Лэп напряжение: Линии электропередач: виды, напряжение линии

Содержание

Специалисты «МРСК Урала» подали напряжение на ЛЭП 110 киловольт, восстановленные после урагана в Чайковском районе Пермского края

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных» принимаю решение о предоставлении моих персональных данных и даю согласие на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе.

Наименование и адрес оператора, получающего согласие субъекта на обработку его персональных данных:

ОАО «МРСК Урала», 620026, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 140 Телефон: 8-800-2200-220.

Цель обработки персональных данных:

Обеспечение выполнения уставной деятельности «МРСК Урала».

Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных:

  • — фамилия, имя, отчество;
  • — место работы и должность;
  • — электронная почта;
  • — адрес;
  • — номер контактного телефона.

Перечень действий с персональными данными, на совершение которых дается согласие:

Любое действие (операция) или совокупность действий (операций) с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение.

Персональные данные в ОАО «МРСК Урала» могут обрабатываться как на бумажных носителях, так и в электронном виде только в информационной системе персональных данных ОАО «МРСК Урала» согласно требованиям Положения о порядке обработки персональных данных контрагентов в ОАО «МРСК Урала», с которым я ознакомлен(а).

Согласие на обработку персональных данных вступает в силу со дня передачи мною в ОАО «МРСК Урала» моих персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мной в письменной форме. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных.

ОАО «МРСК Урала» вправе продолжить обработку персональных данных при наличии оснований, предусмотренных в п.

2-11 ч. 1 ст. 6 Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных».

Срок хранения моих персональных данных – 5 лет.

В случае отсутствия согласия субъекта персональных данных на обработку и хранение своих персональных данных ОАО «МРСК Урала» не имеет возможности принятия к рассмотрению заявлений (заявок).

Если транспорт задел электропровод?


Электричество на сегодняшний день окружает нас повсюду. Следовательно, частота чрезвычайных ситуаций, связанных с электроэнергией становится все выше. Нередки случаи, когда крупногабаритные автотранспортные средства задевают собой линий электропередач, которые расположены на недостаточно большой высоте. Результат таких ситуаций очевиден – нарушение работы электросети. Но такой исход событий является наиболее щадящим, поскольку другой вариант — возгорание транспортного средства, ведь электролинии находятся под высоким напряжением. Также риск попадания человека под напряжение увеличивается в разы, а это, как известно, влечет за собой либо сильные повреждения, либо смерть.

Для того, чтобы минимизировать риски подобных ситуаций, нужно следовать простым правилам. В данной статье мы расскажем Вам более подробно о том, как поступать в ситуации, когда автотранспортное средство задевает линии электропередач.

Первое и самое важное, что должен сделать водитель, задев ЛЭП, остановить движение транспорта. В случае, если произошло касание оголенного кабеля под напряжением, необходимо как можно быстрее увеличить расстояние между транспортом и проводом. Если же Вы осознаете, что попытка освобождения лишь усугубит положение, нужно осуществить действия, которые уберегут окружающих людей от возможного удара током.

Транспортное средство, задевая линии электропередач, например, с напряжением 4 кВ, будет находиться под тем же рабочим напряжением, что сама линия. Более того, препятствием утечке тока будут служить резиновые колеса транспорта. Следовательно, люди, находящиеся внутри данного автотранспорта, ни в коем случае не должны прикасаться к металлическим частям машины.

При возникновении подобной чрезвычайно ситуации и по мере обеспечения первых необходимых мер безопасности необходимо установит связь с диспетчером электросетей, а также сообщить об инциденте МЧС для того, чтобы с ЛЭП было снято опасное рабочее напряжение.

При касании части крупногабаритного автотранспортного средства высоковольтной ЛЭП в сотни раз возрастает риск возгорания резиновых шин колес. Огонь при этом моментально может распространиться по всему транспорту, поскольку горящие покрышки не изолируют высокое напряжение и моментально разрушаются от влияния утечки тока.


Как только Вами было замечено возгорание резиновых покрышек колес, необходимо незамедлительно покинуть транспортное средство. Эвакуация должна осуществляться следующим образом: касание к земле должно быть сомкнутыми ногами, при этом важно соблюдать полное равновесие тела во избежание попадания в зону шагового напряжения, которое появляется при растекании тока по земле. Во время эвакуации ни в коем случае нельзя допускать прикосновения частями тела транспортного средства, находящегося под высоким напряжением.

По мере того, как Вы покинули кабину транспорта, необходимо удалиться от объекта напряжения на расстояние свыше восьми метров. Перемещение должно происходить семенящими мелкими шажками без отрыва ног друг от друга. Будьте аккуратны и бдительны, не теряйте равновесие и не притрагивайтесь к людям и предметам, что расположены в зоне напряжения.

При отсутствии признаков возгорания шин лучше всего не рисковать и не стараться покинуть кабину транспортного средства до момента снятия высокого напряжения с поврежденного участка линии электропередач. Во время того, как ожидается прибытие спасателей и снятие напряжения, необходимо оповещать о существующей опасности людей, приближающихся к зоне напряжения.

Во избежание возникновения подобных ситуаций с высоким риском опасности важно соблюдать простые меры во время нахождения вблизи ЛЭП на крупногабаритном транспорте.

Например, перед осуществлением работы при помощи автотранспортного средства вблизи линий электропередач необходимо снять напряжение с ЛЭП, которые находятся в зоне опасности.

Кроме того, необходимо создать видимый разрыв и заземление ЛЭП, что является защитой от незапланированного поступления напряжения по ЛЭП.

Большая часть чрезвычайных ситуаций происходит из-за чрезмерного увеличения рабочего пространства. Именно поэтому необходимо тщательное планирование работ, что подразумевают свое осуществление вблизи линий электропередач. В проектах должны быть рассчитаны и указаны четкие рамки рабочей области, а также обозначены схемы движения автотранспорта и их подвижных частей (например, подъемный кран, экскаватор и т.п).


Не менее важным условием обеспечения безопасности является заземление автотранспортного средства. Для этой цели применяются портативные приборы защитного заземления, которые крепятся к зачищенным элементам кузова из металла, а также к специально предназначенным местам установки заземлений, к металлическим частям опор ЛЭП.

В ситуации провоза крупногабаритного груза при помощи автотранспортного средства вблизи с ЛЭП, важно принимать определенные меры безопасности:

  • Во-первых, необходим предварительный осмотр возможной траектории передвижения транспорта на наличие возможных пересекающих маршрут ЛЭП;
  • Во-вторых, необходима консультация с организацией, представляющей данные линии электропередач с целью уточнения информации о перемещении в области охранной зоны конкретных линий.

На основе размеров груза и самого автотранспорта, а также в виду конструктивных особенностей ЛЭП и класса напряжения определяются необходимые меры безопасности. Например, если расстояние от перевозимого груза до ЛЭП недостаточное, то линию необходимо либо заземлить, либо вовсе отключить.

Некоторые случаи, например, когда провода располагаются низко, требуют временного поднятия ЛЭП при отключении от напряжения или при заземлении.

Нередки ситуации, когда режим работы не имеет возможности вывода ЛЭП в ремонт. Тогда необходимо изменить маршрут передвижения автотранспортного средства. Важно выбрать наиболее безопасный участок ЛЭП, где расстояние до груза или транспорта является допустимым. 

Вам будет интересно: 

Красные и белые шары обеспечат безопасность ЛЭП в Новой Москве — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Проект по установке сигнальных шаров-маркеров на воздушных линиях электропередачи (ЛЭП) стартовал в Троицком и Новомосковском округах (ТИНАО), сообщил руководитель Департамента развития новых территорий Москвы Владимир Жидкин.

«Напряжение ЛЭП составляет 35-220 кВ. Мероприятия проводит ПАО «МОЭСК» для предотвращения технологических нарушений на высоковольтных линиях электропередач», – сказал В. Жидкин.

По его словам, четыре шара-маркера энергетики установили в Новомосковском округе на линии 35 кВ «Щербинка – Рязаново». 

Шарообразные красные и белые пластмассовые конструкции на этой воздушной линии необходимы для строительства дороги-дублера Остафьевского шоссе. Она пройдет по району Южное Бутово, поселениям Воскресенское, Рязановское и г. Щербинке. 

Сигнальные шары-маркеры планируется также устанавливать для указания подвески проводов в местах работ в охранных зонах ЛЭП, на пересечениях с автомобильными и железными дорогами, на переходах воздушных линий через водоемы и участках вблизи аэродромов и вертолетных площадок.

Мероприятия по обеспечению лучшей видимости проводов станут дополнительной защитой от повреждения линий водителями большегрузной техники, судовладельцами и др.

Сигнальные шары-маркеры изготовлены из диэлектрического материала, мало весят и устойчивы к воздействию дождя. Для предотвращения растрескивания и выцветания они покрыты составом, защищающим от ультрафиолета.

По результатам опытно-промышленной эксплуатации будет принято решение о возможном массовом применении сигнальных шаров. 

«В Новой Москве реализуется ряд высокотехнологичных проектов в сфере энергетики. Один из них – «умные» сети Smart Grid. Это комплекс телемеханики для полного контроля и оперативной управляемости сетей»,– отметил В. Жидкин.

Он добавил, что ПАО «МОЭСК» в рамках модернизации линий электропередачи меняет устаревшие изоляторы на современные. Энергетики смонтируют стеклянную и полимерную изоляцию на всех высоковольтных ЛЭП Новой Москвы до 2020 года.

 

Выгодно ли покупать квартиру в Новой Москве

 

Три линии метро придут в ТиНАО

 

Все о развитии Новой Москвы

Линия электропередачи — это… Что такое Линия электропередачи?

Линии электропередачи Линии электропередачи (Шарья)

Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.[1]

Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов (по оценкам[каким?], в СНГ используется порядка 60 тысяч ВЧ-каналов по ЛЭП) и ВОЛС. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Воздушные линии электропередачи

Линия электропередачи 500 кВ

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) — устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Состав ВЛ

Документы, регулирующие ВЛ

Конструкция ВЛ, её проектирование и строительство регулируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Строительными нормами и правилами (СНиП).

