Одноцепная и двухцепная линия в чем отличие

Форум режимщиков

В чем отличие двухцепной ВЛ от одноцепных параллельных ВЛ

В чем отличие двухцепной ВЛ от одноцепных параллельных ВЛ

ребят кто поможет в вопросе, в котором я запутался в хлам.

1. Если две ПС допустим соединены двумя ВЛ 220 кВ

— каждая линия причем имеет свои опоры на протяжении всего пути.

— и имеют наименование допустим Сильная-1(2)

т.о. это я так понимаю две одноцепные параллельные линии?

2. То же самое только на протяжении всего пути имеют общую т.е. двухцепную опору?

т.о. это двухцепная линия?

3. А если опоры будут смешанными и вообще а опоры сдесь причем? Может если обе линии уходят с одной и той же ПС и приходят на одну и ту же ПС это автоматически означает что она двухцепная?)))

Одним словом, по каким признакам это можно определить глядя на схему ПС, энергоситемы, опорные схемы линий?

Re: В чем отличие двухцепной ВЛ от одноцепных параллельных ВЛ

На мой взгляд разница появляется при составлении детальных моделей для различных расчетов.

Например, при расчете надежности. Двухцепная ЛЭП при остальных равных условиях менее надежна чем две одноцепки. Если будет поврежедена опора (скажем трактором), то две ЛЭП отключатся.

Также при расчетах токов КЗ и УР. Если детализировать расчеты, то будут разные реактивные сопротивления, которые зависят от взаимного расположения фаз. Часто при расчетах токов КЗ необходимо учитывать взаимоиндукцию между ЛЕП, а она зависит от расстояния между проводами.

Re: В чем отличие двухцепной ВЛ от одноцепных параллельных ВЛ

Да расчеты то ладно.)))

У нас просто сетевая компания все линии которые имеют начало и конец на одной и той же ПС решила приравнять к двуцепным линиям и под это дело поменять их диспетчерское наименование, добавив слово «цепь» в конце прежнего наименования.

В итоге в диспетчерских переговорах получим наименование «ВЛ 220 кВ Сильная-1 цепь»

Re: В чем отличие двухцепной ВЛ от одноцепных параллельных ВЛ

Re: В чем отличие двухцепной ВЛ от одноцепных параллельных ВЛ

В итоге в диспетчерских переговорах получим наименование «ВЛ 220 кВ Сильная-1 цепь»

Если рассматриваемые ВЛ не являются объектами диспетчеризации, то называть их сетевая может, как ей заблагорассудится.

В противном случае, наименования присваивает системный оператор, а у него есть определённые требования, предписанные к исполнению самим НГШ.

Re: В чем отличие двухцепной ВЛ от одноцепных параллельных ВЛ

У нас просто сетевая компания все линии которые имеют начало и конец на одной и той же ПС решила приравнять к двуцепным линиям и под это дело поменять их диспетчерское наименование, добавив слово «цепь» в конце прежнего наименования.

В итоге в диспетчерских переговорах получим наименование «ВЛ 220 кВ Сильная-1 цепь»

Если у каждой из цепей, подвешенных на одних опорах, свои коммутационные аппараты, защиты и т.п. то эт самостоятельные сетевые элементы. Хотя и менее надёжные с учётом лихих трактористов.

Какая разница, как называется линия? Номер цепи в наименовании может указывать на существование параллельных связей, а не не совмещение на опорах (и по мне в этом есть рациональное зерно).. Очень часто совмещение имеет место на заходах на ПС. Ну и что?

Источник

Словарь терминов

– система энергетического оборудования, предназначенного для передачи электрической энергии.

Воздушная линия (ВЛ)
– устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью изоляторов и арматуры к опорам.

Опора ЛЭП
– опора воздушной линии электропередачи – сооружение для удержания проводов и при наличии грозозащитных тросов воздушной линии электропередачи и оптоволоконных линий связи на заданном расстоянии от поверхности земли и друг от друга.
Каталог опор ЛЭП ГК ЭЛСИ

Опора одноцепная
– опора воздушной линии электропередачи, несущая одну трёхфазную линию (три электропровода).

Опора двухцепная
– опора воздушной линии электропередачи, несущая две трёхфазные линии (шесть электропроводов).

Анкерная опора
– опора воздушной линии электропередачи, воспринимающая усилия от разности тяжения проводов, направленных вдоль ВЛ.

Анкерный пролет
– это расстояние между двумя анкерными опорами ВЛ, на которых жестко закреплены провода.

Угловая опора
– опора воздушной линии электропередачи, рассчитанная на тяжение проводов с усилиями, действующими по биссектрисе внутреннего угла, образуемого проводами в смежных пролётах.
Угловая опора в каталоге опор ЛЭП ГК ЭЛСИ: ВЛ 10 кВ, ВЛ 35 кВ, ВЛ 110 кВ

Концевая опора
– опора воздушной линии электропередачи, которая воспринимает направленные вдоль линии усилия, создаваемые нормальным односторонним тяжением проводов; концевые опоры устанавливают в начале и конце ВЛ.
Концевая опора в каталоге опор ЛЭП ГК ЭЛСИ: ВЛ 10 кВ, ВЛ 35 кВ

Промежуточная опора
– опора воздушной линии электропередачи, служащая для поддержания проводов на определенной высоте от земли и не рассчитанная на усилия со стороны проводов в продольном направлении или под углом.

Ответвительная опора и перекрёстная опора
– опоры воздушных линий эпектропередачи, на которых выполняются ответвления от ВЛ и пересечения ВЛ двух направлений.

Провод
– элемент ВЛ, предназначенный для передачи электрического тока.

Грозозащитный трос
– элемент ВЛ, предназначенный для защиты проводов ВЛ от прямых ударов молнии. Трос заземляется или изолируется от тела опоры (земли) и, как правило, располагается над проводами фаз.

Тяжение провода (троса)
– усилие, направленное по оси провода (троса), с которым он натягивается и закрепляется на анкерных опорах ВЛ.

Габарит воздушной линии
– расстояние от низшей точки провисания провода до поверхности земли.

