Линии электропередач: виды линий и конструкций
ЛЭП расшифровываются, как линии электропередачи. Эти конструкции являются важным элементом в энергетической системе любой инфраструктуры. ЛЭП способны передавать электроэнергию по прочным проводам из металла. Линейные входы и выходы считаются точками начала и конца линий электропередач, а для ветвления используется специальная опора и линейный вход.
По ЛЭП также обмениваются информацией с помощью высокочастотных сигналов. Применяются они для передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики, а также для диспетчерского управления.
Какие бывают ЛЭП?
Проводником для передачи электроэнергии выступает медь или алюминий. Все ЛЭП можно разделить на 3 большие группы, которые зависят от способа прокладки проводов. Выделяют воздушный способ с прокладкой по воздуху, кабельный с прокладкой в грунте или воде и газоизолированный способ с изоляцией проводов газом. Все перечисленные способы являются основными при монтаже, однако сегодня существуют разовые попытки передавать электроэнергию без проводов. Такой способ обеспечения энергией применяют только для маломощных устройств. Несмотря на применение беспроводного варианта передачи электроэнергии, кабельные и воздушные ЛЭП остаются самым распространенным способом для поставки потребителю энергии.
В последнее время для городских инфраструктур чаще устанавливают газоизолированные сети для передачи больших мощностей. Такой подход позволяет экономить площадь для ЛЭП и соответствовать уровню экологии на участке. Кабельные линии обустраивают в местах, где затруднителен монтаж воздушных. Однако воздушные линии остаются более востребованными из-за меньшей цены для производства и лучшей ремонтопригодности. Узнать больше об используемых линия электропередач можно в новостном блоке.
Кабельные линии электропередач и их виды
Как было описано, кабельные ЛЭП монтируют при плотной застройке. Они представляют собой несколько линий, установленных рядом друг с другом в параллельном направлении. Между участками кабеля устанавливаются муфты.
Классификация кабельных ЛЭП происходит по таким же принципам, как и у воздушных сетей, а отличительные особенности сводятся к минимуму. Так, по способу прокладки кабельные разделяют на подземные, подводные и по сооружениям. В число ЛЭП по сооружениям входят:
- кабельные туннели в виде закрытых просторных коридоров;
- кабельные каналы, в которых человек уже не может передвигаться;
- кабельные шахты, представляющие из себя вертикальный коридор;
- камера, которая представляет собой закрытое подземное сооружение;
- эстакада в виде горизонтального открытого сооружения;
- галерея, которая похоже на эстакаду, но является закрытым типом.
Также кабельные ЛЭП классифицируют по типу изоляции, выделяют твердую и жидкостную изоляцию. К твердому относят изоляционные оплетки из полимеров, а к жидкостному — нефтяное масло. Реже для изоляции используют специальные газы или другие твердые материалы.
Воздушные линии электропередач
Воздушные линии электропередач — это комплексная конструкция, которая используется для перемещения энергии по кабелям, расположенным на открытом воздухе. Кабели удерживаются на опорах и защищены охранной зоной.
Воздушную сеть могут установить почти на любой местности с разными атмосферными условиями, будь то резкие перепады температур или большое количество осадков. Однако при монтаже акцентируют внимание на погодных явлениях, учитывают особенности участка для прокладки и прочие параметры. Установка воздушных линий должна соответствовать следующим нормам:
- высокая проводимость электричества;
- выгодная стоимость;
- устойчивость к повреждениям и коррозии;
- безопасность для человека и окружающей среды.
Главная сложность конструкции заключается в обеспечении безопасности при монтаже и эксплуатации, так как линии электропередач находятся на обширном и свободном пространстве.
Из чего состоят установки ВЛЭП: опоры и другие элементы
Любая воздушная линия электропередач состоит из проводов, опор, изоляторов, арматуры, грозозащитных тросов, разрядников и заземления. К основным элементам опор для сети электропередач относят:
- фундамент;
- стойки;
- подкосы;
- растяжки.
Наличие других составных элементов, в виде заземляющих устройств, зависит от вида ВЛЭП и других параметров. Также для основного списка используется вспомогательное оборудование и дополнительные способы связи.
Для удержания конструкции ВЛЭП используют опоры. Самым бюджетным вариантом являются обычные деревянные столбы, однако их применяют только для линий с напряжением до 35 кВт. Для конструкций с напряжением выше применяют опоры из железобетона, а сами провода поднимают выше, расстояние между фазами увеличивается. На опорах размещают системы защиты от молний и реакторы. Система защиты представляет из себя трос и штыревые молниеотводы.