Классификация ВЛ

По роду тока

В основном, ВЛ служат для передачи переменного тока и лишь в отдельных случаях (например, для связи энергосистем, питания контактной сети и другие) используются линии постоянного тока. Линии постоянного тока имеют меньшие потери на емкостную и индуктивную составляющие. Так, в Ростовской области была построена экспериментальная линия постоянного тока на 500 кВ. Однако широкого распространения такие линии не получили.

По назначению
  • сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем)
  • магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами)
  • распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)
  • ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям.
По напряжению
  • ВЛ до 1000 В (ВЛ низшего класса напряжений)
  • ВЛ выше 1000 В
    • ВЛ 1–35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений)
    • ВЛ 110–220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений)
    • ВЛ 330–750 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений)
    • ВЛ выше 750 кВ (ВЛ ультравысокого класса напряжений)

Эти группы существенно различаются, в основном — требованиями в части расчётных условий и конструкций.

В сетях СНГ общего назначения переменного тока 50 Гц, согласно ГОСТ 721-77, должны использоваться следующие номинальные междуфазные напряжения: 380 В; (6)[2], 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ. Могут также существовать сети, построенные по устаревшим стандартам с номинальными межфазными напряжениями: 220 В, 3 и 150 кВ.

Самой высоковольтной ЛЭП в мире является линия Экибастуз-Кокчетав, номинальное напряжение — 1150 кВ. Однако, в настоящее время линия эксплуатируется под вдвое меньшим напряжением — 500 кВ.

Номинальное напряжение для линий постоянного тока не регламентировано, чаще всего используются напряжения: 150, 400 (Выборгская ПС — Финляндия) и 800 кВ.

В специальных сетях могут использоваться и другие классы напряжений, в основном это касается тяговых сетей железных дорог (27,5 кВ, 50 Гц переменного тока и 3,3 кВ постоянного тока), метрополитена (825 В постоянного тока), трамваев и троллейбусов (600 В постоянного тока).

По режиму работы нейтралей в электроустановках
  • Трёхфазные сети с незаземлёнными (изолированными) нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с больши́м сопротивлением). В СНГ такой режим нейтрали используется в сетях напряжением 3—35 кВ с малыми токами однофазных замыканий на землю.
  • Трёхфазные сети с резонансно-заземлёнными (компенсированными) нейтралями (нейтральная шина присоединена к заземлению через индуктивность). В СНГ используется в сетях напряжением 3–35 кВ с большими токами однофазных замыканий на землю.
  • Трёхфазные сети с эффективно-заземлёнными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землёй непосредственно или через небольшое активное сопротивление). В России это сети напряжением 110, 150 и частично 220 кВ, в которых применяются трансформаторы (автотрансформаторы требуют обязательного глухого заземления нейтрали).
  • Сети с глухозаземлённой нейтралью (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). К ним относятся сети напряжением менее 1 кВ, а также сети напряжением 220 кВ и выше.
По режиму работы в зависимости от механического состояния
  • ВЛ нормального режима работы (провода и тросы не оборваны)
  • ВЛ аварийного режима работы (при полном или частичном обрыве проводов и тросов)
  • ВЛ монтажного режима работы (во время монтажа опор, проводов и тросов)

Основные элементы ВЛ

  • Трасса — положение оси ВЛ на земной поверхности.
  • Пикеты (ПК) — отрезки, на которые разбита трасса, длина ПК зависит от номинального напряжения ВЛ и типа местности.
  • Нулевой пикетный знак обозначает начало трассы.
  • Центровой знак на трассе строящейся ВЛ обозначает центр расположения опоры.
  • Производственный пикетаж — установка пикетных и центровых знаков на трассе в соответствии с ведомостью расстановки опор.
  • Фундамент опоры — конструкция, заделанная в грунт или опирающаяся на него и передающая ему нагрузку от опоры, изоляторов, проводов (тросов) и от внешних воздействий (гололёда, ветра).
  • Основание фундамента — грунт нижней части котлована, воспринимающий нагрузку.
  • Пролёт (длина пролёта) — расстояние между центрами двух опор, на которых подвешены провода. Различают промежуточный пролёт (между двумя соседними промежуточными опорами) и анкерный пролёт (между анкерными опорами). Переходный пролёт — пролёт, пересекающий какое-либо сооружение или естественное препятствие (реку, овраг).
  • Угол поворота линии — угол α между направлениями трассы ВЛ в смежных пролётах (до и после поворота).
  • Стрела провеса — вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролёте и прямой, соединяющей точки его крепления на опорах.
  • Габарит провода — вертикальное расстояние от провода в пролёте до пересекаемых трассой инженерных сооружений, поверхности земли или воды.
  • Шлейф (петля) — отрезок провода, соединяющий на анкерной опоре натянутые провода соседних анкерных пролётов.

Кабельные линии электропередачи

Кабельная линия электропередачи (КЛ) — линия для передачи электроэнергии или отдельных её импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепёжными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

По классификации кабельные линии аналогичны воздушным линиям.

Кабельные линии делят по условиям прохождения

  • Подземные
  • По сооружениям
  • Подводные
К кабельным сооружениям относятся
  • Кабельный тоннель — закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нём опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонт и осмотр кабельных линий.
  • Кабельный канал — непроходное сооружение, закрытое и частично или полностью заглубленное в грунт, пол, перекрытие и т. п. и предназначенное для размещения в нём кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.
  • Кабельная шахта — вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабженное скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съемной полностью или частично стенкой (непроходные шахты).
  • Кабельный этаж — часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.
  • Двойной пол — полость, ограниченная стенами помещения, междуэтажным перекрытием и полом помещения со съемными плитами (на всей или части площади).
  • Кабельный блок — кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.
  • Кабельная камера — подземное кабельное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в неё, называется кабельным колодцем.
  • Кабельная эстакада — надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.
  • Кабельная галерея  — надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.
Пожарная безопасность кабельных сооружений

Основная статья: Пожары в электроустановках

При пожарах в кабельных помещениях в начальный период происходит медленное развитие горения и только спустя некоторое время скорость распространения горения существенно увеличивается. Практика свидетельствует, что при реальных пожарах в кабельных туннелях наблюдаются температуры до 600 °C и выше. Это объясняется тем, что в реальных условиях горят кабели, которые длительное время находятся под токовой нагрузкой и изоляция которых прoгревается изнутри до температуры 80 °C и выше. Может возникнуть одновременное воспламенение кабелей в нескольких местах и на значительной длине. Связано это с тем, что кабель находится под нагрузкой и eгo изоляция нагревается до температуры, близкой к температуре самовоспламенения[3].

Кабель состоит из множества конструктивных элементов, для изготовления которых используют широкий спектр горючих материалов, в число которых входят материалы, имеющие низкую температуру воспламенения, материалы склонные к тлению. Также в конструкцию кабеля и кабельных конструкций входят металлические элементы. В случае пожара или токовой перегрузки происходит прогрев этих элементов до температуры порядка 500—600 ˚C, которая превышает температуру воспламенения (250–350 ˚C) многих полимерных материалов, входящих в конструкцию кабеля, в связи с чем возможно их повторное воспламенение от прогретых металлических элементов после прекращения подачи огнетушащего вещества. В связи с этим необходимо выбирать нормативные показатели подачи огнетушащих веществ, чтобы обеспечивать ликвидацию пламенного горения, а также исключить возможность повторного воспламенения[4].

Длительное время в кабельных помещениях применялись установки пенного тушения. Однако опыт эксплуатации выявил ряд недостатков:

  • ограниченный сpoк хранения пенообразователя и недопустимость хранения их водных растворов;
  • неустойчивость в работе;
  • сложность наладки;
  • необходимость специального ухода за устройством дозировки пенообразователя;
  • быстрое разрушение пены при высокой (около 800 °C) температуре среды при пожаре.

Исследования показали, что распыленная вода обладает большей огнетушащей способностью по сравнению с воздушно-механической пеной, так как она хорошо смачивает и охлаждает горящие кабели и строительные конструкции[5].

Линейная скорость распространения пламени для кабельных сооружений (горение кабелей) составляет 1,1 м/мин[6].

По типу изоляции

Изоляция кабельных линий делится на два основных типа:

  • жидкостная
    • кабельным нефтяным маслом
  • твёрдая
    • бумажно-масляная
    • поливинилхлоридная (ПВХ)
    • резино-бумажная (RIP)
    • сшитый полиэтилен (XLPE)
    • этилен-пропиленовая резина (EPR)

Здесь не указана изоляция газообразными веществами и некоторые виды жидкостной и твёрдой изоляции из-за их относительно редкого применения в момент написания статьи.

Высокотемпературные сверхпроводники

HTS кабель

Технология высокотемпературной сверхпроводимости (HTS), разработанная «Sumitomo Electric», применяется в демонстрационной системе силовой сети, запущенной в эксплуатацию в июле 2006 в США (Лонг-Айленд). При напряжении 138 кВ передаётся мощность в 574 МВА на длину 600 метров.

Потери в ЛЭП

Потери электроэнергии в проводах зависят от силы тока, поэтому при передаче её на дальние расстояния, напряжение многократно повышают (во столько же раз уменьшая силу тока) с помощью трансформатора, что при передаче той же мощности позволяет значительно снизить потери. Однако с ростом напряжения начинают происходить различные разрядные явления.

В воздушных линиях сверхвысокого напряжения присутствуют потери активной мощности на корону (коронный разряд). Коронный разряд возникает, когда напряжённость электрического поля E у поверхности провода превысит пороговую величину Eкр, которую можно вычислить по эмпирической формуле Пика: МВ/м, где r — радиус провода в метрах, β — отношение плотности воздуха к нормальной.[7] Напряженность электрического поля прямо пропорциональна напряжению на проводе и обратно пропорциональна его радиусу, поэтому бороться с потерями на корону можно, увеличивая радиус проводов, а также (в меньшей степени) — применяя расщепление фаз, т. е. используя в каждой фазе несколько проводов, удерживаемых специальными распорками на расстоянии 40-50 см. Потери на корону приблизительно пропорциональны произведению U(U-Uкр).

