Воздушные и кабельные линии электропередач: Воздушные и кабельные линии электропередачи | Обслуживание и ремонт электрооборудования подстанций и распределительных устройств | Оборудование

Содержание

Преимущества воздушных линий передач до 1 кв

Современные службы электроснабжения в последнее время используют два способа электроснабжения с применением следующего оборудования: воздушные линии электропередач до 1 кв, подземные, подводные кабельные коммуникации.

Где применяются воздушные линии электропередач до 1 кв

Чаще всего вышеназванные электропроводные сети применяются в густо застроенных промышленных зонах. Изолированная или неизолированная электропроводка занимает воздушное пространство, прикрепляясь линейными фиксаторами к опорным столбам, изоляторам, кронштейнам, внешним поверхностям архитектурных строений.

Наиболее часто воздушные линии применяются для:

  • подачи электричества от пункта к пункту;
  • передачи теле- радиовещания;
  • обеспечения работы городских телефонных сетей

Воздушные электропровода запрещено пускать над взрывоопасными объектами.

Положительные стороны применения ВЛ

Воздушные линии электропередач до 1 кв имеют основное достоинство – передача электрической энергии приносит значительную финансовую экономию по сравнению с использованием кабельных линий. При необходимости ремонта не требуется проводить работы по раскопке кабеля из-под земли, что также характеризуется экономичностью использования воздушных линий. Для поиска места неполадки необходим лишь визуальный осмотр проводов.

К другим преимуществам относятся:

  • возможность передачи электроэнергии между разно частотными энергетическими системами;
  • передача мощного потока электроэнергии на большие расстояния несет малые потери постоянного тока ЛЭП;
  • сохраняется высокая мощность передаваемого сигнала, устойчивость энергосистемы.

Воздушные линии электропередач предпочтительно использовать для передачи электричества между далеко расположенными населенными пунктами.

Влияние электрических железных дорог и линий электропередачи на воздушные и кабельные линии

Воздушные и кабельные линии, имеющие сближение с высоковольтными линиями электропередачи и тяговыми сетями железных дорог, подвержены индуктивному и гальваническому влиянию этих линий и сетей.

-‘Индуктивное, влияние обусловлено переменными электрическими и магнитными полями, создаваемыми в окружающем пространстве переменными напряжениями и токами во влияющих линиях, и поэтому индуктивное влияние принято также называть электромагнитным влиянием.

Электрическому влиянию, обусловленному наличием во влияющей линии переменного электрического напряжения, подвержены цепи воздушных линий автоматики, телемеханики и связи. Кабельные линии, проложенные в земле, не подвержены электрическому влиянию, так как силовые линии электрических полей экранируются поверхностью земли. Магнитному влиянию, обусловленному протекающим по влияющим проводам переменным током, подвержены воздушные и кабельные линии.

По характеру воздействия электромагнитного влияния на цепи автоматики, телемеханики и связи, а также на устройства, включенные в эти цепи, влияния разделяют на опасные и мешающие.

Опасным называют влияние, при котором напряжение и токи, возникающие в цепях автоматики, телемеханики и связи, могут создать опасность для здоровья и жизни обслуживающего персонала, вызвать повреждения приборов и аппаратуры, включенных в эти цепи.

Мешающее влияние наблюдается тогда, когда в каналах возникают помехи, нарушающие нормальное действие этих устройств (заметные шумы в телефонных цепях, искажение в передаче телемеханических сигналов и т. и.).

Для того чтобы оценить величины опасных и мешающих влияний и сравнить их с установленными нормативными значениями при проектировании строительства линии передачи в зоне влияния ЛЭП или электрических железных дорог или проектировании ЛЭП и электрификации железной дороги, проводят электрические расчеты опасных и мешающих влияний.

Рис. 97. Схема сближения влияющего провода и провода, подверженного влиянию

Если величины опасных и мешающих влияний, полученные при расчете, выше установленных нормативных значений, то проводят на линиях сильного тока и на линиях передачи защитные мероприятия, обеспечивающие снижение влияния до допустимых пределов.