Выделяют промежуточные и анкерные конструкции ВЛЭП. Последние монтируют только в начале и конце линии. На пересечениях линий электропередач с водными артериями и другими подобными объектами применяют переходные анкерные опоры. Это самые высокие и масштабные конструкции, которые достигают в высоту 300 метров.
Промежуточные опоры занимают меньше места и применяются для прямых участков трасс. По назначению выделяют транспозиционные, перекрестные, ответвительные, повышенные и пониженные опоры. Несмотря на разделение, при монтаже каждую сеть адаптируют к условиям рельефа участка и его климату.
Для установки ВЛЭП используют арматуры, которые необходимы для соединения проводов и крепежа их на опорах. Иногда для конструкции используют разрядники, предотвращающие поломку во время штормового ветра или других погодных условий.
Провода для воздушных линий
Провода для воздушных линий электропередач должны обладать высоко механической прочностью. Их разделяют на 2 класса: изолированные и неизолированные. Провода создают в виде однопроволочных, которые состоят из одной жилы и применяются только для сетей с низким напряжением, и многопроволочных проводников.
Многопроволочные применяются для воздушных ЛЭП и могут быть выполнены из сплавов, стали или меди. Чаще в основе проводов используют алюминий или сплавы на его основе. Многопроволочные провода представляют собой скрученные стальные жилы, поверх которых располагается выбранный материал, будь то сплав, алюминий или медь. Чтобы провода не поддавались коррозии, их покрывают цинком. О других материалах и технологиях в строительстве можно прочитать на соответствующей вкладке.
Выбор сечения проводов происходит на основе мощности при падении напряжения и исходя из механических характеристик. Ответвления выполняются изолированными проводами. Полученное изделие состоит из стального троса и изоляционного покрытия, которое защищает от атмосферных явлений. Соединения готовых проводов монтируют на участках, которые не подвержены механическим воздействиям. Монтаж происходит с помощью их обжатия или сваривания.
Технические характеристики воздушных линий электропередач
При проектировании и установке воздушных линий учитываются следующие характеристики:
- длина проводов между соседними стойками;
- расстояние удаления фазных проводников друг от друга и от земли;
- длина изоляторов, которая будет соответствовать номинальному напряжению;
- полная высота опор.
С повышением номинальной мощности все параметры увеличиваются. Чтобы воздушные линии работали стабильно во время грозы или других погодных явлений, над фазными проводами проводят стальной или алюминиевый молниеотвод в виде троса, который заземлен на опорах. Также защиту от перенапряжения обеспечивают вентильные разрядники, помогающие сети перераспределять грозовой импульс на опору, не повреждая изоляции. Опоры, в свою очередь, уменьшают сопротивление за счет заземляющего устройства.
Классификация линий передач
Помимо перечисленных 3 основных групп, ЛЭП разделяют по виду расположения кабелей и функциям конструкции. По расположению кабелей выделяют воздушные, находящиеся над поверхностью, и закрытые, которые располагаются в кабель-каналах. Также линии электропередач можно разделить по способу передачи тока и монтажа, роду тока, режиму работы, охвату территории и назначению.
Линии передач переменного и постоянного тока
Линии электропередач переменного тока используют для передачи энергии с минимумом потерь. Подобные линии применяют для передачи энергии на дальние расстояния. Их часто используют в Европе, реже — в России. Также вид ЛЭП используют для оборудования железных дорог.
На линиях электропередач с постоянным током энергия всегда распределяется вне зависимости от направления и сопротивления. Вид ЛЭП в большей части используется в России. Установки с постоянным током легче монтировать и эксплуатировать, однако конструкция способствует потере тока при перемещении.
Виды ЛЭП по режиму работы и охвату территории
По режиму работы выделяют линии электропередач с глухозаземленной и изолированной нейтралью, а также с резонансно-заземленной и эффективно-заземленной нейтралью.
По охвату территории сети разделяют на:
- сверхдальние, которые предназначены для региональных систем и напряжением свыше 500 кВт;
- магистральные для соединения электростанций с распределительными сооружениями и напряжением в 220 или 330 кВт;
- распределительные, которые устанавливают для поставки энергии крупным потребителям с напряжением в 35-150 кВт;
- подводящие или питающие, обеспечивающие энергоснабжение городских, промышленных и сельскохозяйственных потребителей и напряжением ниже 20 кВт.