Стрела провеса провода (f)
– расстояние по вертикали между прямой линией, соединяющей точки подвеса провода, и низшей точкой его провисания.

Габаритная стрела провеса провода (fгаб)
– наибольшая стрела провеса провода в габаритном пролете.

Пролет ВЛ
– расстояние между соседними опорами воздушных линий электропередачи.

Габаритный пролет (lгаб)
– пролет, длина которого определяется нормированным вертикальным расстоянием от проводов до земли при установке опор на идеально ровной поверхности.

Весовой пролет (lвес)
– длина участка ВЛ, вес проводов (тросов) которого воспринимается опорой.

Ветровой пролет (lветр)
– длина участка ВЛ, с которого давление ветра на провода и грозозащитные тросы воспринимается опорой.

Вибрация проводов (тросов)
– периодические колебания провода (троса) в пролете с частотой от 3 до 150 Гц, происходящие в вертикальной плоскости при ветре и образующие стоячие волны с размахом (двойной амплитудой), которая может превышать диаметр провода (троса).

Пляска проводов (тросов)
– устойчивые периодические низкочастотные (0,2 – 2 Гц) колебания провода (троса) в пролете с односторонним или асимметричным отложением гололеда (мокрого снега, изморози, смеси), вызываемые ветром скоростью 3 – 25 м/с и образующие стоячие волны (иногда в сочетании с бегущими) с числом полуволн от одной до двадцати и амплитудой 0,3.

Гирлянда изоляторов
– устройство, состоящее из нескольких подвесных изоляторов и линейной арматуры, подвижно соединенных между собой.

Линейная арматура для ВЛ
– это, в частности, элементы крепления изоляторов, средства защиты, зажимы, спиральные вязки.

Нормальный режим ВЛ
– состояние ВЛ при неповрежденных проводах или тросах.

Аварийный режим ВЛ
– состояние ВЛ при оборванных проводах или тросах.

Монтажный режим ВЛ
– состояние ВЛ при монтаже опор, проводов или тросов.

Населенная местность
– земли городов в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов.

Ненаселенная местность
– земли единого государственного фонда, за исключением населенной и труднодоступной местности; незастроенная местность, хотя бы и часто посещаемая людьми, доступная для транспорта и сельскохозяйственных машин, огороды, сады, местность с отдельными редко стоящими строениями и временными сооружениями.

Труднодоступная местность
– местность, не доступная для транспорта и сельскохозяйственных машин.

Подвесной изолятор
– изолятор, предназначенный для подвижного крепления токоведущих элементов к опорам воздушных линий электропередачи, несущим конструкциям и различным элементам инженерных сооружений.

Усиленное крепление провода с защитной оболочкой
– крепление провода на штыревом изоляторе или к гирлянде изоляторов, которое не допускает проскальзывания проводов при возникновении разности тяжений в смежных пролетах в нормальном и аварийном режимах ВЛЗ.

Штыревой изолятор
– изолятор, состоящий из изоляционный детали, закрепляемой на штыре или крюке опоры воздушной линии электропередачи.

Траверса
– конструкция, расположенная на опоре воздушной линии электропередачи, к которой крепят изоляторы для проводов и др. арматуру. Служит для создания требуемого изолирующего воздушного промежутка и поддержки проводов.

Трасса ВЛ
– положение оси ВЛ на земной поверхности.

Тросовое крепление
– устройство для прикрепления грозозащитных тросов к опоре ВЛ, если в состав тросового крепления входит один или несколько изоляторов, то оно называется изолированным.

Электрическая сеть
– совокупность воздушных и кабельных линий электропередач и подстанций, работающих на определенной территории.

Источник

Воздушные и кабельные линии электропередачи

1. Воздушная линия электропередачи

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) – устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам с защитной изолирующей оболочкой (ВЛЗ) или неизолированным проводам (ВЛ), находящимся на открытом воздухе и прикрепленным с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и линейной арматуры к опорам или другим инженерным сооружениям (мостам, путепроводам). Главными элементами ВЛ являются:

За начало и за конец воздушной линии принимают линейные порталы распределительных устройств. По конструктивному устройству ВЛ делятся на одноцепные и многоцепные, как правило 2-цепные.

Обычно ВЛ состоит из трех фаз, поэтому опоры одноцепных ВЛ напряжением выше 1 кВ рассчитаны на подвеску трёх фазных проводов (одной цепи) (рис. 1), на опорах двухцепных ВЛ подвешивают шесть проводов (две параллельно идущие цепи). При необходимости над фазными проводами подвешивается один или два грозозащитных троса. На опорах ВЛ распределительной сети напряжением до 1 кВ подвешивается от 5 до 12 проводов для электроснабжения различных потребителей по одной ВЛ (наружное и внутреннее освещение, электросиловое хозяйство, бытовые нагрузки). ВЛ напряжением до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью помимо фазных снабжена нулевым проводом.

Рис. 1. Фрагменты ВЛ 220 кВ: а – одноцепной; б – двухцепной

Провода воздушных линий электропередачи в основном изготавливаются из алюминия и его сплавов, в некоторых случаях из меди и ее сплавов, выполняются из холоднотянутой проволоки, обладающей достаточной механической прочностью. Однако наибольшее распространение получили многопроволочные провода из двух металлов с хорошими механическими характеристиками и относительно невысокой стоимостью. К проводам такого типа относятся сталеалюминиевые провода с отношением площадей поперечного сечения алюминиевой и стальной части от 4,0 до 8,0. Примеры расположения фазных проводов и грозозащитных тросов показаны на рис. 2, а конструктивные параметры ВЛ стандартного ряда напряжений приведены в табл. 1.