Тяговые сети железных дорог, у которых прямым проводом является контактная сеть, а обратным — «рельс — земля», создают также гальваническое влияние. Гальваническому влиянию подвержены цепи автоматики, телемеханики и связи, использующие землю в качестве обратного провода.

Магнитное влияние. Из электротехники известно, что если по какому-либо проводнику протекает переменный ток с частотой /, то вокруг этого проводника возникает переменное магнитное поле той же частоты. Если в этом поле поместить другой проводник А, то магнитные силовые линии будут пересекать этот проводник и в нем по закону индукции возникает переменная э. д. с., которая будет отставать от тока во влияющем проводнике на 90°.

Предположим, что влияющим проводом является контактный провод 1 (рис. 97) железной дороги, по которому протекает переменный ток 1 с частотой /. Параллельно контактному проводу подвешен провод диспетчерской централизации А, являющийся проводом, подверженным влиянию. Примем, что длина сближения проводов 1 и А равна I, а взаимная индуктивность между этими проводами, отнесенная к 1 км параллельного сближения проводов, — М. Тогда продольная э. д. с. Ем, индуцированная в проводе связи, подверженном влиянию, по отношению к земле

Еы — 0)АШ,

где о> 2л/- круговая частота влияющего тока;

М — взаимная индуктивность между проводами 1 и А, Гн/км;

1 — влияющий ток, протекающий по проводу 1, А,

1 — длина параллельного сближения проводов 1 и А, км.

Взаимная индуктивность М между двумя однопроводными цепями, обратным проводом у которых является земля, зависит от расстояния а между этими цепями, называемого шириной сближения, и удельной проводимости земли о, которую определяют для района сближения проводов по заранее составленным картам проводимости земли или с помощью электрических измерений.

’ Формулы для вычисления взаимной индуктивности сложные, и поэтому для облегчения расчетов пользуются номограммами и графиками, позволяющими по известной ширине сближения, удельной проводимости земли и частоте влияющего тока легко определять значения м.

Опасное магнитное влияние линий сильного тока обычно рассчитывают на основной частоте влияющего тока, равной 50 Гц. Для этой частоты приведена номограмма (рис. 98), по которой можно определить взаимную индуктивность между двумя однопроводными цепями для ширины сближения между ними от 1 до 5000 м при проводимости земли от 0,1 • 10~3 до 400 • 1СР3 См/м.

Пример. Определить продольную э. д. с. Ем в проводе связи на воздушной линии, проходящей параллельно контактному проводу железной дороги, электрифицированной на переменном токе, на расстоянии, равном 50 м. Ток 1 частотой 1 = 50 Гц в контактном проводе равен 600 А, длина сближения 1 — = 10 км, проводимость земли а = 25-10

_3 См/м.

Определим взаимную индуктивность между контактным проводом и проводом связи. Для этого на шкале номограммы (см. рис. 98) отметим точку, равную 50 м (ширина сближения), а на шкале проводимости земли -точку, соответствующую проводимости земли а = 25-10 См/м. Соединив эти точки прямой линией, на средней шкале получим значение взаимной индуктивности М, равное 525 мкГн/км, или 525- !0-6 Гн/км.

Продольная э.д.с. в проводе связи Ем = 0)М/1 — 2л 50-525-10 е-600 < ХЮ = 990 В.

В действительности продольная э. д. с. Ем будет примерно в 2 раза меньше за счет экранирующего действия рельсов электрифицированной железной дороги.

Распределение продольной э. д. с. в проводе, подверженном влиянию, зависит от его состояния. Так, если провод АБ изолирован на обоих концах от земли, то продольная э. д. с. ?

м в этом проводе распределится таким образом, как это показано на рис. 99, а.