Потери на корону резко возрастают с ростом напряжения, среднегодовые потери на ЛЭП напряжением 500 кВ составляют около 12 кВт/км, при напряжении 750 кВ — 37 кВт/км, при 1150 кВ — 80 кВт/км. Потери также резко возрастают при осадках, особенно изморози, и могут достигать 1200 кВт/км[8].

Потери в ЛЭП переменного тока

Важной величиной, влияющей на экономичность ЛЭП переменного тока, является величина, характеризующая соотношение между активной и реактивной мощностями в линии — cos φ. Активная мощность — часть полной мощности, прошедшей по проводам и переданной в нагрузку; Реактивная мощность — это мощность, которая генерируется линией, её зарядной мощностью (ёмкостью между линией и землёй), а также самим генератором, и потребляется реактивной нагрузкой(индуктивной нагрузкой). Потери активной мощности в линии зависят и от передаваемой реактивной мощности. Чем больше переток реактивной мощности — тем больше потери активной.

При длине ЛЭП переменного тока более нескольких тысяч километров наблюдается ещё один вид потерь — радиоизлучение. Так как такая длина уже сравнима с длиной электромагнитной волны частотой 50 Гц, провод работает как антенна.

См. также

Литература

  • Электромонтажные работы. В 11 кн. Кн. 8. Ч. 1. Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ / Магидин Ф. А.; Под ред. А. Н. Трифонова. — М.: Высшая школа, 1991. — 208 с. — ISBN 5-06-001074-0
  • Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 648 с.: ил. ББК 31.277.1 Р63
  • Проектирование электрической части станций и подстанций: Учеб. пособие / Петрова С.С.; Под ред. С.А. Мартынова. — Л.: ЛПИ им. М. И. Калашникова, 1980. — 76 с. — УДК 621.311.2(0.75.8)

Ссылки

Примечания

Как узнать напряжение ЛЭП по её внешнему виду

Полезно знать, какое напряжение передаётся по линии электропередач (ЛЭП), так как для каждого напряжения существует своя безопасная зона от проводов.


Минимальное напряжение ЛЭП — 0.4 кВ (напряжение между каждым фазным проводом и нолём — 220 вольт). Такие линии обычно используются в дачных посёлках, они выглядят так.

Характерный признак — маленькие белые или прозрачные изоляторы и пять проводов (три фазы, ноль, фаза к фонарям освещения).

Для подвода напряжения к трансформаторам тех же дачных посёлков используются линии 6 и 10 кВ. 6-киловольтные линии используются всё реже.

Отличие от низковольтной линии в размере изоляторов. Здесь они гораздо больше. Для каждого провода используется один или два изолятора. Проводов всегда три.

Очень важно не путать эти линии. Я читал грустную историю про горе-строителей, которые хотели подключить бетономешалку напрямую к проводам ЛЭП и сдуру накинули крючки на 10-киловольтные провода вместо 220-вольтных.

Следующий стандартный номинал напряжения ЛЭП — 35 кВ.

Такую ЛЭП легко распознать по трём изоляторам, на которых закрепляется каждый провод.

У линии 110 кВ (110 тысяч вольт) изоляторов на каждом проводе шесть.

У линии 150 кВ изоляторов на каждом проводе 8-9.

Линии 220 кВ чаще всего используются для подвода электричества к подстанциям. В гирлянде от 10 изоляторов. ЛЭП 220 кВ могут значительно отличаться друг от друга, количество изоляторов может доходить до 40 (две группы по 20), но одна фаза у них всегда передаётся по одному проводу.

Недавно в Москве на пересечении Калужского шоссе и МКАД поставили две опоры ЛЭП 220 кВ необычного вида. О них подробно рассказала neferjournal: http://neferjournal.livejournal.com/4207780.html. Это фото из её поста.

ЛЭП 330 кВ, 500 кВ и 750 кВ можно распознать по количеству проводов каждой фазы.
330 кВ — по два провода в каждой фазе и от 14 изоляторов.

ЛЭП 500 кВ — по три провода, расположенных треугольником, на фазу и от 20 изоляторов в гирлянде.

ЛЭП 750 кВ — 4 или 5 проводов, расположенных квадратом или кольцом, на каждую фазу и от 20 изоляторов в гирлянде.

Убедиться в точности определения напряжения можно, посмотрев, что написано на опоре ЛЭП. Во второй строке указан номер опоры ЛЭП, а в первой строке указана буква и цифра через тире. Цифра — это номер высоковольтной линии, а буква — напряжение. Буква Т означает 35 кВ, С — 110 кВ, Д — 220 кВ.

Допустимые расстояния до токоведущих частей для разных типов ЛЭП.

Информация и часть фотографий для этого поста во многом почёрпнута из статьи Как по изоляторам определить напряжение ВЛ.

© 2016, Алексей Надёжин

Отдых рядом с ЛЭП смертельно опасен – предупреждает Мариэнерго!

Отправляясь на природу, необходимо учитывать, что существует охранная зона линий электропередачи, где риск поражения электрическим током наиболее велик.

Охранная зона линий электропередачи – это расстояние по обе стороны линии от крайних проводов. Для воздушных линий напряжением 0,4 кВ она составляет 2 метра, для ВЛ 10 кВ – 10 метров, для ВЛ 35 кВ – 15 метров, для ВЛ 110 кВ – 20 метров, для кабельных линий – 1 метр, для кабельных линий связи – 2 метра. Зачастую несчастные случаи вблизи энергообъектов происходят по причине невнимательности или неосторожности граждан.

Для безопасности людей в охранных зонах объектов электроэнергетики запрещается разводить костры, устанавливать палатки, организовывать активные игры, запускать воздушных змеев и использовать любые летательные аппараты. Выбирая место для пикника или стоянки палаточного лагеря, убедитесь в отсутствии поблизости воздушных линий электропередачи.

Также необходимо помнить, что нельзя сажать, вырубать, поливать из шлангов зеленые насаждения вблизи воздушных линий электропередачи, влезать на крыши домов и строений, если поблизости проходят ЛЭП.

В зоне особого риска – рыболовы. Вблизи некоторых водоемов, пригодных для рыбалки, проходят ЛЭП. Рыбачить в охранных зонах линий электропередачи опасно для жизни! Категорически запрещено ловить рыбу под предупреждающими знаками: «Осторожно! Электрическое напряжение», «Не влезай! Убьет!» и «Ловля рыбы в охранной зоне воздушных линий запрещена!».

Помните: минимально допустимое расстояние от земли до проводов линий электропередачи составляет 6 метров, а длина современных удочек может быть существенно больше. Во время забрасывания удочки под ЛЭП возникает реальная угроза попасть под напряжение. При этом даже не нужно задевать удочкой провода. Риск поражения электрическим током возникает при приближении к проводам на недопустимое расстояние!

Современные удилища изготавливаются из углепластика — материала, который является проводником электрического тока. Повышенная влажность около водоема, мокрая леска или удилище создают опасность поражения электрическим током, что может привести к смертельной травме, причем не только самого рыбака, но и тех, кто находится рядом.

Особую бдительность надо проявлять при перемещениях с удочкой под проводами линий электропередачи. Необходимо предварительно сложить удилище во избежание случайного прикосновения к проводам или приближения на недопустимо близкое (менее 1,5 метра) расстояние к воздушным линиям электропередачи.

Если вы обнаружили провисший или оборванный провод, не приближайтесь к нему на расстояние менее 8 метров и отходите от него, не отрывая стопы от земли и приставляя пятку шагающей ноги к носку другой ноги.

В случае обнаружения поврежденного энергооборудования, оборванного провода необходимо незамедлительно сообщать об этом по круглосуточному телефону Контакт-центра «Россети Центр и Приволжье» 8-800-220-0-220 (звонок бесплатный).

Незаконные работы под ЛЭП оставляют приморцев без света

24 апреля 2018 18:00

Незаконные работы под ЛЭП оставляют приморцев без света

Несанкционированные работы в охранных зонах ЛЭП приводят к энергоавариям в системе электроснабжения городов и районов Приморья.

Как рассказали в департаменте энергетики Приморского края, в регионе участились случаи, когда из-за нарушений правил работы в охранных зонах линий электропередач и энергообъектов происходят аварийные ситуации.

«В прошлом году на электросетях Приморских электрических сетей в результате несанкционированных действий в охранных зонах произошло 166 отключений потребителей от света», – отметили в ведомстве.

В этом году из-за аналогичных нарушений уже произошло более десяти аварийных отключений. Так, в  начале апреля в Партизанском районе при рубке деревьев макушка одного из деревьев попала на провода ЛЭП. В результате бригадам энергетиков потребовалось несколько часов на восстановление электроснабжения двух сёл.

В департаменте акцентировали, что воздействие сторонних лиц на электрообъекты – одна из самых распространённых причин перебоев в электроснабжении.

Энергетики обращают внимание на соблюдение норм безопасности вблизи линий электропередач:

– необходимо помнить, что у каждой линии электропередач есть своя охранная зона. Так, для ЛЭП напряжение 110 кВ она составляет 20 метров по обе стороны от крайних проводов, для ЛЭП напряжением 220 кВ – 25 метров, для 500 кВ – 30 метров;

– все действия в охранных зонах ЛЭП – строительство, ремонт, снос различных сооружений, а также посадка, вырубка деревьев, кустарников должны согласовываться с энергетиками;

– в охранных зонах запрещается разводить открытый огонь, жечь траву, хранить дрова и торф, устраивать свалки и загромождать проезды;

– также в охранных зонах запрещён проезд большегрузного автотранспорта высотой более 4,5 метров;

– почти каждая высоковольтная линия имеет участки, проходящие над полями. При работе на сельхозтехнике нужно помнить, что покос травы можно проводить только параллельно ЛЭП и ни в коем случае не поперёк её.

Обо всех фактах незаконной деятельности вблизи ЛЭП можно сообщить по телефонам диспетчерской электросетей: 8951-021-40-11 и 8914-546-32-50, а также по телефонам экстренных служб: 01 или 112.

