Главная > Домашний мастер > Линии электропередач

Линии электропередач

Линии электропередач

Линия электропередачи (ЛЭП) – сооружение, состоящее из проводов и вспомогательных устройств, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии. Линии электропередач, являясь основным звеном энергосистемы, вместе с электрическими подстанциями образует электрические сети.

Одна из первых опытных ЛЭП (постоянного тока) напряжением 1,5-2 кВ Мисбах — Мюнхен (протяжённостью 57 км) была сооружена в 1882 французским учёным М. Депре. В 1891 впервые в мире была осуществлена электропередача трёхфазным переменным током на 170 км по линии электропередач Лауфен — Франкфурт, спроектированной и построенной М. О. Доливо-Добровольским. ЛЭП работала при напряжении 15 кВ, передаваемая мощность 230 кВт, кпд около 75%.

Первые кабельные линии (подземные, радиус действия — 1 км, напряжение — 2 кВ) в России появились в конце 70-x гг. 19 в.; электроэнергия, поступавшая в кабельную сеть, использовалась главным образом для освещения частных домов.

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

Быстрое развитие и совершенствование ЛЭП обусловлены созданием развитых электрических сетей и объединением их в электроэнергетические системы.

Различают воздушные линии электропередач, провода которых подвешены над землёй или над водой, и подземные (подводные) ЛЭП, в которых используются главным образом силовые кабели.

По воздушным ЛЭП электрическая энергия передаётся на значительные расстояния по проводам, прикрепленным к опорам (столбам) с помощью изоляторов. Воздушные линии электропередач являются одним из основных звеньев современных энергосистем. Напряжение в линии зависит от её протяжённости и передаваемой по ней мощности.

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

Важнейшие характеристики воздушных линий электропередач:

  • l — длина пролёта линии (расстояние между соседними опорами);
  • f — наибольшая стрела провеса провода в пролёте;
  • h — наименьшее (габаритное) допустимое расстояние от низшей точки провода до земли;
  • l — длина гирлянды изоляторов;
  • a — расстояние между соседними проводами (фазами) линии;
  • Н — полная высота опоры.

Конструктивные параметры воздушной линии электропередач зависят от номинального напряжения линии, от рельефа и климатических условий местности, а также от технико-экономических требований.
Допустимое расстояние от низшей точки провода до земли составляет в ненаселённой местности 5-7 м, а в населённой 6-8 м.

На воздушных ЛЭП применяют различные по конструкции опоры.

Провода воздушных ЛЭП должны обладать хорошей проводимостью, механической прочностью, стойкостью против атмосферных и химических воздействий (см. Провод для воздушных линий электропередачи).

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

Для воздушных ЛЭП (переменного тока) принята следующая шкала напряжений: 35, 110, 150, 220, 330, 400, 500 и 750 кВ. Напряжение 35 кВ широко используется для создания центров питания электрических сетей (6 и 10 кВ); общая протяжённость ЛЭП на 35 кВ к 1972 составляла 189 тыс. км. Распределит. сети большинства энергосистем имеют напряжение 110 кВ; протяжённость ЛЭП 110 кВ — 197 тыс. км.

Напряжение 150 кВ используется в распределительных сетях энергосистемы Днепроэнерго и примыкающих к ней районов соседних энергосистем — Киевской, Харьковской и Одесской, а также частично в Кольской энергосистеме; общая протяжённость линий электропередач 150 кВ — 6,2 тыс. км.

Линии электропередач протяжённостью порядка 100 км сооружают на напряжение 220-330 кВ; их общая длина около 70 тыс. км. Напряжение 400 кВ в 1972 использовалось только в Объединённой энергосистеме (ОЭС) Юга для связи с энергосистемами стран — членов СЭВ. ЛЭП с напряжением 500 кВ сооружают главным образом для передачи электроэнергии на большие расстояния (св. 100 км); общая протяжённость ЛЭП 400-500 кВ — около 15 тыс. км. В 1972 на напряжении 750 кВ действовала только одна опытная ЛЭП Конаковская ГРЭС — Москва; первая промышленная передача 750 кВ сооружается в ОЭС Юга.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ю. Н. Астахов

А также

Метки: ,

Комментарии закрыты.