При заземлении одного из концов провода, например конца провода Б (рис. 99, б), напряжение этой точки провода по отношению к земле будет равно нулю, а напряжение ?/„ на изолированном от земли конце провода А станет примерно равным продольной э. д. с. Еы, индуцированной в проводе. Расчет индуцированной продольной э. д. с. Ем и оценку ее опасного воздействия принято проводить для случая заземления одного из концов провода, подверженного влиянию.

Экранирующее действие рельсов и металлической кабельной оболочки. Переменный ток, протекающий по контактной сети, индуцирует продольную э. д. с. Ем во всех расположенных вблизи проводниках, в том числе и в ходовых рельсах. Продольную э. д. с. в рельсах можно определить, зная ток в контактной сети и взаимную индуктивность между контактной сетью и рельсами. Так как переходное сопротивление между рельсами и землей сравнительно невелико и обычно не превышает нескольких омов на километр, то под воздействием э. д.с., индуцированной в рельсах, возникает ток /

р, протекающий по цепи рельсы — земля».

Рис. 98. Номо1 рамма для определения взаимной индуктивности между однонроиоднымн цепями при частоте 50 Гц

Ток /р, индуцированный в рельсах, примерно равен половине тока /,. в контактном проводе: /р — 0,5/к, направление тока в рельсах по отношению к току в контактном проводе сдвинуто на угол, близкий к 180°. Следовательно, на подверженный влиянию провод В, находящийся вблизи от электрической железной дороги, будут воздействовать два тока (рис. 100), протекающие по контактному проводу и рельсам. Так как эти токи протекают в противоположном направлении (угол сдвига между ними близок к 180°), то они в каждый момент времени будут создавать в проводе, подверженном влиянию, две э. д. с., также сдвинутые по отношению друг к другу примерно на 180°. Следовательно, результирующая э. д. с. в проводе будет равна разности э. д. с., индуцированных токами /

ь. и /р, так как она будет иметь меньшее значение по сравнению с’э. д. с., индуцированной током, протекающим по контактному проводу. В этом и заключается экранирующее действие рельсов.

Результирующая э. д. с. Ерез в проводе, подверженном влиянию, будет равна разности продольных э. д. с. Е1( и ?р, а коэффициент экранирующего действия рельсов определится как отношение результирующей э. д. с. к э. д. с. ?„, индуцированной током, протекающим по контактному проводу:

,5>р=?’рез Кк-~ (Ак Ар) А 1( 1 Ар ?к.

На практике коэффициент экранирующего действия рельсов принимают 5р == 0,5. В действительности этот коэффициент в некоторой степени зависит от проводимости земли и числа путей электрифицированной железной дороги. На однопутных и двухпутных участках 5

Р 0,45-у0,55, а на многопутных 5р — 0,3-уО,45.

Физическая сущность экранирующего действия металлической оболочки кабеля сходна с физической сущностью экранирующего действия рельсов. Ток /к, протекающий по контактному проводу, будет индуцировать в жилах кабеля и в его металлической оболочке продольные э. д. с. Е.к и Е,,0 одинакового значения. Это обусловлено тем, что взаимные индуктивности между контактным проводом и жилами кабеля и между контактным проводом и оболочкой будут равны, так как расстояние между контактным проводом и кабелем практически не бывает меньше 5-10 м, а расстояние между жилами кабеля и его оболочкой не превышает нескольких миллиметров. Коэффициент защитного действия оболочки кабеля будет тем лучше, чем меньше ее активное сопротивление и чем больше ее индуктивность.

Электрическое влияние. Рассмотрим систему из двух параллельно идущих проводников (рис. 101) — влияющего провода 7, находящегося по отношению к земле под переменным напряжением и, и подверженного влиянию провода А, изолированного от земли. Переменное напряжение создает вокруг провода 1 переменное электрическое поле, силовые линии которого будут пересекать провод А.

По закону электрической индукции в проводе А по отношению к земле будет индуцироваться опасный потенциал и.,=ис1 д,СА0,

где и — линейное напряжение во влияющем проводе. В;

С — электрическая емкость между проводами 1 и А, Ф/км;

Сд0 — то же между проводом А и землей, Ф/км.

