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.
Часть непрофильного бизнеса подлежит изъятию
С 2024 года подключение объектов жилой, транспортной, иной инфраструктуры к электросетям можно вести параллельно со стройкой. По мнению властей, это сократит сроки строительства и затраты на подключение. Непрофильный бизнес застройщиков — строительство и эксплуатация сетей — частично передается в ведение ресурсоснабжающих организаций (РСО).
Изменения в правила технологического присоединения объектов капитального строительства к электрическим сетям утверждены Постановлением Правительства РФ от 29 декабря 2021 года № 2566. При подаче заявки в сетевую организацию предоставлять правоустанавливающие документы на земельный участок не нужно. По мнению чиновников, это сократит сроки присоединения до полугода. Кроме того, появится особая процедура при реализации проектов комплексного развития территорий. Жилые дома, детские сады, школы и поликлиники, деловые помещения, жилищно-коммунальное хозяйство будут подключаться на основании единой заявки, передаваемой в территориальную сетевую компанию. Это должно улучшить надежность и качество энергоснабжения.
С точки зрения чиновников
Власти давно обязали застройщиков брать на себя инженерную подготовку участка, тянуть внутриквартальные сети. Монополисты выдавали техусловия, но сами не всегда вовремя и в полном объеме исполняли обязательства, из-за чего порой срывались сроки сдачи в эксплуатацию готового объекта.
При этом уже построенные сети иной раз не ставились на кадастровый учет и не имели собственника. То есть за них никто не отвечал.
Для застройщика эксплуатация сетей — непрофильный бизнес, но и задаром отдавать их невыгодно. Однако ресурсоснабжающие организации и муниципалитеты далеко не всегда охотно брали сети на свой баланс.
В результате весной прошлого года за решение этой проблемы взялось федеральное правительство. В январе на очередном заседании документ был представлен кабинету министров. В ходе заседания премьер-министр Михаил Мишустин заявил: «Ежегодно 5 млн семей должны иметь возможность улучшать свои жилищные условия. Для решения этой задачи необходимо в том числе совершенствовать инженерные процедуры. Поэтому Правительство утвердило изменения в правила технологического присоединения к электрическим сетям. Важно повысить надежность работы электрооборудования, убрать проблему возникновения так называемых бесхозных сетей. Для этого начиная с 2024 года снимем с застройщиков обязанность прокладывать провода, организовывать их эксплуатацию и обслуживание. Передадим эту функцию исключительно профильным сетевым компаниям, у которых есть соответствующее оборудование и, конечно, специалисты».
Кроме того, эти изменения, полагает Михаил Мишустин, должны позитивно повлиять не только на саму стройку, но и на смежников — производителей арматуры, цемента, транспортные компании.
Вице-премьер Александр Новак, выступив следом за премьером, объявил: новые правила позволят сократить сроки подключения и затраты на подключение. «Застройщики получат возможность платить в рассрочку и снижать кредитную нагрузку. Сокращение сроков стало возможным за счет того, что застройщики теперь при подаче заявки в сетевую организацию могут не предоставлять правоустанавливающие документы на земельный участок. Это даст возможность сократить сроки подключения до полугода».
По словам Александра Новака, сейчас застройщики обязаны вносить всю сумму заранее, но рассрочка поможет удешевить подключение.
Он также подчеркнул: принятое решение позволит повысить надежность энергоснабжения и качество поставляемой электроэнергии, а также исключит в будущем возникновение бесхозяйных сетей. Теперь обслуживанием и эксплуатацией электросетевого хозяйства будут заниматься специализированные территориальные сетевые организации, а не застройщики.
«В целом принятый комплекс мер направлен на улучшение условий ведения предпринимательской деятельности в стране, а также повышение качества жизни граждан», — заключил Александр Новак.
С точки зрения застройщика
Застройщики в общем не возражают против новых правил присоединения и даже в чем-то соглашаются с чиновниками. «Новое постановление, возможно, сократит сроки присоединения к электрическим сетям дорог, детских садов, школ и других объектов. Если сейчас этот процесс занимает около двух лет, то в будущем может сократиться примерно до полутора лет», — подсчитали в ГК КВС.
Устраивает девелоперов и небольшое снижение финансовой нагрузки. До последнего времени РСО могла отказаться принять сети на баланс — застройщики несли дополнительные затраты.