Воздушные линии электропередач бывают радиальными, замкнутыми и с резервным источником питания. По количеству параллельных цепей ЛЭП разделяют на одно-, двух- и многоцепные сети. Если цепи имеют разные значения напряжения, то такую воздушную сеть называют комбинированной.
Охранная зона ЛЭП
Для правильной эксплуатации линий электропередач, ремонта, функционирования и обеспечения сохранности сети вводятся хоны с специальным режимом использования. Поэтому воздушные линии электропередач — это не только участок земли, но и воздушное пространство над сетью.
Специалисты строительных работ запрещают работать в охранных зонах грузоподъемной технике, а также возводить здания и сооружения. Минимальное расстояние от сети электропередач определяется напряжением. Так, для номинального напряжения в 35 кВт размер охранной зоны составляет 15 м, а для величины в 350 кВт расстояние уже будет равно 30 м.
Документами по эксплуатации определяется наименьшее удаление сети от поверхности земли, а также от жилых или производственных построек. Монтаж высоковольтных трасс запрещен над крышами зданий, стадионов, общественных мест и детских учреждений.
Обслуживание и монтаж
Процесс возведения сооружения воздушных линий электропередач состоит из подготовительной, строительно-монтажной и пусковой работы. Подготовительная работа сводится к закупу оборудования и материалов, конструкций, подготовке трассы, изучению цельного проекта и разработке плана производства монтажных работ.
На этапе монтажных работ происходит рытье котлованов, установка и сборка опор для ЛЭП, распределение вдоль сети арматур и механизмов заземления. Монтаж начинается с соединения и раскатки проводов. После провода поднимаются на опоры и натягиваются. В завершении работ провода и тросы на изоляторах увязывают.
Перед запуском ЛЭП выполняется проверка стрелы провеса и габаритов линии, измеряется падение напряжения и сопротивление заземляющих устройств. При работах на воздушных линиях электропередач соблюдаются следующие правила:
- Работы прекращаются при приближении штормового или грозового фронта.
- Персонал должен быть обеспечен защитой от воздействия проводов.
- Работа запрещена в ночное время, при тумане и гололеде.
После запуска сети электропередачи все воздушные линии с напряжением больше 1 кВт проверяются каждые полгода обслуживающим персоналом и 1 раз в год инженерами на предмет неисправностей.
При проверке раз в год сеть электропередач проверяют на наличие посторонних предметов на проводах, обрывов отдельных участков, провесов линий, повреждение изоляторов или разрядников, разрушение опор и нарушение охранной зоны. В случае обнаружения нарушений поврежденный участок восстанавливают с помощью ремонтной муфты или бандажа. Большие повреждения разрезают и соединяют зажимом.
В ходе ремонта ЛЭП выправляют опоры, проверяют затяжку резьбовых соединений, восстанавливают защитный слой на конструкции и делают замер сопротивления на заземляющих устройствах. При капитальном ремонте воздушных линий выполняют все перечисленные работы, а также осуществляют полную перетяжку проводов с замером переходного сопротивления соединительных муфт.
Пожарная безопасность при эксплуатации
Температура внутри кабелей не должна различаться с внешней больше, чем на 10 °C в летнее время. При пожарах в кабельных помещениях происходит развитие горения и его существенное распространение с течением времени. При этом воспламенение кабелей может возникнуть в нескольких местах и на значительной протяженности участка. Этот факт связан с тем, что весь провод находится под нагрузкой, и его изоляция может нагреться до температуры, близкой к самовоспламенению.
Также быстрое воспламенение ЛЭП связано с использованием в конструкциях металлических элементов, которые в случае пожара или перегрузки нагреваются до температуры большей, чем температура воспламенения. Из-за этого выбирают огнетушащие вещества, способные ликвидировать горение и исключить возможность повторного возгорания. Исследования материалов показывают, что распыленная вода обладает большей огнетушащей способностью, чем установки пенного тушения, так как она хорошо охлаждает кабели и строительные конструкции.
Металлический застой
Рынок производства и потребления металлопроката продолжает находиться в застое. Сдерживает его рост и снижение активности в строительной отрасли.
По данным Росстата, по итогам первого полугодия 2019 года, рынок производства металлов и металлопродукции вырос на 0,2% в сравнении с аналогичным периодом 2018-го. В разрезе по сегментам такой же подъем производства продемонстрировал готовый прокат, выросший до 30,8 млн т. Трубная продукция ушла в минус. Было произведено 6,1 млн т труб, пустотелых профилей и стальных фитингов, что на 1,2% меньше показателя за тот же период прошлого года.