Евгений Ковалев, [email protected]

 

SA.GOV.AU — Определение линий электропередач

В Южной Австралии есть несколько типов линий электропередач. Чтобы поддерживать безопасные расстояния между линиями электропередач и растительностью на вашем участке, или если вы работаете или строите вблизи линий электропередач, важно знать правильное напряжение.

На этой странице представлено общее руководство по идентификации напряжения общих воздушных линий электропередач только в Южной Австралии.

Чтобы узнать точное напряжение, обратитесь в SA Power Networks или в Управление технического надзора.

Воздушные и подземные линии электропередач

Линии электропередач в Южной Австралии могут быть наземными (воздушными) или подземными.

Воздушные линии электропередачи

Воздушные линии электропередачи являются наиболее распространенным типом линий электропередачи. Конструкция, размер, высота и конструкция этих линий различаются в зависимости от их напряжения.Вы можете найти общее руководство по определению этих линий на этой странице.

Подземные линии электропередач

Подземные линии электропередачи используются с середины 1970-х годов и широко используются в новых застройках и в районах с высокой плотностью застройки. Подземные линии электропередач снижают риск случайного контакта, но могут представлять опасность, если вы будете копать рядом с ними.

Перед тем, как начать копать, узнайте точное местоположение любых линий метро, ​​позвонив по телефону 1100 или посетив Dial, прежде чем копать на веб-сайте.

Линии передачи и распределения

Линии передачи

Линии передачи используются для передачи электроэнергии (в киловольтах или кВ) от электростанций к основным подстанциям. В Южной Австралии по линиям электропередачи передается электричество напряжением 132 кВ (132 000 вольт) или 275 кВ (275 000 вольт).

Распределительные линии

Распределительные линии используются для доставки электроэнергии от подстанций к домам и предприятиям. Напряжение электричества, подаваемого по распределительным линиям электропередачи, может варьироваться от 415 вольт (В), которые относятся к низкому напряжению, до 66 кВ (66 000 вольт), которые относятся к высокому напряжению.

Столбы Stobie и опоры электропередачи

Столбы Stobie

Столбы Stobie представляют собой одиночные железобетонные конструкции столбов, на которых монтируются или нанизываются проводники (провода) линий электропередач. Конструкция полюса, а также тип и количество изоляторов обычно указывают на напряжение в линии электропередачи.

Опоры электропередачи

Опоры электропередачи — это большие стальные конструкции, которые используются для прокладки линий электропередач высокого напряжения. Башни передачи обычно находятся на окраинах или за пределами мегаполисов.

Изоляторы Powerline

Изоляторы используются для отделения неизолированных проводов (проводов и кабелей) от опорной стойки или вышки. Чем выше напряжение, переносимое проводником, тем больше изоляторы, которые используются для отделения их от столба или опоры.

Изоляторы могут быть штыревого типа (один или несколько маленьких дисков, установленных на жестком штифте) или дискового типа (большие диски, прикрепленные к проводу). Количество дисковых изоляторов обычно указывает на напряжение в линии электропередачи, например, проводники на 11 кВ обычно изолируются одним диском (по одному диску на каждый провод).

Общие типы линий электропередач в Южной Австралии

Распределительные линии 415 В

Напряжение 415 В
Количество проводников 4
Тип и количество изоляторов Малые штыревые изоляторы
Высота линии электропередачи Обычно от 6 до 7 метров (может составлять всего 4,5 метра)

Жилы проводов могут быть изолированы и скреплены вместе, что называется антенным связанным кабелем.Линия электропередачи может иметь от двух до пяти проводов.

Линия электропередачи 415 В с четырьмя проводниками и двумя изолированными линиями обслуживания

Штыревой изолятор, используемый на линиях электропередачи 415 В

Изолированные антенные кабели в пучке на 415 В (ABC)

Линии 11 кВ

Напряжение 11000 В ( 11 кВ)
Количество проводов 3 неизолированных проводника
Тип и количество изоляторов Однодисковый изолятор или штыревой изолятор из 3 меньших дисков
Высота линии электропередачи от 8 до 9 метров над землей (линии 11 кВ обычно монтируются на 2 метра выше линий 415 В)

Провода можно изолировать и связать вместе (антенные жгуты).

Однодисковый изолятор 11 кВ

Линия электропередачи 11 кВ (три верхних жилы) с линией электропередачи 415 В (четыре нижних жилы)

Штыревой изолятор 11 кВ

Линии SWER 19 кВ (однопроводное заземление)

Напряжение 19 000 В (19 кВ)
Количество проводов Однопроволочный провод

Линии электропередач этого типа обычно используются в сельской местности.

Линейные опоры SWER с трансформаторами обычно имеют знак, указывающий на запретную зону.

Линия электропередачи SWER 19 кВ

Линии 33 кВ

Напряжение 33000 В (33 кВ)
Количество жил 3 неизолированных провода
Тип и количество изоляторов 3 дисковых изолятора или штыревые изоляторы из трех дисков меньшего размера
Высота линии электропередачи 10-20 метров

Линия электропередачи 33 кВ с двумя наборами проводов

Стеклянный дисковый изолятор, используемый на линиях электропередачи 33 кВ

Линии 66 кВ

Напряжение 66000 В (66 кВ)
Количество проводов 3 неизолированных активных провода
Тип и количество изоляторов 5 или 6 дисковых изоляторов или опорный изолятор, сделанный из пакета из 12 дисков меньшего размера
Высота линии электропередачи от 10 до 20 метров

Поперечный рычаг 66 кВ p owerline

Треугольная ЛЭП 66 кВ

Вертикальная ЛЭП 66 кВ

Дисковые изоляторы, используемые на ЛЭП 66 кВ

Пакет дисковых изоляторов, используемых на ЛЭП 66 кВ

132 кВ и 275 кВ

Напряжение 132 132 V (132 кВ) и 275 000 В (275 кВ)

Линии электропередачи обычно монтируются на стальных опорах.

Линии электропередачи 132 кВ могут монтироваться на больших одиночных опорах.

Линии электропередач 275 кВ обычно монтируются на высоких стальных опорах, однако иногда они монтируются на двухполюсных конструкциях, которые обычно короче стальных опор.


Связанная информация

Загрузки


Последнее обновление страницы: 24 октября 2017 г.

Как определить уровень напряжения в линии электропередачи и безопасный уровень зазора

Линия электропередачи (надземная линия питания): В моей предыдущей статье об электробезопасности и контрольном списке проверки портативной электробезопасности я выделил опасности, которые сопутствуют электрическому оборудованию; е.i (Переносное электрическое оборудование) и меры предосторожности, необходимые для безопасного использования этого оборудования, а также контрольный список переносного электрического оборудования.

В этой статье рассматривается другая часть электробезопасности, а именно воздушная линия электропередачи.

Согласно википедии: «Воздушная линия электропередачи — это конструкция, используемая при передаче и распределении электроэнергии для передачи электроэнергии на большие расстояния. Он состоит из одного или нескольких проводов (обычно кратных трем), подвешенных на опорах или столбах.”

Воздушные линии электропередачи классифицируются в электроэнергетике по диапазону напряжений:

Уровень напряжения можно определить по длине гирлянды изолятора и количеству элементов изолятора.

При работе вблизи линий электропередач мы должны проявлять осторожность, чтобы не работать слишком близко к фазным проводам под напряжением. Запрещается вводить какие-либо механизмы в зону башни. Запрещается перемещать механизмы между опорами вышки, под растяжкой или ближе 3 метров от опорных конструкций.

Минимальные зазоры до линии электропередачи такие, как указано:
Напряжение (кВ) Минимальное безопасное расстояние (футы)
До 50 10
> 50 до 200 15
> 200 до 350 20
> 350 до 500 25 *
> от 500 до 750 35 *
> 750–1000 45 *
> 1 000 определяется коммунальным предприятием / собственником

HSE Executive также дал руководство по электробезопасности при работе и безопасной работе под линиями электропередач.

См. Также Руководство по воздушной линии электропередачи Pdf

Чтобы безопасно работать с линиями электропередач, вы должны быть знакомы с уровнями напряжения на разных линиях электропередач и уровнем безопасного зазора, предусмотренным для каждой из них.

Никогда не будьте осторожны с воздушными линиями электропередач, поскольку риски очень велики: от сильного удара током, ожогов, поражения электрическим током, пожара и т. Д.

Линия электропередачи переменного тока при высоком напряжении

В = -N (dΦ / dt)

Электричество и магнетизм

Линия электропередачи переменного тока при высоком напряжении

Практическая деятельность для 14–16

Демонстрация

Этот эксперимент ясно показывает, почему линии электропередачи, используемые для национальной сети, работают при высоком напряжении.

Аппаратура и материалы

  • Трансформаторы навесные
  • Источник питания, 12 В переменного тока
  • Розетки SBC с лампами 12 В 24 Вт, навесные, 2
  • Выводы, 4 мм, 6
  • Стенды с бобышками, 2
  • Мультиметры, 2 (опционально)
  • Резистивный провод 28 SWG (диаметр 0,376 мм) например константан

Примечания по охране труда и технике безопасности

Линия питания на этапе 2 будет на 240 вольт.Изоляция трансформаторных коробок и проводов в оплетке обеспечивает достаточную защиту и очень важна. Несколько учителей попали в больницу, пытаясь обойтись без этого.

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Отрежьте два отрезка провода сопротивления длиной 1,5 метра. Это приведет к значительным потерям мощности в линии низкого напряжения. Затем отрежьте два прозрачных рукава примерно на 1 см короче. Наденьте их на провода.

Отрежьте два куска деревянного стержня, как показано.Сделайте прорези для подключения провода сопротивления с оплеткой.

Чтобы проволока не провисала слишком сильно между опорами, прикрепите ее к деревянной полоске с помощью резинок или намотайте ее на деревянные стержни.

Безопасная версия этого эксперимента, уже подготовленная, доступна в Irwin Science Education. Устройство Irwin Science Education позволяет использовать одни и те же провода (представляющие длинные линии электропередач) сначала при низком напряжении, а затем быстро заменять их на работу при высоком напряжении.

