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.
ТЕХНОНИКОЛЬ представляет первую в России клеевую звукоизоляционную систему на основе минеральной ваты
Компания ТЕХНОНИКОЛЬ разработала новое решение для улучшения звукоизоляции жилых помещений ТН-СТЕНА Экспресс. Это первая в России звукоизоляционная система на основе минеральной ваты, все слои которой фиксируются с помощью клей-пены, без механического крепления к стене. Монтаж решения отличается простотой и не требует профессиональных навыков.
Система ТН-СТЕНА Экспресс предназначена для дополнительной звукоизоляции внутренних стен, межквартирных и межкомнатных перегородок и увеличивает звукоизолирующую способность конструкции до 21 дБ. Новая система прошла акустические испытания в НИИ Строительной физики РААСН.
Решение могут использовать как профессиональные, так и частные строители. На первом этапе оно будет выпускаться на заводах в Заинске (Татарстан), Ростове-на-Дону и Рязани, затем станет доступно на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке.
Монтаж системы ТН-СТЕНА Экспресс отличается простотой, бесшумностью и высокой скоростью. Все ее слои фиксируются на клей-пену, без механического крепления в основание и без установки каркасной конструкции. Система состоит из звукоизоляционных плит, приклеенных к стене и закрытых листами ГКЛ или ГВЛ и финишным покрытием.
В качестве звукоизоляции в системе используются специально разработанные для нее плиты из минеральной ваты ТЕХНОАКУСТИК PROF толщиной 50 мм с повышенной прочностью. Прочность на сжатие этого материала при 10% деформации составляет не менее 25 кПа, прочность на растяжение перпендикулярно лицевым поверхностям – не менее 10 кПа. За счет этого плиты выдерживают вес всех клеевых слоев и чистовой облицовки.
Благодаря такому решению конструкция имеет однородный изоляционный слой, без каркаса и элементов крепежа, что значительно повышает уровень звукоизоляции и меньше пропускает посторонние звуки. Система не будет продавливаться или прогибаться под нагрузкой, а ее небольшой вес и толщина позволят сохранить полезное пространство в квартире. Кроме того, применение плит из минеральной ваты компенсирует неровности стены глубиной до 10 мм.
«При установке системы ТН-СТЕНА Экспресс на плиты каменной ваты ТЕХНОАКУСТИК PROF наносят клей-пену и приклеивают их к основанию. На клей-пену к плитам прикрепляют листы ГКЛ или ГВЛ толщиной не менее 12,5 мм и длиной на всю высоту помещения в один или 2 слоя. Для создания хорошей звукоизоляции важно, чтобы между листами не было зазоров. После этого монтируется чистовое финишное покрытие. Небольшая толщина конструкции позволяет повесить на стену тяжелую бытовую технику и мебель с помощью анкеров, которые через облицовку крепятся к несущей части ограждающей конструкции. Важно, что за счет отсутствия каркаса, а следовательно, акустических мостиков, система будет меньше проводить шум. ТН-СТЕНА Экспресс получится не дороже традиционных решений, а по эффективности – почти в 2 раза лучше», – отметил Александр Керник, директор по исследованиям и развитию технологий СБЕ МИ ТЕХНОНИКОЛЬ.
О Корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ
Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ – ведущий международный производитель надежных и эффективных строительных материалов и систем. Компания предлагает рынку новейшие технологии, сочетающие в себе разработки собственных Научных центров и передовой мировой опыт.
Производственная компания ТЕХНОНИКОЛЬ, возглавляемая Сергеем Колесниковым, – это 59 производственных площадок, 20 Учебных центров, 6 Научных центров, укомплектованных высокотехнологичным оборудованием и квалифицированным персоналом. В центрах ведется регулярная разработка и внедрение новых продуктов и решений для строительной отрасли.
ТЕХНОНИКОЛЬ начала производить полимерное волокно из отслуживших пластиковых бутылок
Каменная вата ТЕХНОНИКОЛЬ устойчива к воздействию плесневых грибов и не является питательной средой для их развития. Это подтвердили эксперты Центра климатических испытаний ИПЭЭ РАН в ходе очередных натурных исследований материалов на биостойкость. По итогам проверки компания получила соответствующее заключение.
Центр климатических испытаний института проблем экологии и эволюции (ИПЭЭ) им. А. Н. Северцова РАН повторно подтвердил стойкость теплоизоляции из каменной ваты, выпускаемой компанией ТЕХНОНИКОЛЬ, к воздействию плесневых грибов.
Испытания прошли материалы из каменной ваты для утепления кровельных и фасадных конструкций, внутренних перегородок и полов марок ТЕХНОНИКОЛЬ, БАЗАЛИТ, IZOVOL и ИЗОБОКС.
Исследования проходили в соответствии с ГОСТ 9.048-89. Во время проведения тестов специалисты Центра климатических испытаний ИПЭЭ РАН произвели заражение образцов каменной ваты ТЕХНОНИКОЛЬ плесневыми грибами и оставили их в термостате при температуре 28 оС и относительной влажности 98%. Оценка состояния материалов проводилась через 14 и 28 дней при 20-кратном увеличении с помощью высокоточного оборудования. В итоге прорастание спор грибов обнаружено не было. Этот срок предусмотрен схемой испытания, и его достаточно, чтобы прогнозировать отсутствие прорастания грибков в дальнейшем.
Таким образом испытания подтвердили, что каменная вата ТЕХНОНИКОЛЬ обладает высоким показателем грибостойкости и не является питательной средой для развития грибков. Это доказывает эффективность ее использования для утепления большинства конструкций. Материал сохраняет заявленные физико-механические характеристики и работоспособность в системе утепления на протяжении всего срока эксплуатации. Он составляет не менее 50 лет, что подтверждено НИИ Строительной физики РААСН.
«Биостойкость минеральной изоляции во многом объясняется ее составом. Этот материал производится из неорганического материала – горных пород габбро-базальтовой группы, которые расплавляются на производстве для получения тонкого волокна. Оно обрабатывается связующими компонентами с добавлением гидрофобизирующих веществ. Такая среда не подвержена гниению и разложению и не поддерживает жизнедеятельность не только плесневых грибов, но и других микроорганизмов, а также не является питательной средой для грызунов и насекомых. Поэтому плиты из каменной ваты можно безопасно использовать при утеплении как внутренних, так и внешних конструкций загородных домов и дач, не боясь появления непрошенных «гостей», – отметил Василий Аксенов, руководитель технической поддержки направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
О Корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ
Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ – ведущий международный производитель надежных и эффективных строительных материалов и систем. Компания предлагает рынку новейшие технологии, сочетающие в себе разработки собственных Научных центров и передовой мировой опыт.
Производственная компания ТЕХНОНИКОЛЬ, возглавляемая Сергеем Колесниковым, – это 59 производственных площадок в 8 странах мира (Россия, Беларусь, Литва, Италия, Шотландия, Германия, Польша, Англия), 22 представительства в 18 странах мира, 20 Учебных центров, 6 Научных центров, укомплектованных высокотехнологичным оборудованием и квалифицированным персоналом. В центрах ведется регулярная разработка и внедрение новых продуктов и решений для строительной отрасли. Продукция компании поставляется в 118 государств. Штаб-квартиры ТЕХНОНИКОЛЬ располагаются в России, Польше, Италии, Китае и Индии.