Влияние стройки
Ситуацию с производством и потреблением в России металлов нельзя охарактеризовать иначе как словосочетанием «неопределенность продолжается», считает промышленный эксперт Леонид Хазанов. Несущественный рост производства можно отнести к арифметической погрешности. Влияние на металлургию оказывает и строительная отрасль, с которой не все однозначно. В частности, отмечает эксперт, в коммерческом и промышленном строительстве наблюдается явная стагнация, которая сохранится и дальше. Возможно, несколько лучше ситуация в инфраструктурных проектах. Так, в столице прокладывается Большое кольцо метрополитена и планируется сооружение Юго-Восточной хорды, и в целом по России идет строительство новых и обновление действующих дорог и мостов.
«Отдельные отечественные металлопроизводители заявляют о расширении продаж на российском рынке, однако надо принять во внимание, что в их показателях может учитываться реализация в пользу собственных сбытовых структур, располагающих складами, где они могут хранить приличное количество металла довольно долгое время. Цены же на прокат сейчас находятся на более высоких уровнях по сравнению с летом 2018 года, но это явно не свидетельство сильного спроса. Речь идет о попытке обеспечить минимальный уровень рентабельности бизнеса за счет потребителей», – считает Леонид Хазанов.
Как отметил руководитель ООО «Балтийская Металлургическая Компания» Сергей Васильев, поставщики металлопроката планируют в августе небольшое повышение цен. «Оно будет достаточно скромным и не должно распугать клиентов. Но дальнейшие перспективы для всех участников рынка – не слишком веселые. Наша компания хотя и отмечает улучшение спроса на металлопрокат и повышение цен, но активность строительного сектора неуклонно падает – и в ближайшем будущем положительной динамики не предвидится», – резюмирует он.
Подделывают всё
В настоящее время игроки рынка металла бьют тревогу из-за существенного роста контрафактной продукции. В отдельных сегментах ее доля в зависимости от региона начала доходить до 25%. Особенно остро, считают специалисты, эта проблема стоит в сегменте холоднокатаного оцинкованного проката с полимерным покрытием и изделий из него – в частности, металлочерепицы, применяемой для кровли зданий и сооружений.
Как рассказали «Строительному Еженедельнику» в ПАО «Северсталь», наличие большого количества фальсификата металлочерепицы связано с отсутствием на национальном уровне единых требований к ее качеству, наличием китайских производителей, предлагающих металлопрокат в недопустимо низких для металлочерепицы толщинах с минимальными антикоррозионными свойствами и, соответственно, ценами. Для конечного потребителя ситуация осложняется отсутствием возможности визуального определения необходимого качества. Статистика проблем с применением некачественной металлочерепицы за последние 10 лет показывает, что в 683 случаях срыва кровли 17% связаны с применением некачественного материала. В «Северстали» считают целесообразным распространить на металлочерепицу опыт, полученный в борьбе с контрафактом в цементной отрасли. Там введение обязательной сертификации позволило сократить долю фальсификата цемента российского производства с 54% до 13%, а импортного – с 70% до 14%.
Много контрафакта и в сегменте труб. По словам Леонида Хазанова, очень часто бывшие в употреблении трубы «реставрируются» и продаются как новые по низким ценам. Попадаются и некачественные медные кабели, сделанные из катанки, произведенной из лома с большой долей вредных примесей. «Для борьбы с контрафактом, по моему мнению, нужно четко прописать в регулирующих документах, какая металлопродукция с какими параметрами может использоваться при возведении зданий жилого или иного назначения. Не мешало бы ввести обязательное подтверждение соответствия проката, как предложил сделать Фонд развития трубной промышленности для стальных труб, поставляемых для жилищно-коммунального хозяйства. Нужны и сертификация, и маркировка металлопродукции, чтобы в случае проблем можно было выявить виновного производителя», – полагает эксперт.
Мнение
Сергей Васильев, руководитель ООО «Балтийская Металлургическая Компания»:
– Производство контрафактной продукции – один из видов производственной и коммерческой деятельности, которая наносит огромный ущерб работе добросовестных производителей товаров и услуг, составляющий по отрасли десятки миллиардов рублей. Перед тем как приобрести металлопродукцию, потребитель должен узнать как можно больше информации о поставщике, запросить всю документацию, которая подтверждает качество материалов. Ну, конечно, нужна и важна сама встреча с контрагентом.