Если за провод, находящийся под потенциалом условно примем человека, стоящего на земле, то через тело человека пройдет ток

(ПО, д (11,

где 2п1 — круговая частота влияющего тока;

I-длина провода, подверженного влиянию, км.

Анализируя кривые зависимости потенциала в изолированном от земли проводе, подверженном влиянию (рис. 102), от ширины сближения его с однопутной 1 и двухпутной 2 железной дорогой, электрифицированной на переменном токе с напряжением в контактном проводе 27,5 кВ, получаем, что потенциал в проводе, подверженном влиянию, при небольшой ширине сближения может достигать больших

Рис. 101. Схема, поясняющая, электрическое влияние;

а — расстояние между проводами; Ь — высота подвески влияющего провода; с — высота подвески провода, подверженного влиянию значений, но резко уменьшается с увеличением ширины сближения. Исходя из установленных норм с опасным электрическим влиянием обычно можно не считаться, если на однопутных железных дорогах ширина сближения больше 90 м, а на двухпутных — больше 120 м.

Гальваническое влияние. Однопроводные цепи, использующие землю в качестве обратного провода, испытывают гальваническое влияние, которое обусловлено токами, возникающими в земле от различных источников. Одним из источников этих токов являются железные дороги постоянного и переменного тока, у которых обратный ток возвращается частично по рельсам и частично по земле. Блуждающие токи, протекающие в земле, создают в различных точках земли разные потенциалы. Если рабочие заземления однопроводных цепей находятся в зоне блуждающих токов, то под действием разности потенциалов в этих цепях возникнут токи гальванического влияния.

Напряжение опасного гальванического влияния в однопроводной цепи (рис. 103), рабочие заземления которой 1 и 2 расположены в зоне блуждающих токов железной дороги, и г — б’Г] — 6′,,2 ,

где иГ1— потенциал земли в точке 1 с координатами хд, у, относительно заземления тяговой подстанции 777, В;

IIГ2 — то же в точке 2 с координатами х2, у.г, В.

Вычисление потенциалов Нг) и Vг, процесс очень трудоемкий и на практике для этого пользуются диаграммами, составленными по расчетным формулам для нагрузочного тока, равного 1000 А, для различных координат х и у с учетом проводимости земли.

Диаграмма (рис. 104) построена для нагрузочного тока 1000 А и проводимости земли 1 • 10~3 См’м.

Пример. Определить разность потенциалов 11 в однопроводной цепи, одно нз заземлений которой имеет координаты по отношению к заземлению тяговой подстанции хд — 250 м и у1~- 10 м, а другое — координаты х2 — 2500 м и у2

500 м. По кривым (см. рис. 104) находим потенциал земли с координатами хд=

— 250 м и уг — 10 м: (Уг, = 130 В; потенциал земли в точке с координатами х2

— 2500 м и у2 = 500 м 11Г2 — 38 В. Следовательно, 11г — 11Г1 — (УГ2 — 130 — .38 92 В.

Мешающие влияния. Мешающие влияния линий электропередачи и тяговых сетей железных дорог на цепи автоматики, телемеханики и связи обусловлены наличием в кривых напряжения и тока этих сетей гармонических составляющих, свидетельствующих о несинусои-далыгай форме этих кривых.

Велико содержание гармоник напряжения и тока в тяговых сетях железных дорог. На железных дорогах, электрифицированных на переменном токе, гармоники в тяговой сети возникают за счет преобразования однофазного переменного тока в постоянный при помощи выпрямителей, установленных на электровозах. На железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе, напряжение подается в тяговую сеть от выпрямителей, имеющихся на тя-i овых подстанциях и преобразующих трехфазный переменный ток В постоянный. При этом кривая выпрямленного напряжения, кроме постоянной составляющей, содержит большое число различных гармонических составляющих напряжения, проникающих в тяговую сеть.