Рис. 2. Примеры расположения фазных проводов и грозозащитных тросов на опорах: а – треугольное; б – горизонтальное; в – шестиугольное «бочкой»; г – обратной «елкой»

Таблица 1. Конструктивные параметры воздушных линий

напряжение ВЛ, кВРасстояние между

фазными проводами, мДлина

линии, мМенее 10,540 – 508 – 96 – 76 – 101,050 – 80106 – 7353150 – 200126 – 71104 – 5170 – 25013 – 146 – 71505,5200 – 28015 – 167 – 82207250 – 35025 – 307 – 83309300 – 40025 – 307,5 – 850010 – 12350 – 45025 – 30875014 – 16450 – 75030 – 4110 – 12115012 – 19—33 – 5414,5 – 17,5

Для всех приведенных вариантов расположения фазных проводов на опорах характерно несимметричное расположение проводов по отношению друг к другу. Соответственно это ведет к неодинаковому реактивному сопротивлению и проводимости разных фаз, обусловленных взаимной индуктивностью между проводами линии и как следствие к несимметрии фазных напряжений и падению напряжения.

Для того чтобы сделать емкость и индуктивность всех трех фаз цепи одинаковыми, на линии электропередачи применяют транспозицию проводов, т.е. взаимно меняют их расположение друг относительно друга, при этом каждый провод фазы проходит одну треть пути (рис. 3). Одно такое тройное перемещение называется циклом транспозиции.

Рис. 3. Схема полного цикла транспозиции участков воздушной линии электропередачи: 1, 2, 3 – фазные провода

Транспозицию фазных проводов воздушной линии электропередачи с неизолированными проводами применяют на напряжение 110 кВ и выше и при протяженности линии 100 км и больше. Один из вариантов монтажа проводов на транспозиционной опоре показан на рис. 4. Следует отметить, что транспозицию токопроводящих жил иногда применяют и в КЛ, кроме того современные технологии проектирования и сооружения ВЛ позволяют технически реализовать управление параметрами линии (управляемые самокомпенсирующиеся линии и компактные воздушные линии сверхвысокого напряжения).

Рис. 4. Транспозиционная опора

Провода и защитные тросы ВЛ в определенных местах должны быть жестко закреплены на натяжных изоляторах анкерных опор (концевые опоры 1 и 7, устанавливаемые в начале и конце ВЛ, как это показано на рис. 5 и натянуты до заданного тяжения. Между анкерными опорами устанавливают промежуточные опоры, необходимые для поддержания проводов и тросов, при помощи поддерживающих гирлянд изоляторов с поддерживающими зажимами, на заданной высоте (опоры 2, 3, 6), устанавливаемые на прямом участке ВЛ; угловые (опоры 4 и 5), устанавливаемые на поворотах трассы ВЛ; переходные (опоры 2 и 3), устанавливаемые в пролете пересечения воздушной линией какого-либо естественного препятствия или инженерного сооружения, например, железной дороги или шоссе.

Рис. 5. Эскиз воздушной линии электропередачи

Расстояние между анкерными опорами называют анкерным пролетом воздушной линии электропередачи (рис. 6). Горизонтальное расстояние между точками крепления провода на соседних опорах называется длиной пролета L. Эскиз пролета ВЛ показан на рис. 7. Длину пролета выбирают в основном по экономическим соображениям, кроме переходных пролетов, учитывая, как высоту опор, так и провисание проводов и тросов, а также количество опор и изоляторов по всей длине ВЛ.

Рис. 6. Эскиз анкерного пролета ВЛ: 1 – поддерживающая гирлянда изоляторов; 2 – натяжная гирлянда; 3 – промежуточная опора; 4 – анкерная опора

Наименьшее расстояние по вертикали от земли до провода при его наибольшем провисании называют габаритом линии до земли – h. Габарит линии должен выдерживаться для всех номинальных напряжений с учетом опасности перекрытия воздушного промежутка между фазными проводами и наиболее высокой точкой местности. Также необходимо учитывать экологические аспекты воздействия высоких напряженностей электромагнитного поля на живые организмы и растения.

Наибольшее отклонение фазного провода f_п или грозозащитного троса f_т от горизонтали под действием равномерно распределенной нагрузки от собственной массы, массы гололеда и давления ветра называют стрелой провеса. Для предотвращения схлёстывания проводов стрела провеса троса выполняется меньше стрелы провеса провода на 0,5 – 1,5 м.

Конструктивные элементы ВЛ, такие как фазные провода, тросы, гирлянды изоляторов обладают значительной массой поэтому силы действующие на одну опору достигает сотен тысяч ньютон (Н). Силы тяжения на провод от веса провода, веса натяжных гирлянд изоляторов и гололедных образований направлены по нормали вниз, а силы, обусловленные ветровым напором, по нормали в сторону от вектора ветрового потока, как это показано на рис. 7.

Рис. 7. Эскиз пролета воздушной линии электропередачи

С целью уменьшения индуктивного сопротивления и увеличения пропускной способности ВЛ дальних передач используют различные варианты компактных ЛЭП, характерной особенностью которых является уменьшенное расстояние между фазными проводами. Компактные ЛЭП имеют более узкий пространственный коридор, меньший уровень напряженности электрического поля на уровне земли и позволяют технически реализовать управление параметрами линии (управляемые самокомпенсирующиеся линии и линии с нетрадиционной конфигурацией расщепленных фаз).

2. Кабельная линия электропередачи

Кабельная линия электропередачи (КЛ) состоит из одного или нескольких кабелей и кабельной арматуры для соединения кабелей и для присоединения кабелей к электрическим аппаратам или шинам распределительных устройств.

В отличие от ВЛ кабели прокладываются не только на открытом воздухе, но и внутри помещений (рис. 8), в земле и воде. Поэтому КЛ подвержены воздействию влаги, химической агрессивности воды и почвы, механическим повреждениям при проведении земляных работ и смещении грунта во время ливневых дождей и паводков. Конструкция кабеля и сооружений для прокладки кабеля должна предусматривать защиту от указанных воздействий.

Рис. 8. Прокладка силовых кабелей в помещении и на улице

По значению номинального напряжения кабели делятся на три группы: кабели низкого напряжения (до 1 кВ), кабели среднего напряжения (6…35 кВ), кабели высокого напряжения (110 кВ и выше). По роду тока различают кабели переменного и постоянного тока.

