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.
Спрос на строительные материалы вырос на 165%: эксперт ROCKWOOL рассказал о причинах его изменения
Начало строительного сезона-2022 пришлось на непростой период: кризис, волатильность валют и перебои в логистических цепочках не способствуют эффективным продажам стройматериалов. Однако эксперты компании ROCKWOOL, производителя материалов из каменной ваты, отмечают, что спрос сохраняет положительную динамику. Более того, на фоне сложностей с авиасообщением многие россияне предпочитают посвятить отпуск дачным делам и ремонту, в частности, повышенный интерес наблюдается к строительству и реновации коттеджей, бань и саун.
Спрос на строительные материалы вырос на 165% в мае 2022 года по сравнению с аналогичным месяцем 2021 года, а на отделочные материалы – на 171%, такие данные приводит онлайн-гипермаркет ВсеИнструменты.ру.
«Мы рассчитываем, что в сезон у нас будут успешные продажи, так как покупательская активность сохраняется: за первый квартал этого года продажи утеплителя и звукоизоляции из каменной ваты выросли на 20-25% в зависимости от продукта. Во втором квартале, к сожалению, динамика гораздо спокойнее вопреки началу строительного сезона: мы прогнозируем продажи на уровне прошлого года. Люди пока не понимают, что будет с ценами, кроме того, любая экономическая турбулентность в России всегда снижает спрос на все категории товаров. Возможно, сказалось и резкое повышение ключевой ставки ЦБ: многие выбрали такой способ защиты от инфляции, временно отказавшись от дорогостоящих покупок и ремонта. Но это преходящее», – рассказывает Максим Тарасов, директор по продажам компании ROCKWOOL Russia.
Среди всего разнообразия продукции из каменной ваты наибольшей популярностью у покупателей в этот сезон пользуется специальный утеплитель для бань и саун САУНА БАТТС, а также теплоизоляционные плиты для каркасного домостроения и звукоизоляция.
По данным Росстат, с начала года стоимость стройматериалов выросла на 13%, однако в мае наметился тренд на удешевление: цены упали в среднем на 0,4%. В ROCKWOOL также произошло небольшое снижение цен по ряду материалов, при этом в компании отмечают, что с апреля стоимость на продукцию из каменной ваты остается стабильной.
«Одна из причин падения цен на стройматериалы в России связана с тем, что продукции сегодня очень много: склады перекупщиков заполнены. Экспорт упал существенно, и по ряду товаров есть профицит. Ситуация осложняется тем, что многие ритейлеры закупали товар, когда евро и доллар были на максимальных отметках. Сейчас, на фоне укрепления рубля, на многие позиции произошло падение цен, и оптовики просто не знают, что делать с запасами, купленными в марте значительно дороже», – комментирует Максим Тарасов.
За январь-май 2022 года, по данным Минстроя, ввод жилья в России вырос на 55%. Эксперт уверен, что вслед за этим будет расти и спрос на товары для ремонта – и в такой ситуации возникший профицит стройматериалов закончится очень быстро.
Импортозамещение ССС под вопросом
Доля импорта на рынке сухих строительных смесей (ССС) мала — эта сравнительно молодая отрасль раньше прочих задумалась о локализации и импортозамещении. Однако проблемы остаются: полного импортозамещения участники рынка не ждут в обозримом будущем.
Денис Мантуров, министр промышленности и торговли, ранее говорил о ситуации на рынке отделочных стройматериалов: «В этом сегменте доля импорта не превышает 4%, и в основном из-за рубежа поставляется плитка, санфаянс и строительные сухие смеси. Но даже по этим позициям на отечественных производителей и локализованные компании приходится свыше 80% продаж».
«Производство строительно-отделочных материалов является приоритетной отраслью России. Существенное влияние на отдельные предприятия отрасли оказывают импортные поставки продукции и слабая реализация экспортного потенциала промышленности строительных материалов», — указано в исследовании компании INFOLine.
По оценкам компании, рынок DIY и Household в 2021 году получил рекордный рост. Высокие показатели продаж были обеспечены как повышенным спросом на строительные материалы и товары для ремонта, так и ростом цен на 20–25%.
Но в конце первого квартала санкции внесли свои коррективы.
Когда пришли санкции
Громким событием на рынке ССС стал уход из России химико-промышленного концерна Henkel (Германия). Наряду с широкой линейкой бытовой химии предприятие концерна «Хенкель Баутехник» производило также сухие строительные смеси.