Рис. 103. Схема, поясняющая гальваническое влияние

Рис. 104. Диаграмма для определения разности потенциалов в однопроводной цепи при гальваническом влиянии

В тяговой сети железных дорог однофазного переменного тока, кроме тока основной частоты 50 Гц, присутствуют нечетные гармоники тока^ кратные основной частоте, т. е. гармоники с частотами 150, 250, 350, 450, 550, 650, 750 Гц и т. д.

В тяговой сети железных дорог постоянного тока присутствуют гармоники напряжения, кратные частоте 300 Гц, обусловленные схемой шестифазного выпрямления, т. е. гармоники с частотами 300 600, 900, 1200 Гц и т. д. Если же трехфазная сеть, питающая выпрямительные устройства тяговой подстанции, несимметрична, то, кроме гармоник, кратных частоте 300 Гц, возникают гармоники напряжения, кратные частоте 100 Гц, т. е. гармоники 100, 200, 400, 500,

700 Гц и т. д. При неисправности выпрямительных устройств в тяговой сети постоянного тока возникают гармоники напряжения с частотой 50 и 150 Гц.

На электрифицированных железных дорогах эксплуатируют электроподвижной состав с импульсным тиристорным регулированием скорости движения поезда. Такое регулирование создает в тяговой сети дополнительный источник влияния в виде гармонических составляющих в полосе подтональных и тональных частот.

Мешающее влияние возникает также из-за внедрения на железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе, рекуперативного торможения, которое создает в тяговой сети дополнительные гармоники тока.

Чем ниже частота гармоник влияющего тока, тем, как правило, больше их амплитуда. Из диаграммы (рис. 105), построенной для электровоза переменного тока, потребляющего от тяговой подстанции рабочий ток 150 А, видно, что, например, амплитуда 3-й гармоники тока с частотой 150 Гц составляет 36,8 А, т. е. 24,5% рабочего тока, а амплитуда 11-й гармоники тока с частотой 550 Гц- 1,93 А, т. е. 1,3% и т. д.

Если воздушные или кабельные линии находятся в зоне влияния линий электропередачи или электрических железных дорог, то присутствующие во влияющей линии гармоники напряжения и тока будут индуцировать в этих линиях напряжения. С частотой, соответствующей частотам, передаваемым по цепям полезных сигналов, эти напряжения будут создавать помехи, которые при известных условиях могут нарушать нормальную работу цепей автоматики, телемеханики и связи.

В телефонных цепях тональной частоты помехи в основном определяются гармоническими составляющими напряжений с частотами от 300 до 3000 Гц, а в каналах высокочастотного телефонирования — гармоническими составляющими с частотой 6 кГц и более.

Гармоники тягового тока могут оказывать мешающее влияние и на работу устройств железнодорожной автоматики и телемеханики; в основном это гармоники низшего порядка (50, 100, 150 , 200 , 250 и 300 Гц). Устройства диспетчерской централизации (ДЦ), диспетчерского контроля (ДК) подвержены влиянию гармонических составляющих от 300 до 3000 Гц, так как они работают в полосе тональных частот.

Нормы опасных и мешающих влияний. Опасные и мешающие напряжения и токи в цепях автоматики, телемеханики и связи, обусловленные влиянием линий электропередачи и контактных сетей железных дорог, не должны превышать установленных норм.

Рис. 105. Диаграмма содержания гармоник и кривой тока электровоза переменного тока

Нормы опасных влияний установлены с таким расчетом, чтобы . была гарантирована безопасность лиц, обслуживающих устройства автоматики, телемеханики и связи и пользующихся ими, чтобы исключалась возможность повреждения устройств автоматики, телемеханики и связи (пробой изоляции жил кабелей, повреждения аппаратуры, включенной в цепи воздушных и кабельных линий).

Различают нормы опасных влияний при аварийных режимах работы линий электропередачи и контактных сетей железных дорог однофазного переменного тока (короткие замыкания одной из фаз трехфазной линии на землю или контактного провода на землю или на рельсы) и нормы опасных влияний при вынужденном режиме работы контактной сети железных дорог однофазного тока. При этом вынужденным режимом работы контактной сети считают такой режим, при котором одна из тяговых подстанций временно выключена и нагрузку выключенной подстанции на это время воспринимают одна или две смежные с ней подстанции.