Силовые кабели выполняются одножильными, двухжильными, трехжильными, четырехжильными и пятижильными. Одножильными выполняются кабели высокого напряжения; двухжильными – кабели постоянного тока; трехжильными – кабели среднего напряжения.

Кабели низкого напряжения выполняются с количеством жил до пяти. Такие кабели могут иметь одну, две или три фазных жилы, а также нулевую рабочую жилу N и нулевую защитную жилу РЕ или совмещенную нулевую рабочую и защитную жилу PEN.

По материалу токопроводящих жил различают кабели с алюминиевыми и медными жилами. В силу дефицитности меди наибольшее распространение получили кабели с алюминиевыми жилами. В качестве изоляционного материала используется кабельная бумага, пропитанная маслоканифольным составом, пластмасса и резина. Различают кабели с нормальной пропиткой, обедненной пропиткой и пропиткой нестекающим составом. Кабели с обедненной или нестекающей пропиткой прокладывают по трассе с большим перепадом высот или по вертикальным участкам трассы.

Кабели высокого напряжения выполняются маслонаполненными или газонаполненными. В этих кабелях бумажная изоляция заполняется маслом или газом под давлением.

Защита изоляции от высыхания и попадания воздуха и влаги обеспечивается наложением на изоляцию герметичной оболочки. Защита кабеля от возможных механических повреждений обеспечивается броней. Для защиты от агрессивности внешней среды служит наружный защитный покров.

При изучении кабельных линий целесообразно отметить сверхпроводящие кабели для линий электропередачи в основу конструкции которых положено явление сверхпроводимости. В упрощенном виде явление сверхпроводимости в металлах можно представить следующим образом. Между электронами как между одноименно заряженными частицами действуют кулоновские силы отталкивания. Однако при сверхнизких температурах для сверхпроводящих материалов (а это 27 чистых металлов и большое количество специальных сплавов и соединений) характер взаимодействия электронов между собой и с атомной решеткой существенно видоизменяется. В результате становится возможным притягивание электронов и образование так называемых электронных (куперовских) пар. Возникновение этих пар, их увеличение, образование «конденсата» электронных пар и объясняет появление сверхпроводимости. С повышением температуры часть электронов термически возбуждается и переходит в одиночное состояние. При некоторой так называемой критической температуре все электроны становятся нормальными и состояние сверхпроводимости исчезает. То же происходит и при повышении напряженности магнитного поля. Критические температуры сверхпроводящих сплавов и соединений, используемых в технике, составляют 10 — 18 К, т.е. от –263 до –255°С.

Первые проекты, экспериментальные модели и опытные образцы таких кабелей в гибких гофрированных криостатирующих оболочках были реализованы лишь в 70—80-е годы XX века. В качестве сверхпроводника использовались ленты на основе интерметаллического соединения ниобия с оловом, охлаждаемые жидким гелием.

Провод – одна неизолированная или одна и более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься неметаллическая оболочка, обмотка и (или) оплетка волокнистыми материалами или проволокой.

Источник

Двухцепная линия электропередачи 110-220 кВ (дистанционная и токовые защиты)

Для передачи и распределении электрической энергии на участках с большой протяженностью применяются Воздушные линии электропередачи (ВЛ), расположенные на открытом воздухе. По напряжению широко используются ВЛ-0,4кВ и Вл-10кВ, данные линии можно увидеть в сельской местности, проходящие через лесную и полевую местность. Что однозначно дает им преимущество перед альтернативными электроустановками передающими электроэнергию – это возможность передачи на дальнее расстояние. И в этом недостаток, влияние на ВЛ атмосферных осадков особенно в зимний период, обледенение проводов а также зоны с повышенными ветровыми характеристиками. И все таки ВЛ используют в распределительных сетях, в полных объемах.