Процедура

  1. Подключите цепь к источнику переменного тока 12 В, как показано на рисунке 1a.
  2. Снова подключите цепь с установленным трансформатором на каждом конце, как показано на рисунке 1b, но пока не включайте.
  3. Открыть коробки трансформатора. Подключите два отрезка провода сопротивления в оплетке между двумя клеммными колодками и закройте коробки, зажав провод в оплетке между дном и крышкой.
  4. Поддержите оплетенные провода в пазах на двух стержнях, удерживаемых в головках выступов на стойках.
  5. Подключите две лампы на 12 В и источник питания, как показано.
  6. Включить.

Учебные заметки

  • Перед выполнением этой демонстрации учащиеся должны понимать повышающие и понижающие трансформаторы. Зная коэффициент трансформации трансформаторов, они смогут рассчитать напряжение в высоковольтной части цепи и на дальней лампе.
  • Линии электропередачи соединяют электростанции с потребителями. Это удобно, но приходится платить в виде энергии. Электрический ток нагревает кабели передачи, поэтому потери энергии , поскольку кабели нагревают атмосферу.Энергия рассеивается, так что она термически накапливается в окружающей среде.
  • Использование высокого напряжения снижает энергию, рассеиваемую в кабелях передачи. Энергия, рассеиваемая в кабеле передачи, идет как I 2 R. Поскольку произведение тока I на напряжение В является постоянным (равным электрической мощности), повышение напряжения уменьшает ток. Это значительно снижает количество энергии, рассеиваемой при нагревании проводов передачи.
  • Лампа, удаленная от источника питания, должна выглядеть намного тусклее (если она вообще горит), чем лампа, непосредственно подключенная к источнику питания.На шаге 3 дальняя лампа теперь должна быть такой же яркой, как и та, которая напрямую подключена к источнику питания.
  • Вы могли бы объяснить, что вольтметры измеряют передачу энергии в джоулях на кулон. Подключая к источнику питания электростанцию ​​, вы измеряете там передачу энергии. Затем учащиеся могут вычислить мощность, потребляемую потребителем, и «мощность, используемую« линией электропередачи + потребителем ».
  • Вы также можете подключить амперметр переменного тока (показывающий не менее 2 ампер) в цепи с лампами.Без трансформаторов ток к лампе электростанции больше, чем к лампе потребителя .
  • Альтернативой более низкого напряжения является использование входа 4 В переменного тока на стороне электростанции с трансформаторами, имеющими коэффициент трансформации 8: 1 \. Это создаст напряжение передачи около 30 В. Используйте 1 лампу на 2 В, которая будет гореть только при 4 В.

Этот эксперимент был проверен на безопасность в июле 2007 г.

  • Видео, демонстрирующее демонстрацию, которая может использоваться для иллюстрации передачи энергии:

Напряжение питающей сети

«Какого размера должна быть проводка моей линии электропередачи?», «Какой размер розетки мне нужен?», и «Мне нужно 240 вольт?» часто задаваемые вопросы.Кажется, что это просто вопросы, но простые ответы обычно неверны. Даже технические редакторы в у ARRL были проблемы с пониманием систем линий электропередач и с тем, как оценивать их! Ранний обзор AL1200 был ошибочным, потому что лаборатория ARRL использовала дефектный или неадекватный источник питания в обзоре. Они были сбиты с толку самим то же самое, что обычно вводит в заблуждение других людей.

Линии электропередач на одну семью в домах и большинстве квартир в США Однофазные системы на 120/240 Вольт 60 Гц.Эти линии имеют центральное нажатие 240. обмотка вольт. В распределительной сети используется общая нейтраль и земля. трансформатора и у подъезда жилого дома, с двумя линиями 120 вольт противоположных полярность. Можно также сказать, что «горячие» проводники систем на 240 вольт — это 180 градусы сдвига по фазе относительно земли, нейтрали или источника питания центральный кран. Обратите внимание, что НЕ делает его двухфазной системой! Это однофазная Система на 240 В с центральным отводом.«Горячие» линии противоположны полярность и (по существу) равные напряжения, но они не являются разными «фазами». Это простая система центрального отвода с заземлением.

Нейтраль соединена на панели выключателя с защитным заземлением. Безопасность земля — ​​это круглая «третья шпилька» розетки. Автоматический выключатель или распределительный щит это единственная точка, где в домашней проводке должно быть заземлено защитное заземление, хотя вторая точка заземления на защитное заземление, как правило, неизбежна в любительские радиоустановки.Вторая точка заземления в любительских радиоустановках сделает любой GFI выходы или выключатели для этой выходной линии непригодны или ненадежны. Этот контур заземления вызван третьим проводом «защитного заземления», который подключается к шкафам с оборудованием или шасси.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Безопасность прежде всего! Соединенные Штаты Америки Требования Кодекса NFPA требуют безопасности радиорубки и кабеля. входной заземляющий стержень и заземление электросети должны быть электрически соединены. Кодекс NFPA — минимальное требование, мы действительно должны добиться большего, если мы хотите свести к минимуму опасность повреждения светом.

Все коаксиальные кабели должны проходить через пластину с заземлением и подключен к системе заземления электросети.

Самая современная проводка обеспечивает 15 ампер при любой нормальной розетке на 120 вольт. Если провод к выключателю или распределительной панели не слишком длинный, нормальное напряжение 120 В перем. розетки часто будет достаточно для усилителей мощностью до 1200 Вт в режиме PEP для голоса SSB, или Выходная мощность 600 Вт CW. Ключевым моментом здесь является то, что силовая проводка к выключателю или распределительная панель должна быть достаточно короткой и не должна быть общей розеткой. с критическими нагрузками.Обычно для стандартной медной проводки 14 AWG :

Выход CW Carrier / SSB PEP макс. Средн. Ампер 120 В пиковый ток

120в

расстояние 120 В

2% рег.

макс. Средн. Ампер 240в пиковый ток

240В

расстояние 240 В

2% рег.

Входной фильтр конденсатора 600/1200 12 25 27 футов 6 12.5 108
Входной фильтр конденсатора 1500/3000 26 54 12,5 футов 13 27 50
Входной фильтр дросселя 600/1200 12 12 56.25 футов 6 6 225
1500/3000 входной фильтр дросселя 26 26 26 футов 13 13 104

История напряжений в электросети США

Напряжение Определение

Напряжение линии питания всегда указывается в среднеквадратичных значениях (среднеквадратичное значение). квадрат) напряжение.RMS — это среднее квадратичное значение или квадратный корень из среднего значения квадраты значений формы сигнала. RMS относится к идеально сформированному синусоидальному напряжению. или формы волны тока в частном случае 2, где это квадратный корень из 2 (1,414) или инверсия 1,414 (0,707). Для прямоугольной волны среднеквадратичное значение напряжения равно пиковое напряжение, а среднеквадратичный ток равен пиковому току.

RMS измеряет напряжение или ток способом, полезным для определение работы, которую можно выполнить, например, при нагревании чего-либо.На в то же время не существует такого понятия, как мощность RMS, хотя люди, работающие со звуком, часто используют бессмысленный термин RMS-мощность для описания мощности синусоидальной волны. Потребитель путаница со звуком, вероятно, возникает из-за использования синусоидальных значений тока и напряжения. для расчета мощности.

При идеальной синусоиде пиковое напряжение в 1,414 раза больше среднеквадратичного значения. Напряжение. Другими словами, среднеквадратичное значение синусоидального напряжения составляет 1 / 1,414 или 0,707 пикового значения. напряжение в условиях идеальной неискаженной синусоидальной волны.

Стандартное напряжение в жилых помещениях США

Несмотря на то, что напряжение с годами менялось, электросети в жилых домах США поддерживалась однофазная частота 60 Гц.Стандартизированные сетевые напряжения начинался как системы на 110 и 220 В переменного тока. Примерно в конце Второй мировой войны стандартизированная сеть напряжение увеличено с 110/220 до 117/234 В переменного тока.

117/234 В переменного тока оставались стандартом напряжения для жилых помещений в течение нескольких десятилетий, переход на 120/240 В переменного тока в 1960-х.

В 1970-х годах Американский национальный институт стандартов (ANSI) установил текущую 120/240 согласно стандарту ANSI C84.1-1970. Этот стандарт определяет два диапазона напряжения, диапазон A и диапазон B, которые включали как рабочее напряжение, так и напряжение использования.Рабочее напряжение для этой ситуации обычно интерпретировалось быть на счетчике, а напряжение использования было на выводах утилизационное оборудование. Системы электроснабжения должны были быть спроектированы таким образом и эксплуатируется, что большинство рабочих напряжений будет в пределах, указанных в Диапазон A. Возникновение рабочих напряжений за пределами диапазона A должно было быть нечасто. Диапазон Рабочее напряжение должно составлять 120 В (+/- 5 процентов), что от 114 до 126 В. Диапазон Напряжение использования было указано в диапазоне от 110 до 126 В. 126 В.

Текущее линейное напряжение, с конца 1960-х годов в большинстве мест и с 1970-х годов по письменному единому стандарту ANSI Standard C84.1 составляет 120/240 + — 5%. После 40 или более лет существования 120/240, вероятно, пришло время прекратить называя это 220, 117, 115 или 110. В США это 240 вольт или 120 вольт.

Электропроводка входная

Жилые линии в США используют центральный ответвитель с общим заземлением на трансформатор, где нейтраль первичного фидера соединяется с жилым вторичный центральный кран.К каждому из них подключается небольшое, как правило, плохое заземление. полюс питания, а иногда и длинные участки первичной обмотки без трансформаторов.

У входа в жилище, в соответствии с требованиями национальной безопасности кодам, все кабели, входящие в здание, должны иметь общую точку заземления. Этот также является общей точкой соединения провода защитного заземления с нейтралью. Этот общая точка заземления предотвращает значительную разницу напряжений между заземлениями на кабели или проводка внутри жилища. Есть небольшой стержень заземления или требуется система заземления.Обычно эта система имеет хорошее сопротивление заземления. более 30 Ом, так что на самом деле это не очень много заземления. Однако это лучше, чем вообще нет земли.