В соответствии с установленными нормами напряжение, индуцированное в проводе (жиле кабеля) линии, по отношению к земле при условии его (ее) заземления на противоположном конце, обусловленное магнитным влиянием тяговой сети железных дорог однофазного переменного тока, не должно превышать значений, приведенных в табл. 9.

Нормы, приведенные в табл. 9, распространяются и на линии электропередачи. Значения, приведенные для вынужденного режима, следует относить к нормальному режиму работы несимметричных линий электропередачи, работающих по системе «два провода — земля».

Опасное напряжение между проводом (жилой) в линейных кабельных цепях автоблокировки, релейной полуавтоматической блокировки и станционных устройств СЦБ при вынужденном режиме работы электротяги не должно быть выше 250 В. При коротком замыкании тяговой сети опасное напряжение в жилах кабелей станционных устройств СЦБ не должно превышать 2000 В. На линейные цепи устройств диспетчерского контроля и цепи для передачи сигналов управления и контроля в устройствах диспетчерской централизации распространяются нормы опасного напряжения (см. табл. 9).

Таблица 9

Тип линии

Напряжение. В, ь режиме

вынужденном

короткою замыкания

Воздушная:

с деревянными опорами, в

і

2000 при /1=5;0,15 с

том числе и с желеаобе

60

1500 » /=?0,3 с

тонными приставками

1

1000 » />0,6 с

с железобетонными опора

1

320 » /<?0,15 с

ми

240 » /<?0,3 с

Кабельная

160 » /=?0,6 с

Качество телефонной передачи по цепям многоканальной связи будет удовлетворительным, если напряжение шума, измеренное в точке цепи с относительным уровнем полезного сигнала, равным -6,95 дБ, не превышает 2,5 мВ; это значение и принято в качестве нормы мешающих влияний.

Если напряжение в проводах (жилах кабелей) линий связи не превышает нормы, то на этих линиях нет необходимости в специальных мерах защиты, а эксплуатацию таких линий и ремонтные работы на них можно проводить обычным образом, так как напряжения, установленные нормами, не опасны для лиц, обслуживающих устройства автоматики, телемеханики и связи и пользующихся этими устройствами.

⇐Техника безопасности при работах на кабельных линиях | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Средства защиты устройств автоматики, телемеханики и связи от опасных и мешающих влияний железных дорог и линий электропередачи⇒

Воздушные и кабельные сети — Энциклопедия по экономике

Пункты 1 и 2 в равной степени относятся к электротехническому персоналу, обслуживающему электрические воздушные и кабельные сети, а также производственные цехи и другие электроустановки.  [c.175]


ВОЗДУШНЫЕ И КАБЕЛЬНЫЕ СЕТИ  [c.184]

В воздушных и кабельных сетях 1 000 в и более безопасность работы обеспечивается выполнением технических и организационных мероприятий аналогично указанным для ТП и РУ.  [c.184]

Сет — стоимость санитарно-технических устройств, водоснабжения и канализации, возведения сооружений для очистки промышленных сточных вод и газо-, золоулавливающих установок, устройства осветительных проводок, сооружения теплофикационных и газовых сетей, нефтепроводов, продуктопроводов, газопроводов, воздушных и кабельных линий электропередач, линий связи, сооружения мостов и набережных, дорожных работ, подводно-технических, водолазных и других видов специальных работ в строительстве, а также стоимость санитарно-технического оборудования, предусмотренного строительными нормами и правилами (котлы отопительные, бойлеры, радиаторы, калориферы) Сф — затраты на устройство оснований, фундаментов и опорных конструкций под оборудование, обмуровку и футеровку котлов, печей и других агрегатов  [c.164]