Классификация ЛЭП

ба­зи­ру­ет­ся на ря­де при­зна­ков, пер­вым из ко­то­рых яв­ля­ет­ся род то­ка. Раз­ли­ча­ют: ли­нии по­сто­ян­но­го то­ка (при­ме­ня­ют­ся ог­ра­ни­чен­но, т. к. элек­тро­пе­ре­да­ча по­сто­ян­но­го то­ка свя­за­на гл. обр. с тех­нич. труд­но­стя­ми соз­да­ния эф­фек­тив­ных не­до­ро­гих уст­ройств для пре­об­ра­зо­ва­ния пе­ре­мен­но­го то­ка в по­сто­ян­ный – в на­ча­ле ли­нии, и по­сто­ян­но­го то­ка в пе­ре­мен­ный – в кон­це ли­нии), трёх­фаз­но­го пе­ре­мен­но­го (по про­тя­жён­но­сти ВЛ по­лу­чи­ли наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние в ми­ре), ЛЭП мно­го­фаз­но­го пе­ре­мен­но­го то­ка (шес­ти- и две­на­дца­ти­фаз­ные) – не по­лу­чи­ли ши­ро­ко­го рас­про­стра­не­ния. Од­ной из осн. ха­рак­те­ри­стик ЛЭП яв­ля­ет­ся её про­пу­ск­ная спо­соб­ность, т. е. та наи­боль­шая мощ­ность, ко­то­рую мож­но пе­ре­дать по ЛЭП с учё­том ог­ра­ни­чи­ваю­щих фак­то­ров. Мощ­ность, пе­ре­да­вае­мая по ЛЭП пе­ре­мен­но­го трёх­фаз­но­го то­ка, свя­за­на с её про­тя­жён­но­стью, на­пря­же­ни­ем и то­ко­вой на­груз­кой. По но­ми­наль­но­му на­пря­же­нию ЛЭП под­раз­де­ля­ют­ся на низ­ко­вольт­ные (до 1 кВ) и вы­со­ко­вольт­ные (св. 1 кВ), сре­ди ко­то­рых вы­де­ля­ют ли­нии сред­не­го (3–35кВ), вы­со­ко­го (110–220 кВ), сверх­вы­со­ко­го (330–750 кВ) и ульт­ра­вы­со­ко­го (св. 1000 кВ) на­пря­же­ний. Ос­вое­ние выс­ших уров­ней на­пря­же­ния обу­слов­ле­но не­об­хо­ди­мо­стью пе­ре­да­чи рас­ту­щих по­то­ков элек­тро­энер­гии на уве­ли­чи­ваю­щие­ся рас­стоя­ния и стрем­ле­ни­ем сни­зить по­те­ри от на­гре­ва про­во­дов ВЛ, ко­то­рые про­пор­цио­наль­ны квад­ра­ту то­ка (напр., ток уве­ли­чит­ся в 2 раза, по­те­ри воз­рас­тут в 4 раза). По ко­ли­че­ст­ву па­рал­лель­ных це­пей, про­кла­ды­вае­мых по об­щей трас­се, ВЛ бы­ва­ют од­но­цеп­ные (ВЛ пе­ре­мен­но­го то­ка, имею­щая один ком­плект, т. е. три фаз­ных про­во­да), двух­цеп­ные (ВЛ с дву­мя ком­плек­та­ми фаз­ных про­во­дов) и мно­го­цеп­ные (ВЛ, имею­щие бо­лее двух ком­плек­тов фаз­ных про­во­дов). По то­по­ло­ги­че­ским ха­рак­те­ри­сти­кам раз­ли­ча­ют ра­ди­аль­ные (мощ­ность по­сту­па­ет от един­ст­вен­но­го ис­точ­ни­ка), ма­ги­ст­раль­ные (от­хо­дит неск. от­ветв­ле­ний) и от­ветв­ле­ния (ли­нии, при­сое­ди­нён­ные од­ним кон­цом к др. ЛЭП в её про­ме­жу­точ­ной точ­ке). По функ­цио­наль­но­му на­зна­че­нию ЛЭП бы­ва­ют рас­пре­де­ли­тель­ные (ли­нии ме­ст­ных элек­трич. се­тей), пи­таю­щие (ли­нии се­тей рай­он­но­го зна­че­ния, ко­торые осу­ще­ст­в­ля­ют элек­тро­снаб­же­ние цен­тров пи­та­ния рас­пре­де­лит. се­тей), а так­же сис­те­мо­об­ра­зую­щие и меж­сис­тем­ные, ко­то­рые не­по­сред­ст­вен­но со­еди­ня­ют раз­ные энер­го­сис­те­мы и пред­на­зна­че­ны для вза­им­но­го об­ме­на мощ­но­стью как в нор­маль­ном, так и в ава­рий­ном ре­жи­ме.

Конструкция ЛЭП

Металлическая опора линии электропередачи.

вклю­ча­ет про­во­да, изо­ля­то­ры, опо­ры (рис.). Про­во­да воз­душ­ных ЛЭП долж­ны об­ла­дать хо­ро­шей элек­трич. про­во­ди­мо­стью, ме­ха­нич. проч­но­стью, стой­ко­стью про­тив ат­мо­сфер­ных и хи­мич. воз­дей­ст­вий. Осн. про­вод­ни­ком элек­трич. энер­гии ЛЭП в Рос­сии слу­жат алю­ми­ние­вые про­во­да; за ру­бе­жом ши­ро­кое при­ме­не­ние по­лу­чи­ли алю­ми­ние­вые спла­вы, об­ла­даю­щие по­вы­шен­ной ме­ха­нич. проч­но­стью (ал­д­рей, аль­ме­лек, ак­рон), а так­же вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ные спла­вы c цир­ко­ни­ем (ра­бо­чая темп-ра до 150–210 °C). Про­во­да (не­изо­ли­ро­ван­ные) из­го­тав­ли­ва­ют­ся скрут­кой из не­сколь­ких сло­ёв (по­ви­вов) круг­лых или фа­сон­ных про­во­лок; при­ме­ня­ют­ся пре­им. уп­роч­нён­ные (т. н. ста­ле­алю­ми­ние­вые) с сер­деч­ни­ка­ми, сви­ты­ми из про­во­лок ка­нат­ной ста­ли. На ЛЭП но­ми­наль­но­го на­пря­же­ния до 220 кВ ис­поль­зу­ют­ся толь­ко оди­ноч­ные про­во­да в ка­ж­дой из трёх фаз. В ЛЭП на­пря­жени­ем 330 кВ и вы­ше для уст­ра­не­ния по­яв­ле­ния про­тя­жён­но­го ко­рон­но­го раз­ря­да на про­во­дах (вы­зы­ва­ет до­пол­нит. по­те­ри элек­трич. энер­гии) при­ме­ня­ют рас­ще­п­лён­ные фа­зы (вме­сто од­но­го фаз­но­го про­во­да боль­шо­го се­че­ния под­ве­ши­ва­ет­ся неск. скре­п­лён­ных ме­ж­ду со­бой про­во­дов мень­ше­го се­че­ния). Ми­ним. чис­ло про­во­дов в рас­щеп­лён­ной фа­зе уве­ли­чи­ва­ет­ся со­от­вет­ст­вен­но рос­ту но­ми­наль­но­го на­пря­же­ния ЛЭП: 330 кВ – 2; 500 кВ – 3; 750 кВ – 4; 1150 кВ – 8. Уве­ли­че­ние ко­ли­че­ст­ва про­во­дов в фа­зе свы­ше ми­ни­маль­ной по­зво­ля­ет про­пор­цио­наль­но уве­ли­чить про­пу­ск­ную спо­соб­ность ЛЭП (т. е. наи­боль­шую воз­мож­ную ак­тив­ную мощ­ность). За ру­бе­жом и в Рос­сии на вновь со­ору­жае­мых ЛЭП до 35–110 кВ ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся са­мо­не­су­щие изо­ли­ров. про­во­да, что по­зво­ля­ет умень­шить ме­ж­ду­фаз­ные рас­стоя­ния на опо­рах, со­кра­тить ши­ри­ну вы­ру­бае­мых про­сек в лес­ных мас­си­вах.

