Линии электропередач их характеристика и классификация. Устройство воздушных лэп разного напряжения

Электрические сети предназначены для передачи и распределения электроэнергии. Они состоят из совокупности подстанций и линий различных напряжений. При электростанциях строят повышающие трансформаторные подстанции и по линиям электропередачи высокого напряжения передают электроэнергию на большие расстояния. В местах потребления сооружают понижающие трансформаторные подстанции.

Основу электрической сети составляют обычно подземные или воздушные линии электропередачи высокого напряжения. Линии, идущие от трансформаторной подстанции до вводно-распределительных устройств и от них до силовых распределительных пунктов и до групповых щитков, называют питающей сетью. Питающую сеть, как правило, составляют подземные кабельные линии низкого напряжения.

По принципу построения сети разделяются на разомкнутые и замкнутые. В разомкнутую сеть входят линии, идущие к электроприемникам или их группам и получающие питание с одной стороны. Разомкнутая сеть обладает некоторыми недостатками, заключающимися в том, что при аварии в любой точке сети питание всех потребителей за аварийным участком прекращается.

Замкнутая сеть может иметь один, два и более источников питания. Несмотря на ряд преимуществ, замкнутые сети пока не получили большого распространения. По месту прокладки сети бывают наружные и внутренние.
Каждому напряжению соответствуют определенные способы выполнения электропроводки. Это объясняется тем, что чем напряжение выше, тем труднее изолировать провода. Например, в квартирах, где напряжение 220 В, проводку выполняют проводами в резиновой или в пластмассовой изоляции. Эти провода просты по устройству и дешевы.
Несравненно сложнее устроен подземный кабель, рассчитанный на несколько киловольт и проложенный под землей между трансформаторами. Кроме повышенных требований к изоляции, он еще должен иметь повышенную механическую прочность и стойкость к коррозии.

Для непосредственного электроснабжения потребителей используются:

• воздушные или кабельные ЛЭП напряжением 6 (10) кВ для питания подстанций и высоковольтных потребителей;
• кабельные ЛЭП напряжением 380/220 В для питания непосредственно низковольтных электроприемников.

Для передачи на расстояние напряжения в десятки и сотни киловольт создаются воздушные линии электропередач. Провода высоко поднимаются над землей, в качестве изоляции используется воздух. Расстояния между проводами рассчитываются в зависимости от напряжения, которое планируется передавать. Увеличиваются размеры и усложняются конструкции с ростом рабочего напряжения.

Воздушной линией электропередачи называют устройство для передачи или распределения электроэнергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикрепленным при помоши траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или инженерным сооружениям, В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» по напряжению воздушные линии делятся на две группы: напряжением до 1000 В и напряжением свыше 1000 В. Для каждой группы линий установлены технические требования их устройства.

Линии электропередач до 1000 В

Воздушные ЛЭП 10 (6) кВ находят наиболее широкое применение в сельской местности и в небольших городах. Это объясняется их меньшей стоимостью по сравнению с кабельными линиями, меньшей плотностью застройки и т.д.
Для проводки воздушных линий и сетей используют различные провода и тросы. Основное требование, предъявляемое к материалу проводов воздушных линий электропередачи, - малое электрическое сопротивление. Кроме того, материал, применяемый для изготовления проводов, должен обладать достаточной механической прочностью, быть устойчивым к действию влаги и находящихся в воздухе химических веществ.

В настоящее время чаще всего используют провода из алюминия и стали, что позволяет экономить дефицитные цветные металлы (медь) и снижать стоимость проводов. Медные провода применяют на специальных линиях. Алюминий обладает малой механической прочностью, что приводит к увеличению стрелы провеса и, соответственно, к увеличению высоты опор или уменьшению длины пролета. При передаче небольших мощностей электроэнергии на короткие расстояния применение находят стальные провода.

Для изоляции проводов и крепления их к опорам линий электропередач служат линейные изоляторы, которые наряду с электрической должны также обладать и достаточной механической прочностью. В зависимости от способа крепления на опоре различают изоляторы штыревые (их крепят на крюках или штырях) и подвесные (их собирают в гирлянду и крепят к опоре специальной арматурой).

Штыревые изоляторы применяют на линиях электропередач напряжением до 35 кВ. Маркируют их буквами, обозначающими конструкцию и назначение изолятора, и числами, указывающими рабочее напряжение. На воздушных линиях 400 В используют штыревые изоляторы ТФ, ШС, ШФ. Буквы в условных обозначениях изоляторов обозначают следующее:

Т - телеграфный;
Ф - фарфоровый;
С - стеклянный;
ШС - штыревой стеклянный;
ШФ - штыревой фарфоровый.

Штыревые изоляторы применяют для подвешивания сравнительно легких проводов, при этом в зависимости от условий трассы используются различные типы крепления проводов. Провод на промежуточных опорах укрепляют обычно на головке штыревых изоляторов, а на угловых и анкерных опорах - на шейке изоляторов. На угловых опорах провод располагают с наружной стороны изолятора по отношению к углу поворота линии.
Подвесные изоляторы применяют на воздушных линиях 35 кВ и выше. Они состоят из фарфоровой или стеклянной тарелки (изолирующая деталь), шапки из ковкого чугуна и стержня. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при комплектовании гирлянд. Гирлянды собирают и подвешивают к опорам и тем самым обеспечивают необходимую изоляцию проводов. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии и типа изоляторов.

Материалом для вязки алюминиевого провода к изолятору служит алюминиевая проволока, а для стальных проводов - мягкая стальная. При вязке проводов выполняют обычно одинарное крепление, двойное же крепление применяют в населенной местности и при повышенных нагрузках. Перед вязкой заготовляют проволоку нужной длины (не менее 300 мм).

Головную вязку выполняют двумя вязальными проволоками разной длины. Эти проволоки закрепляют на шейке изолятора, скручивая между собой. Концами более короткой проволоки обвивают провод и плотно притягивают четыре-пять раз вокруг провода. Концы другой проволоки, более длинные, накладывают на головку изолятора накрест через провод четыре-пять раз.

Для выполнения боковой вязки берут одну проволоку, кладут ее на шейку изолятора и оборачивают вокруг шейки и провода так, чтобы один ее конец прошел над проводом и загнулся сверху вниз, а второй - снизу вверх. Оба конца проволоки выводят вперед и снова оборачивают их вокруг шейки изолятора с проводом, поменяв местами относительно провода.

После этого провод плотно притягивают к шейке изолятора и обматывают концы вязальной проволоки вокруг провода с противоположных сторон изолятора шесть-восемь раз. Во избежание повреждения алюминиевых проводов место вязки иногда обматывают алюминиевой лентой. Изгибать провод на изоляторе сильным натяжением вязальной проволоки не разрешается.

Вязку проводов выполняют вручную, используя монтерские пассатижи. Особое внимание обращают при этом на плотность прилегания вязальной проволоки к проводу и на положение концов вязальной проволоки (они не должны торчать). Штыревые изоляторы крепят к опорам на стальных крюках или штырях. Крюки ввертывают непосредственно в деревянные опоры, а штыри устанавливают на металлических, железобетонных или деревянных траверсах. Для крепления изоляторов на крюках и штырях используют переходные полиэтиленовые колпачки. Разогретый колпачок плотно надвигают на штырь до упора, после этого на него навинчивают изолятор.

Провода подвешиваются на железобетонных или деревянных опорах при помощи подвесных или штыревых изоляторов.

Наименьшая допустимая высота расположения нижнего крюка на опоре (от уровня земли) составляет:

• в ЛЭП напряжением до 1000 В для промежуточных опор от 7 м, для переходных опор - 8,5 м;
• в ЛЭП напряжением более 1000 В высота расположения нижнего крюка для промежуточных опор составляет 8,5 м, для угловых (анкерных) опор - 8,35 м.

Наименьшие допустимые сечения проводов воздушных ЛЭП напряжением более 1000 В, выбираются по условиям механической прочности с учетом возможной толщины их обледенения.

Для воздушных ЛЭП напряжением до 1000 В по условиям механической прочности применяются провода, имеющие сечения не менее:

• алюминиевые - 16 мм²;
• сталеалюминиевые -10 мм²;
• стальные однопроволочные - 4 мм².

На воздушных ЛЭП напряжением до 1000 В устанавливают заземляющие устройства. Расстояние между ними определяется числом грозовых часов в году:

• до 40 часов - не более 200 м;
  более 40 часов - не более 100 м.

Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом.
Устройство воздушных ЛЭП.

Воздушные линии электропередачи состоят из опорных конструкций (опор и оснований), траверс (или кронштейнов), проводов, изоляторов и арматуры. Кроме того, в состав ВЛ входят устройства, необходимые для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей и нормальной работы линии: грозозащитные тросы, разрядники, заземление, а также вспомогательное оборудование.

Опоры воздушной линии электропередачи поддерживают провода на заданном расстоянии друг от друга и от поверхности земли. А опоры воздушных линий напряжением до 1000 В могут быть использованы также для развешивания на них проводов радиосети, местной телефонной связи, наружного освещения.