Других подобных потерь на рынке не наблюдалось. Зато возникли проблемы с логистикой. «К сожалению, с уходом крупнейших мировых операторов контейнерных перевозок (Maersk, MSC, CMA CGM) отечественная сфера логистики зарубежного химического сырья находится в глубоком кризисе. Стоимость и время доставки необходимых продуктов выросли в несколько раз, какие-то позиции вообще стали недоступны. Особенно ярко это проявилось в марте-апреле 2022 года. Однако поставщики и транспортные компании уже усиленно работают над альтернативными каналами доставки, наблюдаются определенные позитивные тенденции», — отметил Андрей Сизов, руководитель направления сухих строительных смесей ООО «Полипласт Северо-запад».
«Гарантировать стабильность логистических цепочек на данный момент не может ни один производитель, и должно пройти некоторое время, чтобы можно было говорить о налаженной работе с перспективой развития в будущем», — добавила Елена Коннова, руководитель департамента маркетинга, коммуникаций и цифровых проектов ООО «РЕММЕРС» (входит в Remmers Gruppe AG).
По словам Андрея Сизова, в последние годы наблюдается устойчивый тренд на значительное снижение доли импорта ССС в Россию. В первую очередь это связано с дорогой логистикой. «Любой производитель стремится к минимизации собственных затрат и старается по максимуму использовать локальную сырьевую базу. Возить из-за рубежа полностью готовые сухие строительные смеси становится нерентабельным. Другое дело — импорт отдельных химических компонентов и полупродуктов, не имеющих аналогов в стране конечного производства», — уточнил он.
Но сегодня, кроме логистических, наблюдаются проблемы и с поставками компонентов из-за рубежа. В разных регионах и на разных предприятиях путь решения проблемы свой. Так, власти Кемеровской области для обеспечения местных производителей ССС пытаются найти замену европейских составляющих китайскими. Для Астраханской области ближе оказался иранский рынок, откуда региональные власти планируют поставлять разные материалы, в том числе ССС.
«Перманентный поиск альтернативных поставщиков — обязательный атрибут любого серьезного предприятия. От доступности исходных компонентов напрямую зависит работа каждого производства. В условиях нестабильности рынка, плавающего курса валют и нарушения мировых логистических цепочек вопрос "сырьевой безопасности" становится актуальным как никогда. На текущий момент происходит переориентация российского рынка потребления химических добавок с европейского сырья на доступное китайское и отечественное», — резюмировал Андрей Сизов.
Мечты и реальность
Утверждения чиновников о возможностях, которые появились на волне санкций, — зарубежные компании освободили поле деятельности для российских предприятий, вызывают некоторые сомнения. Для расширения производства необходимы финансы, сырье, оборудование, структура сбыта.
Сегодня выигрывают компании, которые задумались об импортозамещении загодя. Например, компания «РЕММЕРС» начала подготовку производства к локализации еще несколько лет назад, поэтому нынешние условия не стали для нее критическими. «Безусловно, введенные санкции резко сократили время на подготовку и требуют более оперативных действий, чем планировалась ранее. Инвестиции в расширение производства являются для нашей компании стратегически приоритетными на текущий момент», — добавила Елена Коннова.
По ее словам, многие компании будут каждый раз сталкиваться с нехваткой производственных мощностей и отсутствием необходимых технологий производства. «Чтобы не допустить резкого падения в строительстве, процесс импортозамещения необходимо проходить последовательно, развивая собственную производственную базу.
Например, в такой отрасли, как реставрация объектов культурного наследия, резкий отток материалов зарубежного производства может привести к крайне негативным последствиям в будущем, так как за каждым материалом Remmers стоят десятилетия исследований и доработок, основанных на практическом опыте во всем мире. В одночасье начать производить подобные высокотехнологичные материалы на территории России очень сложно», — указала Елена Коннова.
Тем не менее Ставропольский завод сухих смесей намерен расширить производство — пошли запросы из Донецкой и Луганской народных республик.
Новое производство заработало во Владивостоке — его открыла компания «Тайгер Микс». Причем завод будет изготавливать ССС на основе материалов, произведенных местными предприятиями «Востокцемент» и «Спасскцемент».
В конце лета будет запущен завод и в Челябинской области: компания UNIS планирует производить 180 тыс. тонн ССС в год.
«Важно понимать, что на качество ССС во многом влияет кондиция поставляемого сырья, а также использование требуемого технологичного оборудования при производстве. Так как политика международной компании Remmers не позволяет снижать качество выпускаемой продукции ни при каких условиях, то поиск соответствующего сырья становится очень актуальным вопросом. Безусловно, мы столкнемся с тем фактом, что некоторые материалы невозможно или нерентабельно будет производить не только в России, но и в мире из-за сырьевого кризиса, который начался еще 2021 году, а в текущем только усилился. Поэтому полное импортозамещение в сегменте ССС материалами аналогичного качества невозможно в ближайшем будущем», — резюмировала Елена Коннова.