Элек­трич. изо­ля­ция обес­пе­чи­ва­ет­ся ли­бо гир­лян­да­ми под­вес­ных та­рель­ча­тых изо­ля­то­ров из за­ка­лён­но­го стек­ла, со­еди­няе­мых ме­ха­ни­че­ски в це­поч­ки, ли­бо стерж­не­вы­ми по­ли­мер­ны­ми изо­ля­то­ра­ми, ос­но­ву ко­то­рых со­став­ля­ет стек­ло­пла­сти­ко­вый стер­жень, гер­ме­тич­но за­щи­щён­ный реб­ри­стой обо­лоч­кой, из­го­тов­лен­ной из крем­ний­ор­га­нич. ре­зи­ны. Пре­иму­ще­ст­ва­ми по­ли­мер­ной изо­ля­ции яв­ля­ют­ся: ма­лый вес; удоб­ст­ва хра­не­ния, транс­пор­ти­ров­ки и мон­та­жа; по­вы­шен­ная стой­кость к раз­ру­ше­ни­ям и др. Кре­п­ле­ние про­во­дов к изо­ля­ции и изо­ля­ции к опо­рам осу­ще­ст­в­ля­ет­ся при­ме­не­ни­ем уз­лов и из­де­лий ар­ма­ту­ры возд. ли­ний (за­жи­мы про­во­дов, серь­ги, ско­бы и др.).

Для под­дер­жа­ния про­во­дов на без­опас­ном рас­стоя­нии от зем­ной (вод­ной) по­верх­но­сти ис­поль­зу­ют­ся изо­ля­ци­он­ные под­вес­ки и опо­ры (де­рев., жел.-бе­тон. и ме­тал­ли­че­ские), а так­же иные не­су­щие кон­ст­рук­ции и ес­теств. об­ра­зо­ва­ния (ска­лы, крон­штей­ны и стой­ки на др. инж. со­ору­же­ни­ях). Де­рев. опо­ры (для ЛЭП до 220 кВ вклю­чи­тель­но) в Рос­сии из­го­тов­ля­ют­ся из брё­вен (со­сна, ли­ст­вен­ни­ца), стан­дарт­ные дли­ны ко­то­рых ог­ра­ни­че­ны наи­боль­шим раз­ме­ром 16 м. За ру­бе­жом (США, Ка­на­да) раз­ра­бо­та­ны кон­ст­рук­ции опор, со­стоя­щие из длин­ных клеё­ных де­рев. эле­мен­тов, что де­ла­ет воз­мож­ным при­ме­не­ние де­рев. опор при но­ми­наль­ных на­пря­же­ни­ях до 500 кВ вклю­чи­тель­но. В кон­ст­рук­ци­ях жел.-бе­тон. опор (до 500 кВ вклю­чи­тель­но) стой­ка­ми яв­ля­ют­ся длин­но­мер­ные (до 26 м) ко­нич. и ци­лин­д­рич. тру­бы с внутр. пред­ва­ри­тель­но на­пря­жён­ной ар­ма­ту­рой и цен­три­фу­ги­ро­ван­ным уп­лот­не­ни­ем бе­то­на. По­пе­реч­ные эле­мен­ты та­ких опор (тра­вер­сы) из­го­тов­ля­ют­ся из го­ря­че­ка­та­ных сталь­ных угол­ков. Для про­из-ва ме­тал­лич. опор (для всех на­пря­же­ний) ис­поль­зу­ют­ся уг­ле­ро­ди­стые и низ­ко­ле­ги­ро­ван­ные ста­ли, кон­ст­рук­ци­он­ные алю­ми­ние­вые спла­вы пре­им. ти­па авиа­лей (сис­те­мы Al – Mg – Si). Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние алю­ми­ние­вые опо­ры по­лу­чи­ли в США и Ка­на­де. Кон­ст­рук­тив­ные схе­мы ме­тал­лич. опор очень раз­но­об­раз­ны: од­но­сто­еч­ные и пор­таль­ные, как сво­бод­но­стоя­щие, так и удер­жи­вае­мые в нор­маль­ном про­стран­ст­вен­ном по­ло­же­нии с по­мо­щью рас­тя­жек, при­креп­лён­ных к по­гру­жён­ным в грунт ан­кер­ным пли­там. Стой­ки и тра­вер­сы ме­тал­лич. опор мо­гут иметь кон­ст­рук­цию в ви­де 4- или 3-гран­но­го обе­ли­ска, сто­ро­ны ко­то­ро­го пред­став­ля­ют со­бой со­еди­нён­ные пло­ские ре­шёт­ча­тые фер­мы. В Рос­сии по­лу­ча­ют всё боль­шее при­ме­не­ние ко­нич. мно­го­гран­ные сталь­ные опо­ры, из­го­тав­ли­вае­мые спо­со­бом из­ги­ба лис­то­вой за­го­тов­ки на спец. мощ­ном прес­се с ком­пь­ю­тер­ным управ­ле­ни­ем. Все ме­тал­лич. опо­ры ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на фун­да­мен­ты в от­ли­чие от де­рев. и жел.-бе­тон. опор. Ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся жел.-бе­тон. гри­бо­вид­ные под­лож­ни­ки не­сколь­ких мо­ди­фи­ка­ций, имею­щие опор­ную пли­ту и стой­ку с вы­пу­щен­ны­ми ан­кер­ны­ми бол­та­ми для за­кре­п­ле­ния «баш­ма­ка» опо­ры. Не­дос­тат­ка­ми та­ких фун­да­мен­тов яв­ля­ют­ся боль­шой вес и не­об­хо­ди­мость вы­ка­пы­ва­ния глу­бо­ко­го кот­ло­ва­на для ус­та­нов­ки, его об­рат­ной за­сып­ки и по­сле­дую­ще­го уп­лот­не­ния грун­та. Этих не­дос­тат­ков ли­ше­ны свай­ные фун­да­мен­ты, для ко­то­рых мо­гут при­ме­нять­ся жел.-бе­тон. приз­ма­тич. сваи, за­глуб­ляе­мые в грунт спо­со­бом виб­ров­дав­ли­ва­ния, и сталь­ные вин­то­вые сваи. Фун­да­мен­ты сталь­ных мно­го­гран­ных опор за ру­бе­жом (США) из­го­тав­ли­ва­ют­ся спо­со­бом бе­то­ни­ро­ва­ния в кот­ло­ва­не на мес­те ус­та­нов­ки опо­ры с при­ме­не­ни­ем опа­луб­ки и ар­ма­ту­ры. В Рос­сии на­хо­дят при­ме­не­ние жел.-бе­тон. труб­ча­тые фун­да­мен­ты боль­шо­го диа­мет­ра и гри­бо­вид­ные под­лож­ни­ки, ус­та­нав­ли­вае­мые по кру­гу.