По закону все кабели, входящие в Hamshack, включая заземляющий стержень Hamshack или систему заземления, должны быть подключены к источнику питания главный вход земля. Опять же, как и в случае с системами электроснабжения, кабельного телевидения и телефонной связи, это предотвращает разность потенциалов земли внутри жилища.

Полюсное заземление и заземление дома помогают защитить от повышение напряжения в случае удара молнии, замыкания на землю линии электропередач или открытые нейтралы.Хотя большой разницы потенциалов быть не должно, всегда какой-то ток течет через эти земли на землю. Этот ток течет потому что всегда есть некоторое падение напряжения на нейтрали. Это падение напряжения возбуждает стержни заземления относительно земли и других грунтов, распределенных по электросети. Собственно говоря, если вбить два заземляющих стержня в на некотором расстоянии друг от друга, даже на некотором удалении от электросети, напряжение 60 Гц может обнаружен! Это напряжение возбуждается токами заземления в нашей сети.

Схема усилителя

Как описано выше, напряжение линии питания указано в Среднеквадратичное значение напряжения на основе чистой идеальной синусоидальной формы .

Большинство усилителей и блоков питания, включая коммутационные источников питания используйте конденсаторные входные фильтры. Хотя большинство счетчиков на что-то реагируют около среднего или среднеквадратичного напряжения, источники питания конденсаторов работают от пика Напряжение. Пиковое напряжение идеальной синусоиды в 1,414 раза больше среднеквадратичного значения, поэтому наши 120 В переменного тока сетевой (без гармоник и клиппирования) пик на 169.68 вольт пиковое. Если мы выпрямил линию питания и отфильтровал постоянный ток с идеальным входом конденсатора питания, как и большинство обычных и импульсных источников питания, у нас было бы около 170 вольт постоянного тока. Это происходит из-за того, что конденсатор заряжается в линиях электропередачи. пиковое напряжение на гребне синусоидальной волны.

При почти полном напряжении блок питания потребляет только ток. на пиках. Если источник питания выдает 1 ампер постоянного тока около 170 вольт, все энергия будет подаваться в течение очень короткого периода на гребне синусоидальной волны.Текущий от линии электропередачи будет много ампер, но в течение очень коротких периодов время.

Поскольку мощность нагрузки потребляется только при пиках синусоидального напряжения, имеется высокое отношение пикового тока к среднему току нагрева. в пример выше, в то время как средний ток может быть около 1,4 ампера, пиковый ток будет несколько ампер. Это отношение пикового тока к среднему приводит к так называемый коэффициент полной мощности (APF). APF основан на пиковом и среднем значении. ток и отличается от коэффициента мощности со сдвигом фазы стандартной линии питания, вызванного индуктивными нагрузками, такими как двигатели.

Практически все блоки питания для радиоприемников и усилителей, так как они почти всегда используются конденсаторные входные фильтры, имеют очень высокую полную мощность фактор . Чем прочнее мы делаем компоненты блока питания, тем жестче мы спроектировать источник питания в попытке сохранить напряжение, близкое к 1,414 среднеквадратичного значения переменного тока, больше АПФ становится. Самые жесткие, большие и негабаритные расходные материалы имеют самые высокие APF, требующие особого внимания к сериям, эквивалентным силовым сетям сопротивление (СОЭ), если мы хотим поддерживать это регулирование.

Поскольку типичное питание в основном работает от пиков, среднее или среднеквадратичное значение напряжения имеет мало практического применения (кроме расчета тепла). В то время как это может показаться сложным, регулирование источника питания должно быть рассчитано с использованием пикового значения ток и / или пиковое напряжение. В среднем падение напряжения составляет 5%. или измеритель среднеквадратичных значений, когда пиковое напряжение в линии питания падает на 15% или более. Это может вводят нас в заблуждение, заставляя думать, что регулирование электросети хорошее, а источник питания плохо, даже когда основная проблема действительно в электросети.

AL1200 Пример усилителя

В усилителе AL1200, работающем от очень жесткой мощности линий, отношение максимальной текущей текущей ликвидности к средней составляет около 4: 1.

При среднеквадратичном токе 12 ампер (нагрев) пиковый ток будет около 48 ампер. В то время как нагрев ЛЭП рассчитан на 12 ампер, напряжение падение рассчитано на 48 ампер. Сопротивление линии питания 1 Ом, для Например, будет производить только 12 Вт тепла, в то время как такое же сопротивление в 1 Ом снизит пиковое напряжение в сети на 48 вольт, если система электроснабжения сохранит тот же НПФ! При номинальном среднеквадратичном напряжении 240 В пиковое линейное напряжение будет падать с 339 вольт до 291 вольт.

Это снижение высокого напряжения на 14%, в то время как счетчик измеренное среднеквадратичное значение или среднее линейное напряжение обычно изменяется только примерно на 5%. (В точное количество будет зависеть от искажения формы сигнала и измерителя.)

An Пример проблемы с сетью

Проблемы с электросетью могут быть сложными, и избежать даже самых опытные любители. Даже такой опытный человек, как ARRL Lab, может пропустить такие проблемы. Лаборатория ARRL, рассматривая усилитель AL1200, измерила рабочее напряжение пластины постоянного тока усилителя AL1200 как 2900 вольт под нагрузкой, в то время как среднеквадратичное значение линейного напряжения на основе среднего значения было довольно стабильным, около 240 В переменного тока.

Несмотря на категорические предупреждения, в лаборатории ARRL что-то не так в системе электроснабжения лаборатории, ARRL не удалось должным образом исследовать до выпуск обзора. ARRL наконец осознал ошибку, когда после установив усилитель на W1AW, нагруженное напряжение вдруг стало нормальным 3300-3400 вольт.

Проблема ARRL Labs заключалась в дорогом стабилизаторе напряжения. который поддерживает постоянное среднее значение напряжения сети или среднеквадратичное значение напряжения, при этом допускает скачки напряжения в сети. проседать более чем на 15%. Это вызвало нормальное напряжение полной нагрузки 3400 вольт. AL1200 упадет до 2900 вольт, а измеренное напряжение в розетке еле-еле. измененный.Лаборатория измерила хорошее, стабильное линейное напряжение на типичном измерителе, но пиковое регулирование было ужасным, потому что их дорогой регулятор напряжения не мог обрабатывать усилители APF.

В то время как осознание того, что у них есть проблема, пришло слишком поздно, чтобы предотвратить ложные данные обзора, по крайней мере, это хороший инструмент обучения для других. Хороший стабильное напряжение на традиционном счетчике не означает, что система линий электропередач без проблем. Лаборатория упустила простое и легкое наблюдение. Это электрически невозможно значительно снизить динамическое регулирование внутри источника питания с сопутствующий нагрев или пульсация.

Определение провисания линии электропередачи

Высокий кажущийся коэффициент мощности (APF) на входе конденсатора источники питания с пиковыми токами, в 2-5 раз превышающими средние токи. Тем лучше мощность трансформатора, тем более непропорционально пиковый ток становится по сравнению с средний ток. Из-за высокого APF, регулирование напряжения на входе конденсатора питание в значительной степени зависит от последовательного импеданса конденсаторов фильтра. обратно к источнику питания. Это нежелательное последовательное сопротивление обычно преобладает. сопротивлением в проводке к полюсному трансформатору и усилителям силовой трансформатор.

Для оценки регулирования с помощью измерений напряжения требуется мысль и забота. Источник питания конденсатора работает от пикового линейного напряжения. Пиковое напряжение не изменяется пропорционально среднему или среднеквадратичному напряжению. Как на самом деле, среднее напряжение часто почти не меняется, когда пиковое напряжение падает очень заметная сумма.

Практически все мультиметры не определяют истинное пиковое напряжение, и они также не считывают среднеквадратичное значение или среднее напряжение. Большинство мультиметров обнаруживают что-то около среднего напряжения переменного тока, вплоть до пикового напряжения.Что бы ни они случайно читают, исправлено или отрегулировано, чтобы обеспечить псевдо-среднеквадратичное напряжение на дисплей. К сожалению, это хорошо работает только с синусоидальной волной. Поскольку подача нагружает только пики, осциллограмма квадратов. Среднее напряжение вряд ли изменяется даже при значительном отсечении пиков дробного цикла, что означает значительная потеря постоянного напряжения без аналогичного изменения на счетчике линии электропередачи.

Для фактического определения регулирования линии электропередачи при питании конденсаторный вход, мультиметр должен быть измерителем истинных пиковых значений.

Почти в каждом ламповом усилителе высокое напряжение измеритель обеспечивает хороший способ определить качество линии электропередачи. Если напряжение на пластине повышается нормально на холостом ходу, но значительно ниже номинальных характеристик изготовителя в соответствии с полная нагрузка без излишнего гула несущей или нагрева компонентов блока питания, шансы в хорошем состоянии Эквивалентное последовательное сопротивление линии электропередачи (ESR) слишком велико. это электрически невозможно значительно снизить динамическое регулирование внутри подача с сопутствующим нагревом или пульсацией.

120 или 240 В при работе

Обычно потери внутри усилителя не сильно меняются. при изменении напряжения в ЛЭП. Переход со 120 вольт на 240 вольт может увеличить или уменьшить срок службы некоторых компонентов, таких как переключатели и реле, но общее динамическое регулирование в целом не сильно изменилось. Рабочее напряжение не изменяется вообще, при условии, что основная система подключена точно к двойному Напряжение. Это происходит потому, что в большинстве систем используются одинаковые двойные основные цвета, которые подключены параллельно на 120 вольт и последовательно на 240 вольт.С двойными первичными цветами, ток в каждой первичной обмотке и напряжение на каждой первичной обмотке остаются неизменными независимо от проводки на 120 или 240 вольт, что приводит к потерям в трансформаторе и ESR. остаются точно такими же.

Из-за высокого APF, ESR, который вызывает заметное регулирование проблемы могут быть на удивление низкими. Проводка, которая обычно справляется с 1500-ваттным резистивная нагрузка с минимальным падением может иметь гораздо худшее регулирование с мощностью 1500 Вт. нагрузка источника питания. Хуже того, обычный мультиметр может не показывать линию потеря напряжения.

