Что такое Линия электропередачи (ЛЭП)?
69490
Есть разные Линии электропередачи — в тч. самовосстанавливающиеся
Линия электропередачи (ЛЭП) — это:
- один из компонентов электрической сети,
- система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока,
- электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции (ПС).
Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.
В последнее время приобретают популярность газоизолированные линии — ГИЛ.
По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов и ВОЛС.
Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.
Строительство ЛЭП включает в себя проектирование, производственные работы, монтаж, пусконаладку, обслуживание.
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).
В ее состав входят:
- провода,
- траверсы,
- арматура,
- изоляторы,
- опоры,
- грозозащитные тросы,
- разрядники,
- заземление,
- секционирующие устройства, встроенные в грозозащитный трос, силовой провод,
- вспомогательное оборудование для нужд эксплуатации (аппаратура высокочастотной связи, емкостного отбора мощности и др.
), - элементы маркировки высоковольтных проводов и опор ЛЭП для обеспечения безопасности полетов воздушных судов.
),
Опоры маркируются сочетанием красок определенных цветов, провода — авиационными шарами для обозначения в дневное время.
Для обозначения в дневное и ночное время суток применяются огни светового ограждения.
Самовосстанавливающиеся ЛЭП
Конечно, речь не идет о регенерации.
Технология самовосстановления предполагает изначальное использование раскаточных роликов в конструкции зажима, обеспечивающих не жесткое крепление проводов, и специальной траверсы — несущей конструкции опоры.
Обычно, на промежуточных опорах существующих конструкций воздушных линий 6-20 кВ провод жестко крепится к изолятору спиральной вязкой.
- отсутствует жесткая фиксация проводов в зажиме;
- провод в зоне падения под нагрузкой скользит по роликам поддерживающих зажимов, опускается ниже, выдерживая вес, в остальных пролетах — натягивается;
- нагрузка равномерно перераспределяется по всей длине воздушной ЛЭП;
- обрывов линий или изломов опор не происходит.
Такая технология сокращает время ограничения энергоснабжения потребителей, поскольку нужно только убрать упавшее дерево, а ремонта ЛЭП не требуется.
Требования к установке СВЛ:
- производить на прямых участках трассы линии, угол поворота трассы не более 5°;
- общий наклон трассы — не более 2°;
- минимальная длина участка между опорами — 500 метров.
Экономика СВЛ:
- стоимость строительства СВЛ выше почти на 15%;
- но стоимость ремонтно-восстановительных работ в 12 раз ниже, чем при падении дерева на обычную ВЛ:
- требуется только удалить упавшее дерево с провода,
- не требуется восстанавливать опоры, провод, изоляторы и зажимы,
- не нарушается электроснабжение, нет штрафов за недоотпуск электроэнергии.
Пока что деревья и их падение на провода ЛЭП остаются одной из основных причин нарушения энергоснабжения.
#Линия электропередачи #ЛЭП #электрические сети #самовосстанавливающаяся #дерево #обрыв #траверсы #опора
Воздушные ЛЭП — Статьи
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.
Способы выполнения линий электропередач.
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.
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.
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.
Как работает электрическая сеть
Электрическая сеть нашей страны состоит из четырех основных компонентов, каждый из которых подробно описан ниже.
Индивидуальные генераторы
Электроэнергию вырабатывают различные объекты, в том числе электростанции, работающие на угле и природном газе, гидроэлектростанции, атомные электростанции, ветряные турбины и солнечные панели. Расположение этих генераторов электроэнергии и их расстояние от конечных потребителей сильно различаются.
Эти технологии также физически различны, и в результате они по-разному используются и управляются в энергосистеме. Например, некоторые типы электростанций, такие как угольные и атомные электростанции, не обладают краткосрочной гибкостью в корректировке выработки электроэнергии; требуется много времени, чтобы увеличить или уменьшить их выход электроэнергии [1].
Другие электростанции, такие как электростанции, работающие на природном газе, могут быть запущены очень быстро и часто используются для удовлетворения пикового спроса.