Воздушные линии отличаются простотой эксплуатации и ремонта, более низкой стоимостью по сравнению с кабельными линиями такой же протяженности.
В зависимости от назначения бывают опоры промежуточные и анкерные. Промежуточные опоры устанавливают на прямых участках трассы ВЛ, и предназначены они только для поддержания проводов. Анкерные опоры устанавливают для перехода ВЛ через инженерные сооружения или естественные преграды, в начале, в конце и на поворотах ЛЭП. Анкерные опоры воспринимают продольную нагрузку от разности тяжения проводов и тросов в смежных анкерных пролетах. Тяжением называют усилие, с которым натягивают и закрепляют на опорах провод или трос. Тяжение изменяется в зависимости от силы ветра, температуры окружающего воздуха, толщины льда на проводах.
Горизонтальные расстояния между центрами двух опор, на которых подвешены провода, называют пролетом. Вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролете до пересекаемых инженерных сооружений или до поверхности земли или воды носит название габарита провода.

Стрелой провеса провода называют вертикальные расстояния между низшей точкой провода в пролете и горизонтальной прямой, соединяющей точки крепления провода на опорах.

Силовые и осветительные сети напряжением до 1000 В, выполненные изолированными проводами всех соответствующих сечений или небронированными кабелями с резиновой или пластмассовой изоляцией сечением до 16 мм2, относят к электропроводке. Наружной считают электропроводку, проложенную по наружным стенам зданий и сооружений, между зданиями, под навесами, а также на опорах (не более 4 пролетов, каждый длиной 25 м) вне улиц и дорог.

Прокладывают провода на высоте не менее 2,75 м от поверхности земли. При пересечении пешеходных дорожек это расстояние делают не менее 3,5 м, а при пересечении проездов и путей для перевозки грузов - не менее 6 м.

Линии электропередач свыше 1000 В

Воздушные линии электропередачи свыше 1 кВ - устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изолирующих конструкций и арматуры к опорам, несущим конструкциям, кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.).
Провода и защитные тросы через изоляторы или гирлянды изоляторов подвешивают на опорах: промежуточных, анкерных, угловых, концевых, транспозиционных, усиленных (противоветровых и опор больших переходов). Их выполняют свободностоящими или с оттяжками- деревянными, железобетонными или металлическими, одноцепными, двухцепными и т.п.

Для монтажа ВЛ применяют неизолированные одно- и многопроволочные провода из одного и двух металлов (комбинированные) .

В последнее время стали использовать самонесущие изолированные провода (СИП), что позволяет уменьшить расстояние между проводами ВЛ. Для изоляции проводов и тросов от земли и крепления их к опорам служат изоляторы, изготавливаемые из фарфора и стекла.
На ВЛ 110 кВ и выше должны применяться подвесные изоляторы, допускается применение стержневых и опорно-стержневых изоляторов.

На ВЛ 35 кВ и ниже применяются подвесные или стержневые изоляторы. Допускается применение штыревых изоляторов.

Ha BЛ 20 кВ и ниже должны применяться:

1. на промежуточных опорах-любые тины изоляторов;
2. на опорах анкерного типа-подвесные изоляторы; допускается применение штыревых изоляторов в I районе по гололеду и в ненаселенной местности.

Выбор типа и материала (стекло, фарфор, полимерные материалы) изоляторов производится с учетом климатических условий (температуры и увлажнения) и условий загрязнения.

На ВЛ, проходящих в особо сложных для эксплуатации условиях (горы, болота, районы Крайнего Севера и т.п.), на ВЛ, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах, на ВЛ, питающих тяговые подстанции электрифицированных железных дорог, и на больших переходах независимо от напряжения следует применять стеклянные изоляторы или (при наличии соответствующего обоснования) полимерные.

Трасса ВЛ, т.е. полоса местности, где она проходит, после изысканий и согласований с организациями, интересы которых затрагиваются сооружением ВЛ, окончательно устанавливается проектом.

Перед монтажом оформляются документы на отчуждение и отвод земельных участков, снос сооружений, а также на право потрав посевов и порубки леса. Выполняется производственный пикетаж, т.е. разбивка центров установки опор на месте монтажа ВЛ.

Комплекс работ по сооружению ВЛ включает в себя подготовительные, строительные, монтажные и пусковые работы, а также сдачу линии в эксплуатацию.
Работы непосредственно на трассе начинают с приемки от проектной организации и заказчика производственного пикетажа трассы ВЛ. Затем прорубают просеку (если ВЛ или отдельные ее участки проходят по лесной местности). Ширину просеки между кронами деревьев в лесных массивах и зеленых насаждениях принимают в зависимости от высоты деревьев, напряжения ВЛ, рельефа местности. Минимальная ширина просеки определяется расстоянием от проводов при их наибольшем отклонении до кроны деревьев. Это расстояние должно составлять не менее 2 м для ВЛ напряжением до 20 кВ и 3 м - для ВЛ напряжением 35-110 кВ.

Все деревья, находящиеся внутри просеки, вырубают так, чтобы высота пня была не более 1/3 его диаметра. Для проезда транспорта и механизмов по середине просеки на ширине не менее 2,5 м деревья вырубают вровень с землей. Зимой при рубке леса снег вокруг каждого дерева расчищают до уровня земли. Древесину, получаемую при рубке деревьев, сортируют, разделывают и укладывают в штабеля вдоль просеки; сучья складывают в кучи для вывоза.
Основные СМР включают в себя изготовление деревянных опор, развозку опор или их деталей на трассе, разбивку мест рытья котлованов под опоры, рытье котлованов, сборку и установку опор, развозку проводов и других материалов по трассе, монтаж проводов и защитного заземления, фазировку и нумерацию опор.

Для анкерной А-образной опоры разбивают два котлована, оси которых размещают от центра пикетного столбика опоры в обе стороны вдоль оси трассы. Котлованы под угловую А-образную опору размещают по биссектрисе угла поворота линии и перпендикуляра к ней (рис. 4, б). Разметка под опоры с оттяжками и подкосами, а также под узкобазные и широкобазные металлические опоры производится аналогично. Если рытье котлованов проводится бурильными машинами, то производят разбивку только центров котлованов.

Рытье котлованов вручную производится в исключительных случаях, если землеройные машины не могут подойти на пикет по условиям местности. Рытье котлованов должно быть максимально механизировано. Для этой цели используют буровые машины (ямобуры), экскаваторы, бульдозеры. Земельные работы должны проводиться с максимальным уплотнением стенок котлована, что обеспечивает в дальнейшем надежное крепление опор. Глубина котлованов для установки опор в зависимости от грунта и механических нагрузок на опоры определяется проектом.

Элементы опор изготавливают, как правило, на специальных заводах и транспортируют частично собранными.
Последнюю сборку элементов в опоры производят на специализированных участках (полигонах) или непосредственно на пикетах трассы ВЛ. Место сборки опор выбирают в зависимости от их типа, транспортных возможностей, характеристики трассы и т.д., оно определяется в ППР. Окончательную (полную) сборку сложных опор, как правило, выполняют на пикетах трассы ВЛ. Сборку производят на специальных площадках, очищенных от мешающих предметов. Это обеспечивает удобство выкладки деталей опоры. Кроме того, для последующего подъема опоры расчищают путь для свободного прохождения кранов и тягового транспорта, надежно крепят анкеры, удаляют такелажные тросы на необходимое расстояние от действующих ВЛ сильного тока или линий связи.
Как правило, опоры выкладывают и собирают в направлении оси линии, вблизи фундаментов или котлованов с таким расчетом, чтобы собранные опоры не нужно было подтаскивать при подъеме. В состав работ по сборке опор ВЛ входит установка штыревых изоляторов, монтируемых на крючках и штырях с помощью полиэтиленовых колпачков.
Качество и исправность деталей опор проверяют дважды: сначала перед сборкой, затем на пикете трассы, так как есть возможность повреждения опор при перевозке.
На каждую сборную опору ВЛ 35 кВ и выше заполняют паспорт или делают запись в журнале сборки опор.
Для подъема и установки опор лучшим средством является гусеничный кран, который требует минимума такелажных средств. Крановый крюк должен захватывать опору несколько выше ее центра тяжести, иначе она может перевернуться.

При отсутствии гусеничного крана необходимой грузоподъемности или при недостаточном вылете стрелы крана может быть применен автокран грузоподъемностью 5-7 т совместно с трактором. Опору поднимают вначале автокраном до достижения ею угла 35-40° по отношению к горизонтальной поверхности земли. Дальнейший подъем опоры выполняется трактором, натягивающим трос, закрепленный за опору. Для предотвращения опрокидывания опоры в сторону трактора к верхушке опоры до начала подъема прикрепляется тормозной трос.
При отсутствии кранов опоры устанавливают способом падающей стрелы с использованием трактора. Падающую стрелу предварительно поднимают вручную или с помощью небольшого крана. Для предотвращения перехода опоры через вертикальное положение предусматривают тормозной трос. Существует также способ установки опор наращиванием: опору поднимают отдельными секциями, соединяя их в вертикальном положении. Этот способ применяют при транспортировке высоких опор через реки или при установке тяжелых опор.
После установки опор в котлован или на фундаменты их положение выверяют в соответствии с нормативными указаниями. Например, отклонение железобетонных опор от вертикальной оси вдоль и поперек линии (отношение отклонения верхнего конца стойки опоры к ее высоте) должно быть 1:150. Вертикальное положение опор ВЛ 35-110 кВ проверяют теодолитом.