Линейная арматура

К арматуре ВЛЭП относятся траверсы, изоляторы, зажимы и подвесы, планки и распорки, крепежные приспособления (скобы, хомуты, метизы).

Основная функция траверс — крепление проводов таким образом, чтобы обеспечить необходимое расстояние между разноименными фазами. Изделия представляют собой специальные металлоконструкции, выполненные из уголков, полосы, штырей и т. д. с окрашенной или оцинкованной поверхностью. Существует около двух десятков типоразмеров и видов траверс, весом от 10 до 50 кг (обозначаются как ТМ-1…ТМ22).

Изоляторы применяют для надежного и безопасного крепления проводов. Их подразделяют по группам, в зависимости от материала изготовления (фарфор, закаленное стекло, полимеры), функционального назначения (опорные, проходные, вводные) и способов крепления к траверсам (штыревые, стержневые и подвесные). Изоляторы изготавливают под определенное напряжение, которое обязательно указывают в буквенно-цифровой маркировке. Главные требования, предъявляемые к этому типу арматуры при устройстве воздушных линий электропередач, — механическая и электрическая прочность, теплостойкость.

Для уменьшения вибрации линии и предотвращения изломов проволок проводов применяют специальные гасящие устройства или демпфирующие петли.

Технические характеристики и защита ЛЭП

Основные конструктивные параметры воздушных ЛЭП

Для умень­ше­ния ко­ли­че­ст­ва ава­рий­ных от­клю­че­ний, обу­слов­лен­ных ат­мо­сфер­ным элек­три­че­ст­вом при гро­зах, ЛЭП ос­на­ща­ют­ся мол­ние­за­щит­ны­ми тро­са­ми, за­кре­п­ляе­мы­ми на опо­рах вы­ше про­во­дов и пред­на­зна­чен­ны­ми для уст­ра­не­ния пря­мых по­па­да­ний мол­нии в про­во­да; пред­став­ля­ют со­бой сталь­ные оцин­ко­ван­ные мно­го­про­во­лоч­ные ка­на­ты или спец. уси­лен­ные ста­ле­алю­ми­ние­вые про­во­да не­боль­ших се­че­ний с це­лью обес­пе­че­ния ра­бо­ты вы­со­ко­час­тот­ных ка­на­лов дис­пет­чер­ской свя­зи. Раз­ра­бо­та­ны и при­ме­ня­ют­ся но­вей­шие кон­ст­рук­ции мол­ние­за­щит­ных тро­сов с вмон­ти­ро­ван­ны­ми в их труб­ча­тый сер­деч­ник оп­ти­ко-во­ло­кон­ны­ми пуч­ка­ми, обес­пе­чи­ваю­щи­ми мно­го­ка­наль­ную связь. В рай­онах с час­то по­вто­ряю­щи­ми­ся и силь­ны­ми го­ло­лёд­ны­ми от­ло­же­ния­ми воз­мож­ны ава­рии из-за про­бо­ев возд. про­ме­жут­ков при сбли­же­нии про­вис­ших тро­сов и про­во­дов, ес­ли от­сут­ст­ву­ет свое­вре­мен­ное плав­ле­ние осад­ка; в та­ких слу­ча­ях при­ме­ня­ют мол­ние­за­щи­ту ЛЭП.

Про­ек­ти­ро­ва­ние ЛЭП вы­пол­ня­ет­ся с учё­том тре­бо­ва­ний ог­ра­ни­че­ния ра­дио­по­мех для при­ём­ни­ков ра­дио- и те­ле­пе­ре­дач и тре­бо­ва­ний сни­же­ния влия­ния элек­тро­маг­нит­но­го по­ля на лю­дей и жи­вот­ных, на­хо­дя­щих­ся под про­во­да­ми дей­ст­вую­щих ли­ний. Под­зем­ная ЛЭП со­сто­ит из од­но­го или не­сколь­ких ка­бе­лей, сто­пор­ных, со­еди­ни­тель­ных и кон­це­вых муфт (за­де­лок) и кре­пёж­ных де­та­лей, а ЛЭП, со­дер­жа­щая мас­ло­на­пол­нен­ный или га­зо­на­пол­нен­ный ка­бель, снаб­жа­ет­ся так­же под­пи­ты­ваю­щей сис­те­мой и сиг­на­ли­за­ци­ей дав­ле­ния мас­ла (га­за). Про­тя­жён­ность ка­бель­ных ли­ний зна­чи­тель­но мень­ше, т. к. их стои­мость на по­ря­док вы­ше ВЛ, хо­тя ши­ри­на от­чу­ж­дае­мой под их трас­су тер­ри­то­рии су­ще­ст­вен­но мень­ше (по­след­нее яв­ля­ет­ся ре­шаю­щим в тех слу­ча­ях, ко­гда трас­са ли­нии про­хо­дит по гор. тер­ри­то­ри­ям, где стои­мость зем­ли, как пра­ви­ло, вы­со­ка и со­ору­же­ние ВЛ не­це­ле­со­об­раз­но по эко­ло­ги­чес­ким и ар­хи­тек­тур­но-пла­ни­ро­воч­ным тре­бо­ва­ни­ям).