Более вариативные технологии, такие как ветровая и солнечная фотоэлектрическая энергетика, обычно используются всякий раз, когда они доступны, в значительной степени потому, что их топливо — солнечный свет и ветер — бесплатны.
В любой момент времени также всегда существует «резервный запас», определенный объем резервных мощностей по выработке электроэнергии, доступный для компенсации возможных ошибок прогнозирования или непредвиденных отключений электростанции. Спрос на электроэнергию, предложение, резервные пределы и сочетание технологий производства электроэнергии постоянно контролируются и управляются сетевыми операторами, чтобы обеспечить бесперебойную работу.
Генераторы электроэнергии принадлежат электрическим компаниям или коммунальным предприятиям, которые, в свою очередь, регулируются Государственной комиссией по коммунальным предприятиям (PUC) или Комиссией по коммунальным услугам (PSC). PUC и PSC являются независимыми регулирующими органами, назначаемыми законодательным собранием штата.
Генераторы могут быть построены только с одобрения PUC или PSC, и эти агентства устанавливают соответствующие тарифы на электроэнергию в пределах своего штата, которые коммунальные предприятия должны соблюдать [2].
Линии электропередачи
Линии электропередачи необходимы для передачи электроэнергии высокого напряжения на большие расстояния и соединения генераторов электроэнергии с потребителями электроэнергии.
Линии электропередачи представляют собой либо воздушные линии электропередач, либо подземные силовые кабели. Воздушные кабели не имеют изоляции и уязвимы для погодных условий, но их установка может быть дешевле, чем подземные силовые кабели. Воздушные и подземные линии электропередач выполнены из алюминиевого сплава и армированы сталью; подземные линии обычно изолированы [3].
Линии электропередач проходят под высоким напряжением, потому что это снижает долю электроэнергии, которая теряется при передаче – в среднем около 6% в США [4].
Когда электричество течет по проводам, часть его рассеивается в виде тепла за счет процесса, называемого сопротивлением. Чем выше напряжение на линии электропередачи, тем меньше электроэнергии она теряет. (Большая часть электрического тока протекает близко к поверхности линии передачи; использование более толстых проводов окажет минимальное влияние на потери при передаче.)
Напряжение на уровне передачи обычно составляет 110 000 вольт или 110 кВ или выше, при этом на некоторых линиях электропередачи напряжение достигает 765 кВ [5]. Однако генераторы электроэнергии производят электричество при низком напряжении. Чтобы сделать возможным транспортировку высоковольтной электроэнергии, электричество должно быть сначала преобразовано в более высокое напряжение с помощью трансформатора.
Эти высокие напряжения также значительно выше, чем то, что вам нужно в вашем доме, поэтому, когда электричество приближается к конечным потребителям, другой трансформатор преобразует его обратно в более низкое напряжение, прежде чем оно попадет в распределительную сеть.
Линии электропередач сильно взаимосвязаны для резервирования и повышения надежности электроснабжения, как показано на этой карте линий электропередач США. В Соединенных Штатах есть три основные сети передачи: Западная межсистемная связь, Восточная межсистемная связь и Техасский совет по надежности электроснабжения (ERCOT).
Как и генераторы электроэнергии, перед строительством линии электропередачи должны быть одобрены государством (PUC или PSC). Однако оптовые сделки с электроэнергией, которые осуществляются между региональными сетевыми операторами, регулируются национальным агентством под названием Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) [6].
FERC регулирует электроэнергетическую сеть в более широком масштабе, чем PUC, и может разрешать споры между различными участниками рынка в сети. Сети передачи иногда управляются коммунальными предприятиями, но некоторые сети управляются отдельными организациями, известными как независимые системные операторы (ISO) или региональные организации передачи (RTO).
Эти компании способствуют конкуренции между поставщиками электроэнергии и обеспечивают доступ к передаче, планируя и контролируя использование линий электропередачи.
Распределение
Распределительная сеть — это просто система проводов, которая начинается там, где заканчиваются линии передачи. Эти сети начинаются с трансформаторов и заканчиваются домами, школами и предприятиями. Распределение регулируется на уровне штата PUC и PSC, которые устанавливают розничные тарифы на электроэнергию в каждом штате.