Это связано с тем, что APF вызывает высокий пиковый ток потребления, который, в свою очередь, преобразует синусоидальную волну в форму волны с плоской вершиной.

Обычно изменения в производительности происходят из-за изменения мощности линейная нагрузка вне усилителя. Изменения производительности не происходят из КПД изменяется внутри усилителя. Удвоив напряжение с 120 В до 240 В, мы уменьшаем ток вдвое. При прочих равных, система имеет половину падения напряжения на вдвое больше линейного напряжения. Это дает в четыре раза лучшее регулирование, когда выражается в процентах без изменения сечения провода.

Имейте в виду, что это четырехкратное улучшение. ESR 0,1 Ом линия с пиковым током 40 ампер упадет на 4 вольта из пикового значения 170 вольт. Этот означает потерю напряжения на 2,4%. Переход системы на 240 вольт приводит к 2 вольта выпадают из 340 пиковых вольт. Это примерно 0,6% регулируемых потерь. С Напряжение питания 3000 вольт, можно ожидать примерно на 50 вольт больше высокого напряжения под нагрузкой от ЛЭП меняет.

Это конечно вымышленный корпус с шлейфом 0,1 Ом сопротивление. Это было бы типично для 25-футовой трассы # 12 AWG (.05 Ом) к хорошая система с автоматическим выключателем на 200 ампер с ближайшим полюсным трансформатором (обычно около 0,05 Ом). Подача в моем магазине на рабочем месте измеряет СОЭ ~ 0,1 Ом, включая линейный трансформатор. Если линия электропередачи имеет значительное ESR, измените значение со 120 на 240 вольт могут значительно улучшить динамическое регулирование. Все равно часть общее провисание вызвано линией электропередачи 120 В, это провисание будет количество. Проседание напряжения внутри усилитель поменять не очень много.

SSB в сравнении с режимами CW и несущей

Влияние APF на динамическое регулирование менее проблематично на голос SSB. Конденсаторы фильтра источника питания подают энергию для голосовых пиков; в линия электропередачи никогда не видит полную потребляемую пиковую потребляемую мощность, используемую для голоса SSB.

Счетчики линий питания для усилителей

Если в вашем усилителе используется конденсаторный источник питания (включая большинство отечественные импульсные источники питания высокой мощности), не полагайтесь на обычные вольтметры переменного тока для измерения устойчивости линии электропередачи.Обычные измерители переменного тока обычно подходят для дроссельной заслонки. источники питания или источники питания с коррекцией искажения формы сигнала.

Большинство любительских источников питания представляют собой системы конденсаторных входных фильтров. При измерении напряжения или тока в линии питания для усилителей большой мощности, почти каждый метр измеряет не ту штуку! Блок питания работает очень небольшая часть синусоидальной волны в верхней части каждой половины, особенно на нарастающий фронт формы волны. Практически все счетчики измеряют средние или псевдосреднее напряжение и ток, поэтому они не измеряют напряжение усилитель питания требует.Измерители часто калибруются по пиковым или среднеквадратичным значениям, но они часто просто применяют поправочный коэффициент к среднему напряжению, которое на самом деле измерено.

Мы можем сделать то же самое вручную, предполагая, что пиковое напряжение в 1,414 раза больше. указано RMS Напряжение. Этот метод верен, и счетчики часто очень близки, когда измеренная форма волны идеальна синусоидальная волна. Это не относится к входной мощности конденсатора. запасы. Нельзя доверять обычным счетчикам надежную оценку линии электропередачи работоспособность, когда линия питания нагружена конденсаторным источником питания.С непиковый измеритель, а Показания напряжения в линии электропередачи могут не показывать значительного измеренного падения напряжения, однако линия электропередачи может вызывать ужасные регулировка напряжения и производительность при питании от конденсатора. Дело ARRL был почти идеальным примером измерителя, показывающего стабильный источник питания, в то время как сетевой источник был почти бесполезен.

Коэффициент гармонических искажений и полный коэффициент мощности

Конденсаторный входной усилитель питания вырабатывает высокое напряжение на гребнях синусоидальной волны. или пики.Из-за этого ток линии питания для работы конденсаторного входа поставки достигают пика.

Вот пример вторичного тока 811H и напряжение при токе пластины 750 мА:

Вторичный ток составляет чуть более 4 ампер, в то время как вторичное напряжение только пиковое напряжение более 1500 вольт. Нагрузка трансформаторов и линий электропередач растет край формы сигнала, с длительностью нагрузки около 2,5 мс при каждой мощности 8,3 мс линия полупериода.

Измеренный ток трансформатора примерно соответствует вторичному току.В 120 вольт, измеренный пиковый ток первичной обмотки составляет 32 ампера. Средний ток за один цикл с устойчивым носителем 750 Вт — это 11 ампер.

Вот почему падение напряжения необходимо измерять с помощью истинного пикового значения переменного тока. измеритель линии электропередачи, или приблизительно рассчитанный, наблюдая за измерителем высокого напряжения внутри усилитель звука. Аномальный провал напряжения под нагрузкой почти всегда вызван неадекватное регулирование линии электропередачи.

Линии электропередач и автоматические выключатели должны быть минимально рассчитанными на токи нагрева, которые являются средними токи.При использовании конденсаторных входных источников напряжение питания стабильность вычисления должны использовать примерно трехкратный средний ток для максимальной входной мощности постоянного тока усилителя мощности.

Прорыв в высоковольтном постоянном токе может стимулировать рост возобновляемой энергии

Томас Эдисон отстаивал постоянный ток, или постоянный ток, как лучший способ подачи электричества, чем переменный или переменный ток. Но изобретатель лампочки проиграл Войну Токов.Несмотря на иногда плачевные усилия Эдисона — в какой-то момент он ударил электрическим током слона в зоопарке Кони-Айленда, пытаясь показать опасность технологии, — переменного тока является основным путем, по которому электричество течет от электростанций к домам и предприятиям повсюду. (Соответствующий тест: «Что вы не знаете об электричестве»)

Но теперь, более чем через столетие после ошибочного трюка Эдисона, округ Колумбия, возможно, получает определенное оправдание.

Обновленная высоковольтная версия постоянного тока, называемая HVDC, рекламируется как метод передачи будущего из-за ее способности передавать ток на очень большие расстояния с меньшими потерями, чем переменный ток.И эта тенденция может быть усилена новым устройством, называемым гибридным выключателем HVDC, которое может позволить использовать постоянный ток в больших электрических сетях, не опасаясь катастрофических поломок, которые блокировали технологию в прошлом. (См. Фотографии по теме: «Худшие отключения электроэнергии в мире».)

Швейцарский гигант энергетических технологий и автоматизации ABB, который разработал этот выключатель, говорит, что он также может оказаться критически важным для перехода 21-го века от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии. использование всего потенциала массивных ветряных электростанций и солнечных электростанций для обеспечения электроэнергией отдаленных городов.

Пока что устройство тестировалось только в лабораториях, но генеральный директор ABB Джо Хоган рекламирует гибридный выключатель постоянного тока высокого напряжения как «новую главу в истории электротехники» и предсказывает, что это сделает возможной разработку «сеть будущего» — то есть массивная сверхэффективная сеть для распределения электроэнергии, которая соединит не только страны, но и несколько континентов. Сторонние эксперты не такие грандиозные, но они все же считают этот прорыв важным прорывом.

«Я поражен потенциалом этого изобретения», — говорит Джон Кассакян, профессор электротехники и информатики Массачусетского технологического института. «Если он работает в больших масштабах и экономичен в использовании, он может стать существенным активом».

На расстоянии

Гибридный выключатель постоянного тока высокого напряжения может ознаменовать новый день для излюбленного Эдисона режима электричества, в котором ток передается в постоянном потоке в одном направлении, а не в прямом и обратном направлении переменного тока.В начале 1890-х годов округ Колумбия проиграл так называемую войну течений в основном из-за проблем с передачей на большие расстояния.

Во времена Эдисона из-за потерь из-за электрического сопротивления не существовало экономичной технологии, которая позволила бы системам постоянного тока передавать энергию на большие расстояния. Эдисон не видел в этом недостатка, потому что он предполагал, что электростанции будут в каждом районе.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Но его соперники в новаторскую эпоху электричества, Никола Тесла и Джордж Вестингауз, вместо этого рекламировали AC, который можно было отправлять на большие расстояния с меньшими потерями.Напряжение переменного тока (представьте его аналогом давления в водопроводе) можно легко повышать и понижать с помощью трансформаторов. Это означало, что переменный ток высокого напряжения можно было передавать на большие расстояния до тех пор, пока он не попадал в районы, где он был преобразован в более безопасную электроэнергию низкого напряжения.

Благодаря переменному току дымовые угольные электростанции можно было строить за много миль от домов и офисных зданий, которые они питали. Эта идея победила и стала основой для распространения электроэнергетических систем в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.

Но развитие технологий в конечном итоге сделало возможным передавать постоянный ток при более высоких напряжениях. Тогда преимущества HVDC стали очевидными. По сравнению с переменным током, HVDC более эффективен — линия HVDC протяженностью в тысячу миль, несущая тысячи мегаватт, может потерять от 6 до 8 процентов своей мощности по сравнению с 12-25 процентами для аналогичной линии переменного тока. А для HVDC потребуется меньше линий на маршруте. Это сделало его более подходящим для мест, где электроэнергия должна передаваться на чрезвычайно большие расстояния от электростанций в городские районы.Он также более эффективен для передачи электроэнергии под водой.