Выверенные опоры прочно закрепляют: в грунте-тщательной послойной трамбовкой; на фундаментах и железобетонных сваях-навертыванием гаек на анкерные болты.
После выверки и закрепления опор на них наносят постоянные знаки- порядковые номера, год установки, условное обозначение названия ВЛ и т.д. Правильность установки опоры подтверждается паспортом, в котором оформляется разрешение на производство работ по монтажу проводов и тросов.

При монтажных работах по ВЛ выполняют следующие основные операции:

• раскатку проводов и тросов, включая их соединение, и подъем на опоры поддерживающих гирлянд. Установку штыревых изоляторов на опорах производят, как правило, в процессе сборки опор, т.е. до начала монтажных работ;
• натяжку проводов и тросов, включая визирование, и регулировку стрел провеса, крепление проводов и тросов к опорам анкерного типа;
• крепление (перекладку из раскаточных роликов в зажимы) проводов и тросов на промежуточных опорах.

Многолетняя практика строительства ВЛ выявила наиболее целесообразную организацию ведения работ, получившую название поточного метода. Каждый вид работ поручают специализированной бригаде. Так, если в первом анкерном пролете, где начинается монтаж, выполняют крепление проводов на промежуточных опорах, то во втором производят натяжку проводов и тросов, в третьем-их раскатку и т.д.

После завершения всех подготовительных работ и осмотра подготовленной к монтажу трассы приступают непосредственно к раскатке проводов. Как правило, раскатку выполняют двумя способами: с неподвижных раскаточных устройств, установленных в начале монтируемого участка, или с помощью подвижных раскаточных устройств (тележек, саней, кабельных транспортеров и т.п.), перемещаемых по трассе тяговым механизмом.
Первый способ не требует изготовления специальных передвижных раскаточных приспособлений (тележек), но во время перемещения по земле возможны повреждения троса и верхних повивов алюминиевых проводов. Барабаны с проводом устанавливают в 15-20 м от первой анкерной опоры в направлении раскатки. Отмотанный с каждого барабана на длину 15-20 м провод или трос с установленным на конце монтажным зажимом крепят к тяговому механизму. Он движется вдоль трассы и после захода на первую промежуточную опору на 30- 40 м останавливается. Провода отцепляют и раскладывают в положении, исходном для подъема на опору.

Убедившись в правильности сборки гирлянды изоляторов, их поднимают на опору.
Этот способ применяют при монтаже коротких линий, а также на участках, где при раскатке проводов возможность их повреждения маловероятна (при хорошем снежном или травяном покрове).
При втором способе раскатки сначала выполняют анкеровку проводов и тросов на первой анкерной опоре. Затем тяговый механизм вместе с раскаточной тележкой передвигают к первой промежуточной опоре. До перемещения ко второй промежуточной опоре с барабана отматывают 5-10 витков провода или троса и раскладывают его в исходное положение. Последующие операции проводят так же, как и при первом способе. Раскатка проводов и тросов проводится только по раскаточным роликам, подвешенным на опорах. При раскатке принимают меры по предохранению проводов от повреждений при трении о землю, особенно о твердые грунты.

Соединение сталеалюминиевых проводов сечением до 185 мм2 в пролетах ВЛ выше 1000 В выполняют овальными соединителями, монтируемыми скручиванием, а сечением до 240 мм2 - соединительными зажимами, монтируемыми сплошным опрессованием. В петлях анкерных и узловых опор соединение выполняют термитной сваркой для сталеалюминиевых проводов сечением до 240 мм2. Провода сечением 300 мм2 соединяют прессуемыми соединителями, а при соединении проводов разных марок используют болтовые зажимы.

При монтаже натяжного зажима, монтируемого с перерезанием провода, на конец провода, образующего петлю (шлейф), и провода, уходящего в пролет, накладывают проволочные бандажи. Концы проводов обрезают и очищают от грязи салфеткой, смоченной в бензине. Внутреннюю поверхность алюминиевого корпуса 1 очищают стальным ершом, подпиливают алюминиевые проволоки провода и высвобождают стальной сердечник провода. Протерев сердечник бензином и смазав тонким слоем технического вазелина, вдвигают его в отверстие анкера 2 до упора. Опрессование натяжного зажима ведут в направлении от проушины к проводу, а опрессование алюминиевого корпуса -от середины зажима к его концу.

Если в шлейфах необходимо разъемное соединение, применяют болтовые и плашечные зажимы, но такое соединение не дает полностью устойчивого и надежного электрического контакта.
Нормами установлены требования к механической прочности соединения в пролетах, которая должна составлять не менее 90 % прочности целого провода. В петлях (шлейфах) допускается меньший запас прочности (30-50 % прочности целого провода). В инструкции по монтажу воздушных линий электропередачи приводятся данные о нагрузках, которые должны выдерживать сварные соединения для каждой марки провода.
Для сварки проводов пропано-кислородным пламенем требуются кислород, пропан и специальная горелка, данная сварка дает хорошее качество стыка.

Надежность электрического контакта сварного соединения определяется коэффициентом, выражающим отношение омического сопротивления участка проводов со сварным соединением к сопротивлению такого же участка целого провода. Этот коэффициент не должен превышать 1,2. Омическое сопротивление коротких участков провода измеряют микроомметром.

Необходимость соединения проводов из неоднородных материалов или проводов разных сечений возникает при ответственных переходах через реки, озера и железнодорожные магистрали. Такого рода соединения выполняют специальными переходными петлевыми зажимами ПП, представляющими собой две гильзы с лапами, соединенными на болтах.

Натяжение проводов ведут, как правило, в пролетах между анкерными или анкерно-угловыми опорами, к которым раскатанные и соединенные провода прикрепляют с помощью натяжных зажимов и натяжных изоляторных гирлянд. Натяжную гирлянду и натяжной зажим поднимают на опору блоком, имеющим трос и монтажный хомут. Для подъема гирлянды используют автомашину, трактор или лебедку.

При подъеме натяжкой гирлянды с проводом на первую по ходу монтажа анкерную опору эта опора не испытывает усилий тяжения. Но при натягивании и закреплении гирлянды на второй анкерной опоре усилия тяжения испытывают обе анкерные опоры, в связи с чем в этот период их укрепляют растяжками.

До начала тяжения проводов должны быть закончены все работы по раскатке и соединению проводов и тросов.
В качестве тягового механизма используют тракторы, автомобили, лебедки. Выбор механизма зависит от реальных условий монтажа (тяговых усилий, трассы, и.д.). При натяжении наблюдают за подъемом проводов и тросов в пролетах и удалением с них зацепившихся предметов и грязи; за прохождением ремонтных муфт и соединительных зажимов через раскаточные ролики; за проезжими дорогами и другими препятствиями в зоне производства работ.
Натяжение проводов на металлических опорах выполняют аналогично.

При натягивании проводов и троса пользуются данными проекта ВЛ, в таблицах которого указаны величины стрел провеса в зависимости от расстояния между опорами и температуры воздуха в период монтажа. Надо иметь в виду, что весной и осенью температура воздуха по утрам может значительно превышать температуру провода, лежащего на земле. В этом случае провод приподнимают от земли автомашиной или трактором и держат в таком положении до тех пор, пока он не примет температуру окружающего воздуха.

Обычно величины стрел провеса даются в монтажных таблицах проекта или в кривых для промежуточного пролета анкерного участка. Когда же анкерный участок имеет неровные пролеты, стрела провеса дается для так называемого приведенного пролета, длина которого указывается в таблицах или кривых проекта ВЛ.
Перед натягиванием проводов следует подготовить надежную связь (сигнализацию) между всеми людьми, участвующими в этой работе: монтером, производящим визирование стрелы провеса, наблюдающим в промежуточном пролете и водителем автомашины или трактора, с помощью которых осуществляется натягивание проводов.

Прием стрелы провеса при непосредственном визировании начинают со среднего провода при горизонтальном расположении проводов и с верхнего - при вертикальном.

При визировании провод (или трос) подводят к линии визирования сверху, для чего провод вначале несколько перетягивают (на 0,3-0,5 м), а затем отпускают до заданной стрелы провеса. При длинных анкерных пролетах (более 3 км) визирование производят в двух пролетах, расположенных в каждой трети анкерного участка. При длине анкерного пролета менее 3 км визирование производят в двух пролетах: наиболее удаленном от тягового механизма (в первую очередь) и более близком (во вторую очередь) к нему.

При натяжении и визировании проводов и тросов строго выдерживают заданное значение стрелы провеса при соответствующей температуре воздуха. Фактическая стрела провеса не должна отличаться от проектной более чем на ±5 % при обязательном соблюдении нормируемых расстояний до земли и инженерных сооружений. Величина разрегулировки провода или троса по отношению к другому не должна быть более 10 % проектной стрелы провеса.
По окончании визирования на проводе у анкерной опоры, расположенной со стороны, противоположной тяговому механизму, наносится метка (бандажом или несмываемой краской). Затем, если натяжной зажим монтируют на земле, провод опускают на землю.

Крепление проводов и тросов к опорам анкерного типа на ВЛ35-100 кВ с подвесными изоляторами проводят с помощью натяжных зажимов: клиновых типа «клин-коуш», болтовых и прессуемых.
На ВЛ до 10 кВ, где в основном применяют штыревые изоляторы, анкерное крепление осуществляют с использованием шишечных зажимов. Тип крепления проводов на штыревых изоляторах (одинарное или двойное) зависит от характеристики ВЛ (условий трассы, марки проводов и др.) и определяется проектом.

Перед монтажом концы проводов и контактные поверхности натяжных зажимов тщательно протирают тряпкой, смоченной в растворителе (бензине, ацетоне и т.п.), а затем зачищают кардощеткой или стальным ершом под слоем нейтрального технического вазелина.

Для обнажения стального сердечника сталеалюминиевого провода алюминиевые жилы нижнего повива подпиливают только до половины их диаметра во избежание повреждения сердечника. Обнаженные концы сердечника промывают в растворителе, насухо вытирают тряпкой и смазывают вазелином. Процесс опрессования натяжных и соединительных зажимов аналогичен.

Монтаж проводов и тросов следует выполнять, как правило, без разрыва их в петлях (шлейфах). Разрезание петель (шлейфов) допускается лишь в исключительных случаях, например во избежание установки соединительного зажима в пролете или на опорах, ограничивающих пролет пересечения с инженерными сооружениями. Монтаж клиновых и болтовых зажимов при неразрезанных петлях производят одновременно в стороны монтируемого анкерного пролета и в сторону пролета по ходу раскатки проводов.

Крепление проводов и тросов на промежуточных опорах на ВЛ до 35 кВ на штыревых изоляторах и в поддерживающих зажимах гирлянд изоляторов ВЛ 35-110 кВ производят только после окончательного закрепления проводов на анкерных опорах, ограничивающих монтируемый участок ВЛ.

Перекладку проводов ВЛ из раскаточных роликов и их крепление производят без опускания их на землю. На ВЛ 35-110 кВ перекладка проводов производится с телескопических вышек, а в случае отсутствия механизмов используют подвесные лестницы (люльки).
На ВЛ до 35 кВ с применением штыревых изоляторов перекладку и крепление проводов проводят непосредственно с опоры.
На ВЛ 6-35 кВ алюминиевые и сталеалюминиевые провода закрепляют боковой вязкой с плотной оболочкой провода алюминиевой проволокой в зоне его соприкосновения с шейкой изолятора. Вязку провода начинают с точки 0, куда накладывают середину вязальной проволоки. Правый конец проволоки следует по линии я, его закрепляют тремя витками на проводе, затем направляют по линии а. Левый конец проволоки следует по линии Ь, его также крепят тремя витками на проводе и направляют по линии b, после чего оба конца проволоки закрепляют на проводе. Алюминиевую проволоку для подмотки и вязки берут того же диаметра, что и проволоку монтируемого провода, но не меньше 2,5 и не больше 4 мм. Длина вязальной проволоки на одно крепление - 1,4 м, длина проволоки для подмотки - около 0,8м.

Монтаж проводов и тросов на переходах выполняют в той же последовательности и порядке, что и при монтаже их между анкерными опорами. По окончании монтажа проводов и тросов переход сдают организации-владельцу по акту. Если монтаж выполнен с отступлениями от проекта, в акте приводят перечень этих отступлений и указывают, кем они разрешены.

Изоляция воздушных электрических сетей подвергается воздействию различного рода перенапряжений. Эти перенапряжения (особенно атмосферные) могут вызвать перекрытия наружной изоляции, перебои внутренней изоляции, электрическую дугу короткого замыкания, аварийное отключение и нарушить бесперебойность электроснабжения.

Воздушные линии напряжением 110 кВ на металлических железобетонных опорах, как правило, защищают от прямых попаданий ударов молний тросами по всей длине. ВЛ напряжением 110 кВ на деревянных опорах и ВЛ напряжением до 35 кВ такой защиты не требуют. Единичные металлические и железобетонные опоры и другие места с ослабленной изоляцией на ВЛ напряжением 35 кВ с деревянными опорами защищают трубчатыми разрядниками или при наличии АПВ-защитными промежутками, а на ВЛ напряжением 110-220 кВ-трубчатыми разрядниками.

Опыт эксплуатации трубчатых разрядников показал, что применение их с целью повышения грозоупорности воздушных линий не дает должного эффекта. Дело в том, что вероятность повреждения трубчатых разрядников в течение грозового сезона имеет порядок 0,001, что при их большом числе снижает показатель грозоупорности. Кроме того, трубчатые разрядники имеют верхний и нижний пределы по току короткого замыкания, а это требует систематических ревизий и затягивает гашение электрической дуги при многократном разряде молнии и параллельном срабатывании нескольких трубчатых разрядников. Поэтому в настоящее время трубчатые разрядники устанавливаются только для защиты точек с ослабленной изоляцией. К их числу относятся: места пересечения ЛЭП, а также пересечения воздушной линии с линией связи. На линиях с деревянными опорами трубчатые разрядники устанавливают на первой тросовой опоре подхода к подстанции и на отдельных угловых металлических опорах. На высоких переходных опорах из-за повышенных индуктированных составляющих перенапряжений при прямом ударе молнии в опору рекомендуется устанавливать трубчатые или вентильные разрядники или грозозащитный трос.
Перед установкой на опору трубчатые разрядники осматривают, не снимая бумажной обертки до окончания монтажа.

Разрядники устанавливают на переходах с таким расчетом, чтобы при повреждении разрядника и перегорании провода последний падал не в переходном, а в соседнем пролете. Установка разрядника должна обеспечивать стабильность внешнего искрового промежутка и исключать возможность перекрытия его струей воды, которая может стекать с верхнего электрода. Разрядник надежно закрепляют на опоре и заземляют. Размеры внешнего искрового промежутка не должны отличаться от проектных более чем на ± 10 %.

Установка разрядников на опорах ВЛ 35-110 кВ производится так, чтобы обеспечить возможность монтажа и демонтажа разрядников без отключения линии. Зоны выхлопа газов разрядников соседних фаз не должны пересекаться, и в них не должно быть элементов конструкций опор, проводов и пр.

Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства, грозозащитные, железобетонные и металлические опоры напряжением 3- 35 кВ, опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или другие аппараты, а также металлические и железобетонные опоры ВЛ напряжением 110-500 кВ без тросов и других устройств грозозащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики, должны быть заземлены. При этом величину сопротивления заземляющих устройств принимают в соответствии с ПУЭ.
Установка трубчатых разрядников на BЛ35 кВ

Для заземления железобетонных опор в качестве заземляющих проводников используют элементы продольной арматуры стоек, которые металлически соединены между собой и могут быть присоединены к заземлению.
Искусственные заземлители в устройствах молниезащиты применяют в тех случаях, когда сопротивление естественных заземлителей превышает нормируемую величину. Их укладывают в грунт в процессе СМР.
Тросы и детали крепления изоляторов к траверсе железобетонных опор металлически соединяют с заземляющим спуском или заземленной аппаратурой. Сечение каждого из заземляющих спусков на опоре ВЛ принимают не менее 35 мм2, а для однопроволочных-диаметр не менее 10 мм. Допускается применение стальных оцинкованных однопроволочных спусков диаметром не менее 6 мм.

На ВЛ с деревянными опорами рекомендуется болтовое соединение заземляющих спусков; на металлических и железобетонных опорах соединение заземляющих спусков может быть как сварным, так и болтовым.
Заземлители ВЛ, как правило, заглубляют на глубину, указанную в проекте.

Для монтажа ВЛ напряжением до 1000 В применяют деревянные, преимущественно с железобетонными приставками (пасынками) и железобетонные опоры. Для изготовления деревянных опор используются пропитанные антисептиком бревна из леса III сорта (сосна, ель, пихта), а для траверс - только сосна или лиственница. Пропитка древесины антисептиком значительно удлиняет срок службы деревянных опор.

Вертикальные и горизонтальные расстояния от проводов ВЛ до деревьев и кустов должны быть не менее 1 м. Вырубка просеки по лесным массивам и зеленым насаждениям, где проходит трасса ВЛ, не является обязательной.
В населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой ВЛ должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений. Сопротивления этих заземляющих устройств должны быть не менее 30 Ом, а расстояния между ними - не менее 200 м для районов с числом грозовых часов в году до 40,100 м - для районов с числом грозовых часов в году более 40.

Кроме того, заземляющие устройства должны быть выполнены:

1. на опорах с ответвлениями к вводам в здания, в которых может быть сосредоточено болшое количество людей (школы, ясли, больницы) или которые представляют большую материальную ценность (животноводческие и птицеводческие помещения, склады);
2. на концевых опорах линий, имеющих ответвления.

Котлованы под одностоечные промежуточные опоры, как правило,
разрабатывают с помощью ямобуров с разметкой точно по оси трассы во избежание выхода опоры из створа линии. В местах прохождения подземных коммуникаций (например, кабелей) выемку грунта производят вручную.
Соединение проводов в пролетах ВЛ следует производить при помощи соединительных зажимов, обеспечивающих механическую прочность не менее 90 % разрывного усилия повода.

В одном пролете ВЛ допускается не более одного соединения на каждый провод.
В пролетах пересечения ВЛ с инженерными сооружениями соединение проводов ВЛ не допускается.
Соединение проводов в петлях анкерных опор должно производиться при помощи зажимов или сваркой.
Провода разных марок или сечений должны соединяться только в петлях анкерных опор.
Крепление неизолированных проводов к изоляторам и изолирующим траверсам на опорах ВЛ, за исключением опор для пересечений, рекомендуется выполнять одинарным.

На ВЛ выше 1 000 В двойное крепление проводов выполняют на анкерных опорах, опорах пересечений и в населенной местности.

Расположение фазных проводов на опоре может быть любым, а нулевой провод, как правило, располагают ниже фазных проводов.

Безопасность при проведении СМР и электромонтажных работ обеспечивается непрерывным надзором за работой бригады, который ведет бригадир, обязанный следить за соблюдением работающими правил безопасности производства работ, исправностью инструмента и защитных приспособлений, правильной расстановкой людей.

Кроме общих правил техники безопасности, при монтаже ВЛ надо соблюдать следующие правила:

1. При приближении грозы все работы на ВЛ должны быть прекращены, а люди выведены за пределы трассы. При монтаже воздушных линий большой протяженности для отвода отдельных разрядов молнии требуется обязательное заземление всех монтируемых проводов на участках длиной 3-5 км.
2. Защита персонала от воздействия электрических потенциалов, наведенных в проводах и тросах (особенно в жаркое время года и при грозе), должна осуществляться путем устройства защитного заземления и закорачивания поводов и тросов на всех анкерных опорах монтируемого участка.
3. Подъем опор производят подъемными и тяговыми механизмами и приспособлениями. Во избежание отклонения и падения опоры в сторону должна быть обеспечена надлежащая регулировка ее положения оттяжками и расчалками.
4. При подъеме опоры не разрешается стоять или проходить под тросами и стрелами механизмов, а также вблизи них и в зоне возможного падения опоры или монтажной стрелы. Из зоны производства работ должны быть удалены все лица, не принимающие непосредственного участия в подъеме опоры. При подъеме опоры методом монтажной стрелы ее следует сначала поднять от земли на 0,5 м и проверить все механизмы и крепления, после чего продолжать подъем. При подъеме опоры на переходах через инженерные сооружения или в сложных условиях (например, в коридоре между двумя линиями, находящимися под напряжением) обязательно присутствие руководителя работ. При подъеме опоры вблизи действующей ВЛ, когда возможно задевание проводов, они должны быть отключены.
5. При монтаже проводов запрещается:
6. влезать на анкерные, угловые, а также плохо закрепленные или качающиеся опоры;
7. работать без предохранительного пояса;
8. находиться под проводами во время их монтажа.

Линии электропередачи

Линия электропередачи (ЛЭП) - один из компонентов электрической сети , система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии .

Согласно МПТЭЭП (Межотраслевые правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) Линия электропередачи - Электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии.

Различают воздушные и кабельные линии электропередачи .

По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов, по оценкам в России используется порядка 60 тыс. ВЧ-каналов по ЛЭП. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Воздушные линии электропередачи

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) - устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам , путепроводам).

Состав ВЛ

• Секционирующие устройства
• Волоконно-оптические линии связи (в виде отдельных самонесущих кабелей, либо встроенные в грозозащитный трос, силовой провод)
• Вспомогательное оборудование для нужд эксплуатации (аппаратура высокочастотной связи, ёмкостного отбора мощности и др.)

Документы, регулирующие ВЛ

Классификация ВЛ

По роду тока

• ВЛ переменного тока
• ВЛ постоянного тока

В основном, ВЛ служат для передачи переменного тока и лишь в отдельных случаях (напр., для связи энергосистем, питания контактной сети и др.) используют линии постоянного тока.

Для ВЛ переменного тока принята следующая шкала классов напряжений: переменное - 0.4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (Выборгская ПС - Финляндия), 500 , 750 и 1150 кВ; постоянное - 400 кВ.

По назначению

• 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

По напряжению

• ВЛ до 1 кВ (ВЛ низшего класса напряжений)
• ВЛ выше 1 кВ
  • 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)

Это группы существенно различаются в основном требованиями в части расчётных условий и конструкций.

По режиму работы нейтралей в электроустановках

• Трехфазные сети с незаземленными (изолированными) нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с большим сопротивлением). В России такой режим нейтрали используется в сетях напряжением 3-35кВ с малыми токами однофазных замыканий на землю.
• Трехфазные сети с резонансно-заземлёнными (компенсированными) нейтралями (нейтральная шина присоединена к заземлению через индуктивность). В России используется в сетях напряжением 3-35кВ с большими токами однофазных замыканий на землю.
• Трехфазные сети с эффективно-заземленными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землей непосредственно или через небольшое активное сопротивление). В России это сети напряжением 110, 150 и частично 220кВ, т.е. сети в которых применяются трансформаторы, а не автотрансформаторы, требующие обязательного глухого заземления нейтрали по режиму работы.
• Сети с глухозаземлённой нейтралью (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). К ним относятся сети напряжением менее 1кВ, а так же сети напряжением 220кВ и выше.

По режиму работы в зависимости от механического состояния

• ВЛ нормального режима работы (провода и тросы не оборваны)
• ВЛ аварийного режима работы (при полном или частичном обрыве проводов и тросов)
• ВЛ монтажного режима работы (во время монтажа опор, проводов и тросов)

Основные элементы ВЛ

• Трасса - положение оси ВЛ на земной поверхности.
• Пикеты (ПК) - отрезки, на которые разбита трасса, длина ПК зависит от номинального напряжения ВЛ и типа местности.
• Нулевой пикетный знак обозначает начало трассы.
• Центровой знак обозначает центр расположения опоры в натуре на трассе строящейся ВЛ.
• Производственный пикетаж - установка пикетных и центровых знаков на трассе в соответствие с ведомостью расстановки опор.
• Фундамент опоры - конструкция, заделанная в грунт или опирающаяся на него и передающая ему нагрузки от опоры, изоляторов, проводов (тросов) и от внешних воздействий (гололёда, ветра).
• Основание фундамента - грунт нижней части котлована, воспринимающий нагрузку.
• Пролёт (длина пролёта) - расстояние между центрами двух опор, на которых подвешены провода. Различают промежуточный (между двумя соседними промежуточными опорами) и анкерный (между анкерными опорами) пролёты . Переходный пролёт - пролёт, пересекающий какое-либо сооружение или естественное препятствие (реку, овраг).
• Угол поворота линии - угол α между направлениями трассы ВЛ в смежных пролётах (до и после поворота).
• Стрела провеса - вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролёте и прямой, соединяющей точки его крепления на опорах.
• Габарит провода - вертикальное расстояние от низшей точки провода в пролёте до пересекаемых инженерных сооружений, поверхности земли или воды.
• Шлейф (петля ) - отрезок провода, соединяющий на анкерной опоре натянутые провода соседних анкерных пролётов.

Кабельные линии электропередачи

Кабельная линия электропередачи (КЛ) -называется линия для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

По классификации кабельные линии аналогичны воздушным линиям

Кабельные линии делят по условиям прохождения

• Подземные
• По сооружениям
• Подводные

к кабельным сооружениям относятся

• Кабельный туннель - закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонты и осмотры кабельных линий.

• Кабельный канал - закрытое и заглубленное (частично или полностью) в грунт, пол, перекрытие и т. п. непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.

• Кабельная шахта - вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабженное скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съемной полностью или частично стенкой (непроходные шахты).

• Кабельный этаж - часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.

• Двойной пол - полость, ограниченная стенами помещения, междуэтажным перекрытием и полом помещения со съемными плитами (на всей или части площади).

• Кабельный блок - кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.

• Кабельная камера - подземное кабельное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в нее, называется кабельным колодцем.

• Кабельная эстакада - надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.

• Кабельная галерея - надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.

По типу изоляции

Изоляция кабельных линий делится на два основных типа:

• жидкостная
  • кабельным нефтяным маслом
• твёрдая
  • бумажно-маслянная
  • поливинилхлоридная (ПВХ)
  • резино-бумажная (RIP)
  • сшитый полиэтилен (XLPE)
  • этилен-пропиленовая резина (EPR)

Здесь не указана изоляция газообразными веществами и некоторые виды жидкостной и твёрдой изоляции из-за их относительно редкого применения в момент написания статьи.

Потери в ЛЭП

Потери электроэнергии в проводах зависят от силы тока , поэтому при передаче ее на дальние расстояния, напряжение многократно повышают (во столько же раз уменьшая силу тока) с помощью трансформатора , что при передаче той же мощности позволяет значительно снизить потери. Однако с ростом напряжения начинают происходить различного рода разрядные явления.

Другой важной величиной, влияющей на экономичность ЛЭП, является cos(f) - величина, характеризующая отношение активной и реактивной мощности.

В воздушных линиях сверхвысокого напряжения присутствуют потери активной мощности на корону (коронный разряд). Эти потери зависят во многом от погодных условий (в сухую погоду потери меньше, соответственно в дождь, изморось, снег эти потери возрастают) и расщепления провода в фазах линии. Потери на корону для линий различных напряжений имеют свои значения (для линии ВЛ 500кВ среднегодовые потери на корону составляют около ΔР=9,0 -11,0 кВт/км). Так как коронный разряд зависит от напряжённости на поверхности провода, то для уменьшения этой напряжённости в воздушных линиях свервысокого напряжения применяют расщепление фаз. То есть в место одного провода применяют от трёх и более проводов в фазе. Распологаются эти провода на равном расстоянии друг от друга. Получается эквивалентный радиус расщеплённой фазы, этим уменьшается напряжённость на отдельном проводе, что в свою очередь уменьшает потери на корону.

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ВОЗДУШНАЯ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ - (линия электропередачи, ЛЭП сооружение, предназначенное для передачи на расстояние электрической энергии от электростанций к потребителям; размещена на открытом воздухе и выполнена обычно неизолированными проводами, которые подвешены с помощью… … Большая политехническая энциклопедия

Воздушная линия электропередачи - (ВЛ) устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам, стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.) … Официальная терминология

воздушная линия электропередачи - 51 воздушная линия электропередачи; ВЛ Линия электропередачи, провода которой поддерживаются над землей с помощью опор, изоляторов 601 03 04 de Freileitung en overhead line fr ligne aérienne

Страница 5 из 14

§ 2. Воздушные и кабельные линии электропередачи

Воздушные линии электропередачи.

Электрической воздушной линией ВЛ называется устройство, служащее для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам. Воздушные линии электропередачи делятся на ВЛ напряжением до 1000 В и выше 1000 В.
При строительстве воздушных линий электропередачи объем земляных работ незначителен. Кроме того, они отличаются простотой эксплуатации и ремонта. Стоимость сооружения воздушной линии примерно на 25-30% меньше, чем стоимость кабельной линии такой же протяженности. Воздушные линии делятся на три класса:
класс I - линии с номинальным эксплуатационным напряжением 35 кВ при потребителях 1 и 2-й категорий и выше 35 кВ независимо от категорий потребителей;
класс II - линии с номинальным эксплуатационным напряжением от 1 до 20 кВ при потребителях 1 и 2-й категорий, а также 35 кВ при потребителях 3-й категории;
класс III - линии с номинальным эксплуатационным напряжением 1 кВ и ниже. Характерной особенностью воздушной линии напряжением до 1000 В является использование опор для одновременного крепления на них проводов радиосети, наружного освещения, телеуправления, сигнализации. Основными элементами воздушной линии являются опоры, изоляторы и провода.
Для линий напряжением 1 кВ применяют опоры двух видов: деревянные с железобетонными приставками и железобетонные.
Для деревянных опор используют бревна, пропитанные антисептиком, из леса II сорта - сосны, ели, лиственницы, пихты. Не пропитывать бревна можно при изготовлении опор из леса лиственных пород зимней рубки. Диаметр бревен в верхнем отрубе должен составлять не менее 15 см для одностоечных опор и не менее 14 см для двойных и А -образных опор. Допускается принимать диаметр бревен в верхнем отрубе не менее 12 см на ответвлениях, идущих к вводам в здания и сооружения. В зависимости от назначения и конструкции различают опоры промежуточные, угловые, ответвительные, перекрестные и концевые.
Промежуточные опоры на линии являются наиболее многочисленными, так как служат для поддержания проводов на высоте и не рассчитаны на усилия, которые создаются вдоль линии в случае обрыва проводов. Для восприятия этой нагрузки устанавливают анкерные промежуточные опоры, располагая их "ноги" вдоль оси линии. Для восприятия усилий, перпендикулярных линии, устанавливают анкерные промежуточные опоры, располагая "ноги" опоры поперек линии.
Анкерные опоры имеют более сложную конструкцию и повышенную прочность. Они также подразделяются на промежуточные, угловые, ответвительные и концевые, которые повышают общую прочность и устойчивость линии.
Расстояние между двумя анкерными опорами называется анкерным пролетом, а расстояние между промежуточными опорами - шагом опор.
В местах изменения направления трассы воздушной линии устанавливают угловые опоры.
Для электроснабжения потребителей, находящихся на некотором расстоянии от магистральной воздушной линии, используются ответвительные опоры, на которых закрепляются провода, подсоединенные к воздушной линии и к вводу потребителя электроэнергии.
Концевые опоры устанавливают в начале и конце воздушной линии специально для восприятия односторонних осевых усилий.
Конструкции различных опор показаны на рис. 10.
При проектировании воздушной линии количество и тип опор определяют в зависимости от конфигурации трассы, сечения проводов, климатических условий района, степени населенности местности, рельефности трассы и других условий.
Для сооружений ВЛ напряжением выше 1 кВ применяют преимущественно железобетонные и деревянные антисептированные опоры на железобетонных приставках. Конструкции этих опор унифицированы.
Металлические опоры используют главным образом в качестве анкерных опор на воздушных линиях напряжением выше 1 кВ.
На опорах ВЛ расположение проводов может быть любым, только нулевой провод в линиях до 1 кВ размещают ниже фазных. При подвеске на опорах проводов наружного освещения их располагают ниже нулевого провода.
Провода ВЛ напряжением до 1 кВ следует подвешивать на высоте не менее 6 м от земли с учетом стрелы провеса.
Расстояние по вертикали от земли до точки наибольшего провисания провода называется габаритом провода ВЛ над землей.
Провода воздушной линии могут по трассе сближаться с другими линиями, пересекаться с ними и проходить на расстоянии от объектов.
Габаритом сближения проводов ВЛ называется допустимое наименьшее расстояние от проводов линии до объектов (зданий, сооружений), расположенных параллельно трассе ВЛ, а габаритом пересечения - кратчайшее расстояние по вертикали от объекта, расположенного под линией (пересекаемого) до провода ВЛ.

Рис. 10. Конструкции деревянных опор воздушных линий электропередачи:
а - на напряжение ниже 1000 В, б - на напряжение 6 и 10 кВ; 1 - промежуточная, 2 - угловая с подкосом, 3 - угловая с оттяжкой, 4 - анкерная

Изоляторы.

Крепление проводов воздушной линии на опорах осуществляется при помощи изоляторов (рис. 11), насаживаемых на крюки и штыри (рис. 12).
Для воздушных линий напряжением 1000 В и ниже используют изоляторы ТФ-4, ТФ-16, ТФ-20, НС-16, НС-18, АИК-4, а для ответвлений - ШО-12 при сечении проводов до 4 мм 2 ; ТФ-3, АИК-3 и ШО-16 при сечении проводов до 16 мм 2 ; ТФ-2, АИК-2, ШО-70 и ШН-1 при сечении проводов до 50 мм 2 ; ТФ-1 и АИК-1 при сечении проводов до 95 мм 2 .
Для крепления проводов воздушных линий напряжением выше 1000 В применяются изоляторы ШС, ШД, УШЛ, ШФ6-А и ШФ10-А и подвесные изоляторы.
Все изоляторы, кроме подвесных, плотно навертываются на крюки и штыри, на которые предварительно наматывают паклю, пропитанную суриком или олифой, или надевают специальные пластмассовые колпачки.
Для ВЛ напряжением до 1000 В применяются крюки КН-16, а выше 1000 В - крюки КВ-22, изготовленные из круглой стали диаметром соответственно 16 и 22 мм 2 . На траверсах опор тех же воздушных линий напряжением до 1000 В при креплении проводов используются штыри ШТ-Д - для деревянных траверс и ШТ-С - для стальных.
При напряжении воздушных линий более 1000 В на траверсах опор монтируют штыри ЩУ-22 и ШУ-24.
По условиям механической прочности для воздушных линий напряжением до 1000 В используются однопроволочные и много проволочные провода сечением, не менее: алюминиевые - 16 сталеалюминиевые и биметаллические -10, стальные многопроволочные - 25, стальные однопроволочные - 13 мм (диаметр 4 мм).

На воздушной линии напряжением 10 кВ и ниже, проходящей в ненаселенной местности, с расчетной толщиной образующегося на поверхности провода слоя льда (стенка гололеда) до 10 мм, в пролетах без пересечений с сооружениями допускается применение однопроволочных стальных проводов при наличии специального указания.
В пролетах, которые пересекают трубопроводы, не предназначенные для горючих жидкостей и газов, допускается применение стальных проводов сечением 25 мм 2 и более. Для воздушных линий напряжением выше 1000 В применяют только многопроволочные медные провода сечением не менее 10 мм 2 и алюминиевые - сечением не менее 16 мм 2 .
Соединение проводов друг с другом (рис. 62) выполняется скруткой, в соединительном зажиме или в плашечных зажимах.
Крепление проводов ВЛ и изоляторов осуществляется вязальной проволокой одним из способов, показанных на рис.13.
Стальные провода привязывают мягкой стальной оцинкованной проволокой диаметром 1,5 - 2 мм, а алюминиевые и сталеалюминиевые - алюминиевой проволокой диаметром 2,5 - 3,5 мм (можно использовать проволоку многопроволочных проводов).
Алюминиевые и сталеалюминиевые провода в местах крепления предварительно обматывают алюминиевой лентой для предохранения их от повреждений.
На промежуточных опорах провод крепят преимущественно на головке изолятора, а на угловых опорах - на шейке, располагая его с внешней стороны угла, oбpaзуемого проводами линии. Провода на головке изолятора крепят (рис. 13, а) двумя отрезками вязальной проволоки. Проволоку закручивают вокруг головки изолятора так, чтобы концы ее разной длины находились с обеих сторон шейки изолятора, а затем два коротких конца обматывают 4 - 5 раз вокруг провода, а два длинных - переносят через головку изолятора и тоже несколько раз обматывают вокруг провода. При креплении провода на шейке изолятора (рис. 13, б) вязальная проволока охватывает петлей провод и шейку изолятора, затем один конец вязальной проволоки обматывают вокруг провода в одном направлении (сверху вниз), а другой конец - в противоположном направлении (снизу вверх).

На анкерных и концевых опорах провод крепят заглушкой на шейке изолятора. В местах перехода ВЛ через железные дороги и трамвайные пути, а также на пересечениях с другими силовыми линиями и линиями связи применяют двойное крепление проводов.
Все деревянные детали при сборке опор плотно подгоняют друг к другу. Зазор в местах врубок и стыков не должен превышать 4 мм.
Стойки и приставки к опорам воздушных линий выполняют таким образом, чтобы древесина в месте сопряжения не имела сучков и трещин, а стык был совершенно плотным, без просветов. Рабочие поверхности врубок должны быть сплошного пропила (без долбежки древесины).
Отверстия в бревнах просверливают. Запрещается прожигание отверстий нагретыми стержнями.
Бандажи для сопряжения приставок с опорой изготовляют из мягкой стальной проволоки диаметром 4 - 5 мм. Все витки бандажа должны быть равномерно натянуты и плотно прилегать друг к другу. В случае обрыва одного витка весь бандаж следует заменить новым.
При соединении проводов и тросов ВЛ напряжением выше 1000 В в каждом пролете допускается не более одного соединения на каждый провод или трос.
При использовании сварки для соединения проводов не должно быть пережога проволок наружного повива или нарушения сварки при перегибе соединенных проводов.
Металлические опоры, выступающие металлические части железобетонных опор и все металлические детали деревянных и железобетонных опор ВЛ защищают антикоррозионными покрытиями, т.е. красят. Места монтажной сварки металлических опор огрунтовывают и окрашивают на ширину 50 - 100 мм вдоль сварного шва сразу же после сварных работ. Части конструкций, которые подлежат бетонированию, покрываются цементным молоком.



Рис. 14. Способы крепления проводов вязкой к изоляторам:
а - головная вязка, б - боковая вязка

В процессе эксплуатации воздушные линии электропередачи периодически осматривают, а также производят профилактические измерения и проверки. Величину загнивания древесины измеряют на глубине 0,3 - 0,5 м. Опора или приставка считается непригодной для дальнейшей эксплуатации, если глубина загнивания по радиусу бревна составляет более 3 см при диаметре бревна более 25 см.
Внеочередные осмотры ВЛ проводятся после аварий, ураганов, при пожаре вблизи линии, во время ледоходов, гололедов, морозе ниже -40 °С и т. п.
При обнаружении на проводе обрыва нескольких проволок общим сечением до 17% сечения провода место обрыва перекрывают ремонтной муфтой или бандажом. Ремонтную муфту на сталеалюминиевом проводе устанавливают при обрыве до 34% алюминиевых проволок. Если оборвано большее количество жил, провод должен быть разрезан и соединен с помощью соединительного зажима.
Изоляторы могут иметь пробои, ожоги глазури, оплавление металлических частей и даже разрушение фарфора. Это происходит в случае пробоя изоляторов электрической дугой, а также при ухудшении их электрических характеристик в результате старения в процессе эксплуатации. Часто пробои изоляторов происходят из-за сильного загрязнения их поверхности и при напряжениях, превышающих рабочее. Данные о дефектах, обнаруженных при осмотрах изоляторов, заносят в журнал дефектов, и на основе этих данных составляют планы ремонтных работ воздушных линий.

Кабельные линии электропередачи.

Кабельной линией называется линия для передачи электрической энергии или отдельных импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями.
Над подземными кабельными линиями устанавливают охранные зоны, размер которых зависит от напряжения этой линии. Так, для кабельных линий напряжением до 1000 В охранная зона имеет размер площадки по 1 м с каждой стороны от крайних кабелей. В городах под тротуарами линия должна проходить на расстоянии 0,6 м от зданий и сооружений и 1 м от проезжей части.
Для кабельных линий напряжением выше 1000 В охранная зона имеет размер по 1 м с каждой стороны от крайних кабелей.
Подводные кабельные линии напряжением до 1000 В и выше имеют охранную зону, определяемую параллельными прямыми на расстоянии 100 м от крайних кабелей.
Трассу кабеля выбирают с учетом наименьшего его расхода и обеспечения сохранности от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и возможности повреждений соседних кабелей при возникновении короткого замыкания на одном из них.
При прокладке кабелей необходимо соблюдать предельно допустимые радиусы их изгиба, превышение которых приводит к нарушению целостности изоляции жил.
Прокладка кабеля в земле под зданиями, а также через подвальные и складские помещения запрещается.
Расстояние между кабелем и фундаментами зданий должно составлять не менее 0,6 м.
При прокладке кабеля в зоне насаждений расстояние между кабелем и стволами деревьев должно быть не менее 2 м, а в зеленой зоне с кустарниковыми посадками допускается 0,75 м. В случае прокладки кабеля параллельно теплопроводу расстояние в свету от кабеля до стенки канала теплопровода должно быть не менее 2 м, до оси пути железной дороги - не менее 3,25 м, а для электрифицированной дороги - не менее 10,75 м.
При прокладке кабеля параллельно трамвайным путям расстояние между кабелем и осью трамвайного пути должно составлять не менее 2,75 м.
В местах пересечения железных и автомобильных дорог, а также трамвайных путей кабели прокладывают в туннелях, блоках или трубах по всей ширине зоны отчуждения на глубине не менее 1 м от полотна дороги и не менее 0,5 м от дна водоотводных канав, а при отсутствии зоны отчуждения кабели прокладывают непосредственно на участке пересечения или на расстоянии 2 м по обе стороны от полотна дороги.
Кабели укладывают "змейкой" с запасом, равным 1 - 3 % его длины, чтобы исключить возможность возникновения опасных механических напряжений при смещениях почвы и температурных деформациях. Укладывать конец кабеля в виде колец запрещается.

Количество соединительных муфт на кабеле должно быть наименьшим, поэтому кабель прокладывают полными строительными длинами. На 1 км кабельных линий может приходиться не более четырех муфт для трехжильных кабелей напряжением до 10 кВ сечением до 3х95 мм 2 и пяти муфт для сечений от 3х120 до 3x240 мм 2 . Для одножильных кабелей допускается не более двух муфт на 1 км кабельных линий.
Для соединений или оконцеваний кабеля производят разделку концов, т. е. ступенчатое удаление защитных и изоляционных материалов. Размеры разделки определяются конструкцией муфты, которую будут использовать для соединения кабеля, напряжением кабеля и сечением его токопроводящих жил.
Готовая разделка конца трехжильного кабеля с бумажной изоляцией показана на рис. 15.
Соединение концов кабеля напряжением до 1000 В осуществляйся в чугунных (рис. 16) или эпоксидных муфтах, а напряжением 6 и 10 кВ - в эпоксидных (рис. 17) или свинцовых муфтах.



Рис. 16. Соединительная чугунная муфта:
1 - верхняя муфта, 2 - подмотка из смоляной ленты, 3 - фарфоровая распорка, 4 - крышка, 5 - стягивающий болт, 6 -провод заземления, 7 - нижняя полумуфта, 8 - соединительная гильза

Соединение токопроводящих жил кабеля напряжением до 1000 В выполняют опрессовкой в гильзе (рис. 18). Для этого подбирают по сечению соединяемых токопроводящих жил гильзу, пуансон и матрицу, а также механизм для опрессовки (пресс-клещи, гидропресс и др.), зачищают до металлического блеска внутреннюю поверхность гильзы стальным ершом (рис, 18, а), а соединяемые жилы - щеткой - на кардоленты (рис. 18, б). Скругляют многопроволочные секторные жилы кабеля универсальными плоскогубцами. Вводят жилы в гильзу (рис. 18, в) так, чтобы их торцы соприкасались и располагались в середине гильзы.

Рис. 17. Соединительная эпоксидная муфта:
1 - проволочный бандаж, 2 - корпус муфты, 3 - бандаж из суровых ниток, 4 - распорка, 5 - подмотка жилы, 6 - провод заземления, 7 - соединение жил, 8 - герметизирующая подмотка



Рис. 18. Соединение медных жил кабеля опрессовкой:

а - зачистка внутренней поверхности гильзы стальным проволочным ершом, б - зачистка жилы щеткой из кардоленты, в - установка гильзы на соединяемых жилах, г - опрессовка гильзы в прессе, д - готовое соединение; 1 - медная гильза, 2 - ерш, 3 - щетка, 4 - жила, 5 - пресс
Устанавливают гильзу заподлицо в ложе матрицы (рис. 18, г), затем опрессовывают гильзу двумя вдавливаниями, по одному на каждую жилу (рис. 18, д). Вдавливание производят таким образом, чтобы шайба пуансона в конце процесса упиралась в торец (плечики) матрицы. Остаточную толщину кабеля (мм) проверяют с помощью специального штангенциркуля или кронциркуля (величина Н на рис. 19):
4,5 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 16 - 50 мм 2
8,2 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 70 и 95 мм 2
12,5 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 120 и 150 мм 2
14,4 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 185 и 240 мм 2
Качество спрессованных контактов кабеля проверяют внешним осмотром. При этом обращают внимание на лунки вдавливания, которые должны располагаться соосно и симметрично относительно середины гильзы или трубчатой части наконечника. В местах вдавливания пуансона не должно быть надрывов или трещин.
Чтобы обеспечить соответствующее качество опрессовки кабелей, необходимо выполнять следующие условия производства работ:
применять наконечники и гильзы, сечение которых соответствует конструкции жил кабеля, подлежащего оконцеванию или соединению;
использовать матрицы и пуансоны, соответствующие типоразмерам наконечников или гильз, применяемых при опрессовке;
не изменять сечение жилы кабеля для облегчения ввода жилы в наконечник или гильзу путем удаления одной из проволок;