Опоры воздушных линий электропередачи

Опоры — конструкции, выполненные из дерева, железобетона, металла или композитных материалов для обеспечения необходимого расстояние проводов и грозозащитных тросов от земной поверхности. Самый бюджетный вариант — деревянные стойки, используемые очень широко в прошлом веке при строительстве высоковольтных линий, — постепенно выводятся из эксплуатации, а новые почти не устанавливаются. К основным элементам опор воздушных линий электропередачи относятся:

Конструкции разделяют на анкерные и промежуточные. Первые устанавливают в начале и конце линии, при изменении направления трассы. Особый класс анкерных опор — переходные, используемые на пересечениях ВЛЭП с водными артериями, путепроводами и подобными объектами. Это самые массивные и высоконагруженные конструкции. В сложных случаях их высота может достигать 300 метров!

Прочность и габариты конструкции промежуточных опор, используемых только для прямых участков трасс, не столь внушительны. В зависимости от назначения, их разделяют на транспозиционные (служащие для смены месторасположения фазных проводов), перекрестные, ответвительные, пониженные и повышенные. С 1976 года все опоры были строго унифицированы, но в наши дни наблюдается процесс отхода от массового применения типовых изделий. Каждую трассу стараются максимально адаптировать к условиям рельефа, ландшафта и климата.

Историческая справка

Од­на из пер­вых опыт­ных ЛЭП по­сто­ян­но­го то­ка про­тя­жён­но­стью 57 км при на­пря­же­нии 1,5–2 кВ со­ору­же­на ме­ж­ду го­ро­да­ми Мис­бах и Мюн­хен в 1882 франц. учё­ным М. Де­пре. В 1891 впер­вые в ми­ре осу­ще­ст­в­ле­на элек­тро­пе­ре­да­ча трёх­фаз­ным пе­ре­мен­ным то­ком при на­пря­же­нии 8,5 кВ на 170 км от ГЭС «Lauffen» до г. Франк­фурт-на-Май­не, спро­ек­ти­ро­ван­ная и по­стро­ен­ная М. О. До­ли­во-Доб­ро­воль­ским. Пер­вые ка­бель­ные ли­нии (под­зем­ные, ра­ди­ус дей­ст­вия 1 км, на­пря­же­ние 2 кВ) в Рос­сии поя­ви­лись в кон. 1870-x гг.; элек­тро­энер­гия, по­сту­пав­шая в ка­бель­ную сеть, ис­поль­зо­ва­лась гл. обр. для ос­ве­ще­ния ча­ст­ных до­мов. В 1897 пу­ще­ны в экс­плуа­та­цию на Лен­ских зо­ло­тых при­ис­ках элек­тро­стан­ция трёх­фаз­но­го то­ка и ЛЭП на­пря­же­ни­ем 10 кВ, дли­ной 13 км; в 1914 Р. Э. Клас­сон по­стро­ил ЛЭП «Элек­тро­пе­ре­да­ча» Бо­го­родск – Мо­ск­ва на­пря­же­ни­ем 70 кВ; в 1922 пу­ще­на в экс­плуа­та­цию ЛЭП на­пря­же­ни­ем 110 кВ Ка­шир­ская ГРЭС – Мо­ск­ва. В 1927–29 со­ору­же­на двух­цеп­ная коль­це­вая сеть на­пря­же­ни­ем 110 кВ во­круг Мо­ск­вы; в 1933 по­строе­на пер­вая в СССР ЛЭП на­пря­же­ни­ем 220 кВ Ниж­не­свир­ская ГЭС – Ле­нин­град; в 1950 пу­ще­на в экс­плуа­та­цию опыт­но-пром. ЛЭП по­сто­ян­но­го то­ка Ка­ши­ра – Мо­ск­ва на­пря­же­ни­ем 200 кВ, дли­ной 120 км. В 1952 в Шве­ции всту­пи­ла в дей­ст­вие пер­вая в ми­ре ЛЭП на­пря­же­ни­ем 380кВ, про­тя­жён­но­стью 960 км; в 1956 вве­де­на в экс­плуа­та­цию Юж. цепь двух­цеп­ной ЛЭП Куй­бы­шев (Са­ма­ра) – Мо­ск­ва на­пря­же­ни­ем 400 кВ, про­тя­жён­но­стью 812 км; в 1959 вве­де­ны в экс­плуа­та­цию пер­вые в ми­ре ЛЭП на­пря­же­ни­ем 500 кВ Куй­бы­шев – Урал и Вол­го­град – Мо­ск­ва; в 1964 за­кон­чи­лись ра­бо­ты по пол­но­му пе­ре­во­ду ЛЭП Куй­бы­шев – Мо­ск­ва на на­пря­же­ние 500 кВ и на­ча­лось фор­ми­ро­ва­ние сис­те­мо­об­ра­зую­щей се­ти 500 кВ в Ев­роп. час­ти стра­ны. В 1967 на­ча­лась экс­плуа­та­ция пер­вой в СССР и вто­рой в ми­ре (по­сле Ка­на­ды) опыт­но-пром. ЛЭП на­пря­же­ни­ем 750 кВ Ко­на­ко­во – Мо­ск­ва; в 1972–77 строи­тель­ст­во и по­этап­ный ввод в экс­плуа­та­цию тран­су­кра­ин­ской ма­ги­ст­ра­ли на­пря­же­ни­ем 750 кВ Дон­басс – Днепр – Вин­ни­ца – За­пад­ная Ук­раи­на; в 1975 вклю­че­ние в ра­бо­ту ЛЭП Ле­нин­град­ская АЭС – Ко­на­ко­во на­пря­же­ни­ем 750 кВ, про­тя­жён­но­стью 525 км; в 1985–88 осу­щест­влён по­этап­ный ввод в экс­плуа­та­цию уча­ст­ков пер­вой в ми­ре ЛЭП Эки­ба­стуз – Кок­че­тав – Кус­та­най на­пря­же­ни­ем 1150 кВ, про­тя­жён­но­стью 900 км, Кус­та­най – Че­ля­бинск (500 кВ, 321 км) и Эки­ба­стуз – Бар­на­ул (500 кВ, 697 км).

В Рос­сии об­щая про­тя­жён­ность экс­плуа­ти­руе­мых ЛЭП на­пря­же­ни­ем 35–1150 кВ со­ста­ви­ла ок. 3 млн. км (2010).

Источник