Через посредника
Посреднические услуги по согласованию строительства по-прежнему востребованы игроками рынка.
Разрешение на строительство необходимо для возведения или реконструкции большинства капитальных объектов. Чтобы его получить, необходимо предварительно согласовать со множеством инстанций всю проектную и строительную документацию. Взять на себя все «походы по кабинетам» готовы специализированные организации.
Комплексный подход
В Петербурге согласованием и сопровождением проектов занимается около сотни компаний. Правда, некоторые из них почти полностью состоят из юристов и не имеют в своем штате специалистов из сферы строительства. Аналогичная ситуация наблюдается и в целом по России. Посреднические услуги по согласованию строительства оказывают свыше тысячи компаний. По оценке экспертов, их общий ежегодный доход превышает 1 млрд рублей. В крупных городах «ценник» согласования небольшого жилого или коммерческого объекта начинается в среднем от 100 тыс. рублей.
В настоящее время посреднические «бумажные» услуги в строительстве наиболее востребованы ритейлерами, рестораторами, образовательными учреждениями – те не готовы вникать в особенности строительной документации и ее согласования с профильными ведомствами. Также популярна услуга посредников у небольших застройщиков. Крупные девелоперы в большинстве своем обычно занимаются согласованием документации самостоятельно.
Генеральный директор ООО «Строй-Проверка» Вячеслав Гиндин рассказал, что компания осуществляет независимую строительную экспертизу и помогает получить все согласования, связанные с получением разрешения на строительство и вводом объектов в эксплуатацию. В частности, организация предоставляет услуги по управлению проектом (получение исходных данных, проектирование, экспертиза), занимается согласованием и экспертно-техническим сопровождением проектной и строительной документации со всеми структурами: администрацией города, Службой госстройнадзора, КГИОП (проведение историко-культурных экспертиз, составление исторических справок, обследование и проектирование), межведомственной комиссией, органами местного самоуправления. Также компания предоставляет юридические услуги, связанные с судебными процессами по получению разрешения на строительство и ПЗЗ.
«Пользователями наших услуг являются как физические, так и юридические лица, связанные с проектированием или реализацией строительства. Стоимость работ очень индивидуальна и зависит от сложности задач, объекта и требований инстанций», – отмечает Вячеслав Гиндин.
Заместитель директора ООО «Стройсервис» Максим Шишков напоминает, что получение разрешительных документов, согласование строительства может длиться много месяцев. Это существенная потеря времени, приводящая к финансовым издержкам. Несмотря на то, что за последние пару лет согласование проектной и строительной документации немного упростилось (в частности, был введен электронный документооборот), ситуация к лучшему существенно не изменилась. Чтобы быстро получить разрешения при правильно подготовленных документах, надо знать все нюансы постоянно меняющегося законодательства и иметь налаженные контакты с госучреждениями.
«Наиболее верное решение – полное сопровождение сторонней организацией объекта строительства от момента подготовки и сдачи проектной документации до ввода его в эксплуатацию. По сути, в этот период клиенту оказывается функция технического заказчика, которая является ключевой, а не вспомогательной при реализации проекта», – подчеркивает Максим Шишков.
Внимание: перепланировка
Стоит добавить, что к особо востребованным услугам данных посреднических организаций относится и перепланировка жилых и нежилых помещений. Причем очень часто ее приходится узаконивать уже после ее проведения при продаже квартиры.
Представители рынка предупреждают, что в этом сегменте услуг встречается множество мошенников, якобы готовых в срочном порядке согласовать перепланировку помещений. Компанию, оказывающую услуги по получению разрешения на строительство, потенциальный клиент (как правило, юрлицо) может достаточно легко проверить. Организацию, занимающуюся решением «квартирного вопроса», обычному человеку оценить сложнее. Поэтому гражданам рекомендуется оплачивать услугу согласования перепланировки по факту ее исполнения.
Мнение
Вячеслав Гиндин, генеральный директор ООО «Строй-Проверка»:
– Ввиду бюрократической машины документооборота, особенно выраженной в нашем городе, процессы и время согласования зависят от сложности задач, объекта и требований инстанций. Согласование может длиться от трех месяцев до трех лет. На наш взгляд, имеется необходимость коррекции работы в этой сфере. От лица всех коллег хотелось бы поднять вопрос о сокращении процессов и времени согласования с госорганами, необходимость которых часто отсутствует, т. е. упростить операционную часть, либо снизить трудозатратную часть путем совершенствования электронного документооборота.