не производить опрессование без предварительной зачистки и смазки кварцево-вазелиновой пастой контактных поверхностей наконечников и гильз на алюминиевых жилах; заканчивать опрессовку не раньше, чем шайба пуансона подойдет вплотную к торцу матрицы.
После соединения жил кабеля снимают металлический поясок между первым и вторым кольцевыми надрезами оболочки и на край находившейся под ней поясной изоляции накладывают бандаж из 5 - 6 витков суровых ниток, после чего устанавливают между жилами распорные пластины так, чтобы жилы кабеля удерживались на определенном расстоянии друг от друга и от корпуса муфты.
Укладывают концы кабеля в муфту, предварительно намотав I на кабель в местах входа и выхода его из муфты 5 - 7 слоев смоляной ленты, а затем скрепляют обе половинки муфты болтами. Заземляющий проводник, припаянный к броне и оболочке кабеля заводят под крепежные болты и таким образом прочно закрепляют его на муфте.
Операции разделки концов кабелей напряжением 6 и 10 кВ в свинцовой муфте мало чем отличаются от аналогичных операций соединения их в чугунной муфте.
Кабельные линии могут обеспечивать надежную и долговечную работу, но только при условии соблюдения технологии монтажных работ и всех требований правил технической эксплуатации.
Качество и надежность смонтированных кабельных муфт и заделок могут быть повышены, если применять при монтаже комплект необходимого инструмента и приспособлений для разделки кабеля и соединения жил, разогрева кабельной массы и т. п. Большое значение для повышения качества выполняемых работ имеет квалификация персонала.
Для кабельных соединений применяются комплекты бумажных роликов, рулонов и бобин хлопчатобумажной пряжи, но не допускается, чтобы они имели складки, надорванные и измятые места, были загрязнены.
Такие комплекты поставляют в банках в зависимости от размера муфт по номерам. Банка на месте монтажа перед употреблением должна быть открыта и разогрета до температуры 70 - 80 °C. Разогретые ролики и рулоны проверяют на отсутствие влаги путем погружения бумажных лент в разогретый до температуры 150 °С парафин. При этом не должно наблюдаться потрескивания и выделения пены. Если влага обнаружится, комплект роликов и рулонов бракуют.
Надежность кабельных линий при эксплуатации поддерживают выполнением комплекса мероприятий, включая контроль за нагревом кабеля, осмотры, ремонты, профилактические испытания.
Для обеспечения длительной работы кабельной линии необходимо следить за температурой жил кабеля, так как перегрев изоляции вызывает ускорение старения и резкое сокращение срока службы кабеля. Максимально допустимая температура токопроводящих жил кабеля определяется конструкцией кабеля. Так, для кабелей напряжением 10 кВ с бумажной изоляцией и вязкой нестекающей пропиткой допускается температура не более 60 °С; для кабелей напряжением 0,66 - 6 кВ с резиновой изоляцией и вязкой нестекающей пропиткой - 65 °С; для кабелей напряжением до 6 кВ с пластмассовой (из полиэтилена, самозатухающего полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката) изоляцией - 70 °С; для кабелей напряжением 6 кВ с бумажной изоляцией и обедненной пропиткой - 75 °С; для кабелей напряжением 6 кВ с пластмассовой (из вулканизированного или самозатухающего полиэтилена или бумажной изоляцией и вязкой или обедненной пропиткой - 80 °С.
Длительно допустимые токовые нагрузки на кабели с изоляцией из пропитанной бумаги, резины и пластмассы выбирают по действующим ГОСТам. Кабельные линии напряжением 6 - 10 кВ, несущие нагрузки меньше номинальных, могут быть кратковременно перегруженными на величину, которая зависит от вида прокладки. Так, например, кабель, проложенный в земле и имеющий коэффициент предварительной нагрузки 0,6, может быть перегружен на 35% в течение получаса, на 30% - 1 ч и на 15% - 3 ч, а при коэффициенте предварительной нагрузки 0,8 - на 20% в течение получаса, на 15% - 1 ч и на 10% - 3 ч.
Для кабельных линий, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузка снижается на 10%.
Надежность работы кабельной линии в значительной степени зависит от правильной организации эксплуатационного надзора за состоянием линий и их трасс путем периодических осмотров. Плановые осмотры позволяют выявить различные нарушения на кабельных трассах (производство земляных работ, складирование грузов, посадка деревьев и т. д.), а также трещины и сколы на изоляторах концевых муфт, ослабление их креплений, наличие птичьих гнезд и т. д.
Большую опасность для целости кабелей представляют собой раскопки земли, производимые на трассах или вблизи них. Организация, эксплуатирующая подземные кабели, должна выделять наблюдающего при производстве раскопок с целью исключения повреждений кабеля.
Места производства земляных работ по степени опасности повреждения кабелей делятся на две зоны:
I зона - участок земли, расположенный на трассе кабеля или на расстоянии до 1 м от крайнего кабеля напряжением выше 1000 В;
II зона - участок земли, расположенный от крайнего кабеля на расстоянии свыше 1 м.
При работе в I зоне запрещается:
применение экскаваторов и других землеройных машин;
использование ударных механизмов (клин-бабы, шар-бабы и др.) на расстоянии ближе 5 м;
применение механизмов для раскопки грунта (отбойных молотков, электромолотков и др.) на глубину выше 0,4 м при нормальной глубине заложения кабеля (0,7 - 1 м); производство земляных работ в зимнее время без предварительного отогрева грунта;
выполнение работ без надзора представителем эксплуатирующей кабельную линию организации.
Чтобы своевременно выявить дефекты изоляции кабеля, соединительных и концевых муфт и предупредить внезапный выход кабеля из строя или разрушение его токами коротких замыканий, проводят профилактические испытания кабельных линий повышенным напряжением постоянного тока.

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)

Линии электропередачи питают нашу повседневную жизнь

Каждый из нас осознает, насколько важную роль в нашей жизни играют линии электропередачи (ЛЭП). Можно сказать, что энергия, которую они переносят, питает нашу жизнь. Практически любая работа невозможна без применения электричества.

Основным преимуществом передачи именно электрической энергии является минимальное время, в течении которого приемное устройство получит питание. Это объясняется скоростью распространения электромагнитного поля и обеспечивает широкое распространение ЛЭП. Передача электроэнергии производится на достаточно большие расстояния. Это требует дополнительных ухищрений, направленных на снижение потерь.

Разновидности ЛЭП

Для удобства восприятия информации, а также для правильного документирования в области электроэнергетики, произведена классификация линий электропередачи по нескольким показателям. Вот некоторые из них.

Способ монтажа

Основным критерием, по которому классифицируют линии электропередачи, является конструктивный способ передачи энергии. Линии делят на следующие типы:

1. воздушные — передача электрического тока ведется по проводам, подвешенным на специальных опорах;
2. кабельные — передача электрического тока производится посредством силовых кабелей, прокладываемых в грунте, кабельной канализации или по инженерным конструкциям другого рода.

Напряжение линии

В зависимости от характеристик сети, протяженности линии, количества потребителей и их потребностей ЛЭП делятся на следующие классы по напряжению:

1. низший (напряжение менее 1 кВ);
2. средний (напряжение в диапазоне от 1 кВ до 35 кВ);
3. высокий (напряжение в диапазоне от 110 кВ до 220 кВ);
4. сверхвысокий (напряжение в диапазоне от 330 кВ до 750 кВ);
5. ультравысокий (напряжение выше 750 кВ).

Вид передаваемого тока

По данному критерию ЛЭП делятся на следующие типы:

1. линии переменного тока;
2. линии постоянного тока.

Линии постоянного тока не получили широкого распространения, хоть и имеют меньшие расходы при передаче энергии на большие расстояния. Это объясняется в первую очередь высокой стоимостью оборудования.

Состав линий электропередачи

Состав кабельной и воздушной линий различны. Для дифференциации рассмотрим каждый вид ЛЭП отдельно.

Составляющие воздушной линии электропередачи

ВЛ в своем составе имеют множество устройств и конструкций. Перечислим основные из них:

1. опоры;
2. арматура и изоляторы;
3. устройства заземления;
4. провода и тросы;
5. разрядные устройства;
6. маркеры для обозначения проводов;
7. подстанции.

Помимо прямого назначения воздушные линии используются в качестве инженерных конструкций для подвеса волоконно-оптического кабеля связи. В связи с этим на некоторых линиях количество составляющих элементов постоянно растет.

Составляющие кабельной линии электропередачи

Кабельные линии применяются для передачи электрической энергии в местах, недоступных для подвеса по опорам ВЛ. В состав входит силовой кабель и узлы ввода на подстанции и к конечным потребителям.

Обоснование высокого напряжения

Потребителям принято доставлять электрический ток напряжением 220 и 380 вольт. Однако в условиях протяженных линий это не выгодно, так как потери на участках длиной более 2 км могут быть несопоставимы с необходимой потребляемой мощностью.

В целях снижения потерь на больших расстояниях повышают мощность и передают ток высокого напряжения. Для этого перед передачей используют повышающие подстанции, а перед потребителем ставят понижающие трансформаторы. таким образом, линия передачи выглядит следующим образом:

Принципиальная схема передачи электроэнергии