В последние годы такие компании, как ABB и немецкая Siemens, построили ряд крупных проектов передачи HVDC, таких как 940-километровая (584-мильная) линия ABB, которая была введена в эксплуатацию в 2004 году для подачи энергии с огромной китайской гидроэлектростанции «Три ущелья». в провинцию Гуандун на юге. В Соединенных Штатах компания Siemens впервые установила подводный кабель на 500 киловольт, линию HVDC протяженностью 65 миль, чтобы взять дополнительную мощность из энергосистемы Пенсильвании / Нью-Джерси на энергоемкий Лонг-Айленд.(По теме: «Может ли ураган« Сэнди »пролить свет на сокращение перебоев в подаче электроэнергии?»). Самая длинная линия электропередачи в мире, около 2500 километров (1553 мили), строится ABB сейчас в Бразилии: проект HVDC в Рио-Мадейре будет свяжет две новые гидроэлектростанции в Амазонке с Сан-Паулу, главным экономическим центром страны. (Связанные изображения: «Речные люди ждут плотины Амазонки»)

Но все эти проекты предусматривали прямую доставку электроэнергии. Некоторые инженеры начали предвидеть возможность разветвления HVDC на «суперсети».«Разрозненные массивы ветряных электростанций и солнечных установок могут быть объединены в гигантские сети. Благодаря своей стабильности и низким потерям, HVDC может уравновесить естественные колебания возобновляемой энергии так, как никогда не сможет AC. Это могло бы значительно сократить энергопотребление. потребность в постоянной мощности базовой нагрузки крупных угольных или атомных электростанций.

Потребность в выключателе

Однако до сих пор такие решения в области возобновляемых источников энергии сталкивались по крайней мере с одним серьезным препятствием. Гораздо сложнее регулировать сеть постоянного тока , где ток течет непрерывно, чем при переменном токе.«Когда у вас большая сеть, и у вас есть удар молнии в одном месте, вам нужно иметь возможность быстро отключить эту часть и изолировать проблему, иначе с остальной частью сети могут случиться плохие вещи», например, катастрофическое «отключение электроэнергии», — объясняет технический директор ABB Прит Банерджи. «Но если вы можете быстро отключиться, остальная часть сети может продолжать работать, пока вы устраняете проблему». Вот где могут пригодиться гибридные выключатели HVDC — по сути, невнятные стойки схем внутри электростанции.Выключатель объединяет в себе ряд механических и электронных устройств отключения, которые перенаправляют скачок тока и затем отключают его. ABB заявляет, что устройство способно остановить скачок напряжения, эквивалентный мощности электростанции мощностью один гигаватт, которая могла бы обеспечить электроэнергией 1 миллион домов в США или 2 миллиона домов в Европе, за значительно меньшее время, чем мгновение ока.

Хотя новый выключатель АББ все еще должен пройти испытания на реальных электростанциях, прежде чем он будет признан достаточно надежным для широкого использования, независимые эксперты считают, что он представляет собой шаг вперед по сравнению с предыдущими попытками.(Сименс, конкурент ABB, по сообщениям, также работал над усовершенствованным выключателем постоянного тока высокого напряжения).

«Я думаю, что этот гибридный подход — очень хороший подход», — говорит Нараин Хингорани, исследователь и консультант в области передачи энергии, который является его научным сотрудником. с Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. «Есть и другие способы сделать то же самое, но их сейчас нет, и они могут быть более дорогими».

Хингорани считает, что гибридные выключатели HVDC могут сыграть важную роль в создании разветвленных сетей HVDC, которые могли бы реализовать потенциал возобновляемых источников энергии.Кабели HVDC могут быть проложены вдоль дна океана для передачи электроэнергии от плавучих ветряных электростанций, которые находятся в десятках миль от берега и вне поля зрения жителей побережья. По словам Хингорани, линии HVDC, оборудованные гибридными выключателями, также было бы намного дешевле закопать, чем AC, потому что они требуют меньше изоляции.

Для ветряных электростанций и солнечных установок в регионах Среднего Запада и Скалистых гор кабели HVDC можно прокладывать под землей в экологически уязвимых районах, чтобы не загромождать ландшафт опорами электропередач и воздушными линиями.«До сих пор мы преследовали низко висящие плоды, строя их в местах, где легко подключиться к сети», — объясняет он. «Есть и другие места, где может быть сильный ветер, но где на получение разрешений на строительство воздушных линий — если вы вообще их получите — уйдут годы, — потому что общественность против».

Другими словами, из-за того, что общество предпочитает держать угольные электростанции вне поля зрения, или из-за желания использовать силу удаленных оффшорных или горных ветров, общество по-прежнему ищет наименее назойливый способ доставки электроэнергии на большие расстояния.Это означает, что по той же причине, по которой Эдисон проиграл Войну течений в конце 19-го века, его постоянный ток может получить возможность (благодаря технологическим достижениям) служить основой более чистой сети 21-го века. (См. Статью по теме: «Энергосистема 21 века: можем ли мы исправить инфраструктуру, которая питает нашу жизнь?»)

Эта история является частью специальной серии , в которой исследуются вопросы энергетики. Для получения дополнительной информации посетите The Great Energy Challenge .

Примечание редактора: в более ранней версии этой истории неверно говорилось, что достижения в технологии трансформаторов сделали возможным передавать постоянный ток на большие расстояния при высоком напряжении. История теперь отражает то, что это стало возможным благодаря другим технологическим достижениям, а не усовершенствованиям трансформаторов. Определения напряжения и переменного тока также были изменены для ясности.

Птица на высоковольтной линии электропередачи

Что показывает:

Почему птица, сидящая на высоковольтном проводе, не получает удар током? Эта демонстрация решает этот вопрос и служит моделью ситуации.

Как это работает:

Важная концепция заключается в том, что для протекания тока через среду необходима разность напряжений на проводящей среде. В этой ситуации проводящей средой выступает птица, сидящая на высоковольтном проводе. Напряжение на проводе — это напряжение на всей длине провода относительно земли. Хотя птица на проводе также будет находиться под таким напряжением, нет ни одной части ее тела, которая бы этого не сделала. Поскольку нет разницы напряжений на его теле, не будет протекать ток через его тело, и, таким образом, птицу не ударит током.Если бы птица могла перебраться через соседний провод с другим напряжением — ЗАП! Но этого не происходит, потому что линии электропередач проложены достаточно далеко друг от друга. Однако, если линия электропередачи не работает (на земле или рядом с ней) и птица (или человек) касается ее — ЗАП! В этой ситуации — это разность напряжений на птице или человеке, а именно разность между напряжением провода и землей.

Вместо линии передачи на 20 000 вольт демонстрация работает от 120 вольт от любой розетки.Тем не менее, «линии передачи» представляют собой неизолированные (неизолированные) медные провода без токоограничивающих резисторов или плавких предохранителей в линии, поэтому будьте осторожны в этой демонстрации. Поскольку мы не хотим убивать птиц, лампочка становится суррогатом для птицы — если на лампочке есть напряжение (разница), она загорается (что эквивалентно ZAP). В противном случае лампочка не загорится, что свидетельствует о безопасном состоянии.


Отдельная неоновая лампа подключена к двум линиям передачи, чтобы показать аудитории, что действительно есть напряжение, а также служит напоминанием демонстранту о том, что питание включено и следует соблюдать осторожность.К «птичьей лампочке» прикреплены два изолированных провода (с зажимами из крокодиловой кожи) — они представляют собой птичьи лапки. Прикосновение обоих концов зажима к леске hot или live не зажигает лампочку. Также не касается нейтральной линии . Но при прикосновении одного зажима к нейтральной линии , а другим к линии hot загорается лампочка — ZAP. Аналогичным образом, касание линии hot и земли приводит к ЗАП (вам нужно убедиться, что зажим, касающийся «земли», проталкивается через песок и действительно касается алюминиевой пластины, которая электрически соединена с истинной землей).Прикосновение к нейтральной линии и заземлению не должно зажигать лампочку. Если это так, значит, ваше заземление (или другая проводка) неисправно и требует ремонта!

Настройка:

Подключите его и проверьте (правильность подключения розетки), затем отключите демонстрацию, чтобы ни один ничего не подозревающий человек не пострадал. Лектор должен подключить его, когда он будет готов к демонстрации (и отключить его, когда закончите).

Комментарии:

Это хорошая наглядная демонстрация, которая действительно подчеркивает важную концепцию, согласно которой в проводнике должно быть напряжение, чтобы ток протекал через проводник.Если вы изолируете себя от земли (например, стоите на пластиковом ящике для молока — не полагайтесь на обувь с резиновой подошвой), вы тоже можете прикоснуться к ГОРЯЧЕМУ проводу пальцами и не получить удар.

Закон о линиях высокого напряжения Мэриленда

Закон штата Мэриленд о линиях высокого напряжения требует, чтобы до начала работ, в которых люди или оборудование могут находиться в пределах 10 футов от воздушные коммуникации, они должны уведомить BGE. BGE сделает территорию безопасной для проведения работ. Рекомендации HVLA применимы как к профессиональным, так и к непрофессиональным работникам.Никто не освобожден от подчинения.

Кроме того, OSHA требует, чтобы при использовании крана или вышки Расстояние от всех воздушных линий электропередачи до определения напряжения линии должно составлять 20 футов. Обратитесь в BGE за помощью при использовании кранов или буровых вышек по телефону 1-877-427-2008.

Что должны делать подрядчики, чтобы соответствовать HVLA?

  • Сообщите BGE по телефону 1-800-685-0123 или Свяжитесь с нами ПЕРЕД началом любых работ, если в результате работ люди или оборудование могут находиться на расстоянии 10 футов или 20 футов при использовании кранов или буровых вышек или воздушных линий электропередач.
  • Ознакомить сотрудников с законом;
  • Разместите знаки. Разместите предупреждающие знаки на всем оборудовании, которое может находиться вблизи воздушных линий.
    • В состав оборудования входят:
      • Лестницы, краны, вышки, копры, экскаваторы, триммеры и аналогичная аппаратура.
    • Знаки должны быть:
      • Постоянные и устойчивые к атмосферным воздействиям
      • Разборчивые с расстояния не менее 12 футов
      • Размещаются на оборудовании в зоне видимости оператора, пока органы управления, и каждого человека за пределами оборудования
      • Размещается на стреле каждого крана или вышки так, чтобы при поднятой стреле она находилась на уровне глаз оператора.
    • На табличках должно быть указано: «Незаконно использовать это оборудование в пределах 10 футов от любого электрического провода».

Что BGE сделает в ответ на ваш запрос?

    • При предварительном уведомлении и надлежащем одобрении BGE предпримет соответствующие меры безопасности, которые могут включать:
      • Перемещение линий
      • Установка физических барьеров для предотвращения любого контакта с линиями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *