

    Заземляющие устройства воздушных линий

    Необходимость повторного заземления опор ВЛ вызвана требованиями безопасной работы при возникновении аварийных режимов и грозовых перенапряжениях. Сопротивление контура заземляющего устройства не должно превышать 30 Ом.

    У металлических опор все крепежные элементы и арматура должны присоединяться к PEN проводнику, а у железобетонных объединенный ноль связывает собой все подкосы и арматуру стоек.

    На опорах из дерева, металла и железобетона штыри и крюки при монтаже СИП с несущим изолированным проводником не заземляют, за исключением случаев необходимости выполнения повторных заземлений для защит от перенапряжений.

    Крюки и штыри, смонтированные на опоре, соединяют с контуром заземления сваркой, используя стальную проволоку или прут не тоньше 6 мм по диаметру с обязательным наличием антикоррозионного покрытия.

    На железобетонных опорах для заземляющего спуска применяют металлическую арматуру. Все контактные соединения заземляющих проводников сваривают или зажимают в специальном болтовом креплении.

    Опоры воздушных линий электропередач с напряжением 330 кВ и выше не заземляют из-за сложности реализации технических решений для обеспечения безопасной величины напряжений прикосновения и шага. Защитные функции заземления в этом случае возложены на быстродействующие защиты линии.

    Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

    Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

    Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

    Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

    Источник

    Adblock
    detector