Потребительское использование или «нагрузка»
Сеть передачи заканчивается, когда электричество, наконец, поступает к потребителю, что позволяет вам включать свет, смотреть телевизор или запускать посудомоечную машину. Модели нашей жизни складываются в различный спрос на электроэнергию по часам, дням и сезонам, поэтому управление сетью является одновременно сложным и жизненно важным для нашей повседневной жизни.
Следите за линиями электропередач
Продолжительность: 2 минуты 33 секунды
Различные типы линий на опорах электропередач
- Линии среднего напряжения (750–34 500 В)
- Линии низкого напряжения (120–600 В)
- Линии связи
Линии среднего напряжения (750–34 500 В)
Линии среднего напряжения обычно располагаются над опорами электропередач.
Представляют собой тонкие металлические провода без изолированной оболочки . Они установлены на изоляторах, которые имеют вид небольших фарфоровых чаш. Эти незащищенные линии могут выглядеть безобидно, но они чрезвычайно опасны!
Линии среднего напряжения бывают нескольких возможных конфигураций. Пока там
обычно это три отдельных провода, их может быть до шести.
Может быть даже
один провод, но не дайте себя обмануть: это так же опасно!
Опасность для жизни!
Убедитесь, что никто и ничего — инструменты, оборудование или строительные материалы — никогда находится в пределах 3 м от линий среднего напряжения.
Осторожно! При таком напряжении вы можете получить травму или удар током, даже не касаясь линий электропередач. На самом деле, если вы подойдете ближе чем на три метра к этим линиям электропередач, между ними и вашим телом может образоваться смертельная электрическая дуга. Электрическая дуга также может войти в ваше тело через предмет, который вы держите, например, через лестницу.
Что такое электрическая дуга? Вы когда-нибудь шокировали кого-то, потирая ноги о ковер, прежде чем прикоснуться к ним? Вам даже не нужно прикасаться к другому человеку, чтобы ударить его током: статическое электричество циркулирует между вами двумя, образуя дугу. То же самое может произойти и с линиями среднего напряжения, но с фатальными последствиями.
Линии низкого напряжения (120–600 В)
Чуть ниже линий среднего напряжения находятся линии низкого напряжения. Это линии, которые соединяют дома с электросетью.
Термин «низковольтные линии» может звучать так, как будто они не опасный. Но они. Даже линии 120 В могут передавать сотни ампер, чего достаточно, чтобы вызвать серьезные последствия. рана.
Это две наиболее распространенные конфигурации низковольтных линий:
- Два провода с черной изоляционной оболочкой, скрученные вокруг голого металла проволока
- Три уложенные друг на друга провода в изолирующей оболочке
Осторожно!
Избегайте любого контакта с этими линиями. Несмотря на то, что они имеют изоляцию. оболочки, она может треснуть или повредиться.
Реже три оголенных провода, уложенных один над другим ,
используются для низкого напряжения .
НИКОГДА НЕ ПОДХОДИТЕ К НИМ БЛИЖЕ 3 М.
Телекоммуникационные линии
Под низковольтными линиями проложены большие кабели, покрытые черной изоляционной оболочкой. Это телекоммуникационные линии, используемые для телефонной и кабельной связи.
Линии связи не принадлежат Hydro-Québec. Обычно они имеют напряжение 12 вольт, что обычно не представляет опасности для здоровья. Однако не стоит ничего опираться на эти линии. Всегда избегайте контакта с ними. На самом деле, короткое замыкание, неисправность трансформатора или гроза могут создать опасное напряжение, достаточно сильное, чтобы вызвать поражение электрическим током, которое может привести к травмам.
Вас интересуют большие деревянные опоры или металлические башни?
Вы, вероятно, смотрите на высоковольтную линию, которая передает энергию на большие расстояния. расстояния.
Внимание:
Правила безопасности для этого типа линии еще строже.
Безопасность вблизи распределительных линий
Вернуться к началу страницы.