Электрические параметры воздушных и кабельных линий электропередачи.

Ответ:Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции^[1]. Различают воздушные и кабельные линии электропередачи. В последнее время приобретают популярность газоизолированные линии — ГИЛ. По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов (по оценкам специалистов, в СНГ используется порядка 60 тысяч ВЧ-каналов по ЛЭП) и ВОЛС^[2]. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики. Строительство ЛЭП — сложная задача, которая включает в себя проектирование, производственные работы, монтаж, пуско-наладку, обслуживание. Крупнейшим строителем магистральных подстанций и линий электропередачи России является ОАО «Энергостройинвест-холдинг»^[3](доля в общем объёме подрядов ФСК — 26%). Самая высоковольтная (проектное напряжение 1150 кВ) ЛЭП в мире: Итат—Экибастуз—Кокчетав—Челябинск. 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: Провода; Траверсы; Изоляторы; Арматура; Опоры; Грозозащитные тросы; Разрядники; Заземление; 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.); Элементы маркировки высоковольтных проводов и опор ЛЭП для обеспечения безопасности полётов воздушных судов. Опоры маркируются сочетанием красок определённых цветов, провода — авиационными шарами для обозначения в дневное время. Для обозначения в дневное и ночное время суток применяются огни светового ограждения. Документы, регулирующие ВЛ: Конструкция ВЛ, её проектирование и строительство регулируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) иСтроительными нормами и правилами (СНиП). Классификация ВЛ: По роду тока: ВЛ переменного тока; ВЛ постоянного тока. Линия электропередачи постоянного тока Волгоград-Донбасс (Ростовская и Волгоградская область). В основном, ВЛ служат для передачи переменного тока и лишь в отдельных случаях (например, для связи энергосистем, питанияконтактной сети и другие) используются линии постоянного тока. Линии постоянного тока имеют меньшие потери на ёмкостную и индуктивную составляющие. В СССР было построено несколько линий электропередачи постоянного тока: Высоковольтная линия постоянного тока Москва-Кашира - Проект «Эльба», Высоковольтная линия постоянного тока Волгоград-Донбасс, Высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-Центр, и т.д. Широкого распространения такие линии не получили. 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 сраспределительными 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:

Железобетонная опора ЛЭП 220/380 В с фарфоровыми линейными изоляторами

ЛЭП на 10 кВ, получившая широкое распространение в странах бывшего СССР: 1)ВЛ до 1000 В (ВЛ низшего класса напряжений); 2)ВЛ выше 1000 В: ВЛ 1-35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений); ВЛ 35—330 кВ (ВЛ высокого класса напряжений); ВЛ 500—750 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений); ВЛ выше 750 кВ (ВЛ ультравысокого класса напряжений). Эти группы существенно различаются, в основном — требованиями в части расчётных условий и конструкций. В сетях СНГ общего назначения переменного тока 50 Гц, согласно ГОСТ 721-77, должны использоваться следующие номинальные междуфазные напряжения: 380 В; (6)^[4], 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ. Могут также существовать сети, построенные по устаревшим стандартам с номинальными межфазными напряжениями: 220 В, 3 и 150 кВ. Самой высоковольтной ЛЭП в мире является линия Экибастуз-Кокчетав, номинальное напряжение — 1150 кВ. Однако, в настоящее время линия эксплуатируется под вдвое меньшим напряжением — 500 кВ. Номинальное напряжение для линий постоянного тока не регламентировано, чаще всего используются напряжения: 150, 400 (Выборгская ПС — Финляндия) и 800 кВ. В специальных сетях могут использоваться и другие классы напряжений, в основном это касается тяговых сетей железных дорог (27,5 кВ, 50 Гц переменного тока и 3,3 кВ постоянного тока), метрополитена (825 В постоянного тока), трамваев и троллейбусов (600 В постоянного тока). По режиму работы нейтралей в электроустановках: Трёхфазные сети с незаземлёнными (изолированными) нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с больши́м сопротивлением). В СНГ такой режим нейтрали используется в сетях напряжением 3—35 кВ с малыми токами однофазных замыканий на землю. Трёхфазные сети с резонансно-заземлёнными (компенсированными) нейтралями (нейтральная шина присоединена к заземлению через индуктивность). В СНГ используется в сетях напряжением 3-35 кВ с большими токами однофазных замыканий на землю. Трёхфазные сети с эффективно-заземлёнными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землёй непосредственно или через небольшое активное сопротивление). В России это сети напряжением 110, 150 и частично 220 кВ, в которых применяются трансформаторы (автотрансформаторы требуют обязательного глухого заземления нейтрали). Сети с глухозаземлённой нейтралью (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). К ним относятся сети напряжением менее 1 кВ, а также сети напряжением 220 кВ 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 на трассе строящейся ВЛ обозначает центр расположения опоры. Производственный пикетаж — установка пикетных и центровых знаков на трассе в соответствии с ведомостью расстановки опор. Фундамент опоры — конструкция, заделанная в грунт или опирающаяся на него и передающая ему нагрузку 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 пролёт (между двумя соседними промежуточными опорами) и анкерный пролёт (между анкерными опорами). 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 провода в пролёте до пересекаемых трассой инженерных сооружений, поверхности земли или воды. Шлейф (петля) — отрезок провода, соединяющий на анкерной опоре натянутые провода соседних анкерных пролётов. Монтаж воздушных линий электропередачи: Монтаж линий электропередачи осуществляется Методом монтажа «под тяжением». Это особенно актуально в случае сложного рельефа местности. При подборе оборудования для монтажа ЛЭП необходимо учитывать количество проводов в фазе, их диаметр и максимальное расстояние между опорами ЛЭП. Кабельные линии электропередачи: Кабельная линия электропередачи (КЛ) — линия для передачи электроэнергии или отдельных её импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельныхкабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепёжными 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 тоннель — закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нём опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонт и осмотр кабельных линий. Кабельный канал — непроходное сооружение, закрытое и частично или полностью заглублённое в грунт, пол, перекрытие и т. п. и предназначенное для размещения в нём кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии. Температура внутри кабельных каналов (тоннелей) в летнее время должна быть не более чем на 10 градусов Цельсия выше температуры наружного воздуха. Кабельная шахта — вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабжённое скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съёмной 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 съёмными 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 съёмной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в неё, называется кабельным колодцем. Кабельная эстакада — надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяжённое 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 протяжённое проходное кабельное сооружение. По типу изоляции: Основная статья: Кабель. Изоляция кабельных линий делится на два основных типа: 1)жидкостная: кабельным нефтяным маслом. 2)твёрдая: бумажно-масляная; 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. Высокотемпературные сверхпроводники:ВТСП-провод. Провода на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), сверхпроводимость позволяет передавать электрический ток без потерь, а также достичь высокой плотности токов. Большим недостатком в применение ВТСП-проводов является необходимость в постоянном охлаждении, что ограничивает применение ВТСП-проводов на практике. Несмотря на сложности в производстве и эксплуатации ВТСП-проводов, делаются постоянные попытки применения их на практике, так в демонстрационной системе силовой сети, запущенной в эксплуатацию в июле 2006 в США, при напряжении 138 кВ передаётся мощность в 574 МВА на длину 600 метров. Первая коммерческая сверхпроводящая линия электропередачи была запущена в эксплуатацию фирмой American Superconductor на Лонг-Айленде в Нью-Йорке в конце июня 2008 года^[9]. Энергосистемы Южной Кореи собираются создать к 2015 году сверхпроводящие линии электропередачи общей длиной в 20 км.