Опыт одновременной со строительством работы по подключению есть. «Мы уже сегодня осуществляем подключение к инженерным сетям параллельно с возведением объектов. До момента завершения строительства дом присоединяется к коммуникациям по временной схеме. После окончания работ и получения соответствующей документации объект подключают к инженерным сетям по постоянной схеме», — рассказал Владислав Гридневский, директор по технологическим присоединениям ГК «Гранель».
Однако сомнения остаются. Так, новые правила ничего не говорят о существующих сетях, не принятых на баланс РСО. Собственно, выдвинутая чиновниками идея про скорость строительства также неочевидна. Владислав Гридневский рассуждает: «По всей видимости, ресурсоснабжающие организации будут принимать заявки от застройщиков без правоустанавливающих документов на землю и при этом выдавать предварительные технические условия для понимания технических и организационных моментов. Однако маловероятно, что кто угодно, не имея прав на земельный участок, сможет получить договор на технологическое присоединение».
По одному из главных пунктов — удешевлению процедуры — также есть сомнения, поскольку строить трансформаторные подстанции застройщикам все равно придется.
Порадовать девелоперов, наверное, может полное избавление от непрофильного бизнеса — сооружения и эксплуатации инженерных сетей.
ТЕХНОНИКОЛЬ выпустила на рынок новую ПВХ-мембрану ECOBASE V-UV для подземной гидроизоляции
Новый продукт представляет собой отличное сочетание цены и качества и позволяет снизить затраты на строительство и значительно повысить его эффективность.
Активизация строительного сектора в 2020-2021 гг. привела к значительному росту стоимости многих строительных материалов. Компания ТЕХНОНИКОЛЬ выпускает широкий спектр материалов и постоянно ищет способы предложить клиентам высокое качество продукта по оптимальной стоимости. Новая неармированная ПВХ-мембрана ECOBASE V-UV – это баланс между характеристиками продукта и его ценой. За счет невысокой стоимости мембраны позволяют снизить затраты на строительство, при этом обеспечить необходимое качество.
Уменьшение стоимости происходит за счет оптимизации рецептуры и баланса в физико-механических характеристиках. Мембраны ECOBASE V-UV соответствуют ГОСТ 30547, а также превосходят его в части требований к прочностным характеристикам, водонепроницаемости и гибкости на брусе. Плюс к этому мембрана стабилизирована от вредного воздействия УФ- излучения, это позволяет сохранить ее в период долгостроя и использовать материал при открытом применении (например, для гидроизоляции прудов).
Новый продукт выпускается на производственной линии в Рязани, которая позволяет выпускать мембраны толщиной до 6 мм.
ECOBASE V-UV отличает высокая долговечность, устойчивость к разрушающим факторам в грунте (агрессивные химические растворы, биологическая агрессия, корни растений). Материал прочный, эластичный и позволяет компенсировать неровности и деформации изолируемой конструкции без потери водонепроницаемости.
Новый продукт характеризуется высокой гибкостью при отрицательной температуре, устойчивостью к проколам и разрывам.
ECOBASE V-UV обеспечивает высокую скорость монтажа гидроизоляции, а также снижение риска срыва календарного графика из-за неподходящих для монтажа гидроизоляции погодных условий: мембраны можно монтировать при отрицательной температуре и сразу после выпадения обильных осадков, без просушки основания.
Мембраны ECOBASE V-UV могут применятся во всех системах гидроизоляции фундаментов, стилобатов и эксплуатируемых инверсионных кровель. Кроме того продукт может использоваться в качестве противофильтрационного экрана для прудов, дамб, плотин и в конструкциях хвостахранилищ и шламохранилищ горно-обогатительных фабрик; прекрасно подходит для гидроизоляции тоннелей, станций метрополитенов и подземных переходов и др.
«ТЕХНОНИКОЛЬ старается внимательно прислушиваться к пожеланиям и запросам своих клиентов. Благодаря им мы поняли, что для некоторых объектов характеристики наших премиум-продуктов излишни. Далеко не всегда нужно превосходить требования ГОСТ в два раза и обеспечивать долговечность конструкции более 100 лет, – отметил операционный директор направления «Полимерные мембраны и PIR» компании ТЕХНОНИКОЛЬ Евгений Спиряков. – ECOBASE V-UV – это качественный, базовый продукт, который соответствуют ГОСТ 30547, превосходит его в ряде требований, при этом помогает оптимизировать затраты, а сегодня это зачастую критически важно».