Участие в оперативном и техническом обслуживании подстанций напряжением 35—110 кВ II степени сложности, или распределительных сетей I степени сложности, или распределительных сетей I и II степеней сложности совместно с подстанциями напряжением 35—ПО кВ и II и III степеней сложности участие в обслуживании распределительных пунктов, трансформаторных подстанций, воздушных и кабельных линий распределительных сетей I степени сложности проведение испытаний и измерений на электрооборудовании напряжением до 220 кВ обслуживание механизмов топливоподачи производительностью до 100 т/ч на тепловых электростанциях  [c.189]

Оперативное и техническое обслуживание подстанций напряжением 35—110 кВ II степени сложности или распределительных сетей I степени сложности без подстанций, или распределительных сетей I и II степени сложности совместно с подстанциями напряжением 35—ПО кВ III степени сложности обслуживание подстанций напряжением 35, ПО, 154 кВ I степени сложности и напряжением 220 кВ II степени сложности обслуживание распределительных пунктов, трансформаторных подстанций, воздушных и кабельных линий электропередачи, распределительных сетей I степени сложности, подготовка рабочего места с производством оперативных переключений выполнение сложных и ответственных испытаний и измерений на электрооборудовании напряжением до 200 кВ, обслуживание и ремонт применяемой аппаратуры  [c.205]


Капитальные затраты в электрические сети устанавливаются на основе смет. Удельная (на единицу длины) сметная стоимость воздушных и кабельных линий электропередач зависит от мощности, напряжения, типа опор, числа цепей. Большое влияние оказывают геологические, климатические, топографические условия, организация и технология строительно-монтажных работ.  [c.108]

Существующая сеть связи Минэнерго СССР имеет высокочастотные каналы связи по ВЛ, низкочастотные воздушные и кабельные линии связи (для связи на уровне энергообъект — энергосистема и в распределительных электрических сетях). На уровне энергосистема — ОДУ и ОДУ — ЦДУ дополнительно используют арендованные каналы Министерства связи СССР, высокочастотные кабельные магистрали и радиорелейные линии (РРЛ). Телетайпная связь на всех уровнях организована в основном по абонентской телеграфной сети Минсвязи.  [c.383]

К производственным основным фондам относятся железнодорожный путь, подвижной состав, здания локомотивных и вагонных депо, заводов и другие здания, занятые основными и вспомогательными цехами, мастерскими или установками, выполняющими производственные функции, передаточные устройства (контактная сеть железных дорог, воздушные и кабельные линии связи), силовые и рабочие машины, оборудование. Основные производственные фонды составляют около 91% всех основных фондов железных дорог. Структура основных производственных фондов железных дорог в настоящее время следующая (в % к суммарной стоимости)  [c.274]

Анализ резервов снижения технологических (технических) потерь и разработка мероприятий по их реализации осуществляются с учетом физических факторов, определяющих указанные потери. Так, известно, что потери активной мощности в воздушных и кабельных ЛЭП уменьшаются при сокращении протяженности сети, уменьшении нагрузки (передаваемой мощности), увеличении напряжения и повышении коэффициента мощности электроустановок потребителей (см. главу 26). Коэффициент полезного действия трансформаторов зависит от потерь в стали сердечника (на покрытие которых затрачивается мощность холостого хода), коэффициента загрузки трансформатора, а также коэффициента мощности ( os ф), при котором работает аппарат. В связи с этим важное значение, например, имеет оптимизация загрузки трансформаторов в разных узлах сети.  [c.321]

Передаточные устройства, при помощи которых производится передача электрической, тепловой и механической энергии от машин-двигателей к рабочим машинам, а также передача (транспортировка) жидких и газообразных веществ от одного объекта к другому — воздушные и подземные (кабельные) линии электрической, телефонной и телеграфной сети, внутрихозяйственные (немагистральные) трубопроводы всех видов (водопроводы, нефтепроводы, газопроводы и т. п.), если они не являются частью какой-либо машины, здания или сооружения, а имеют самостоятельное значение трансмиссии и другие устройства.  [c.88]

Электромонтажные работы подразделяются на работы по монтажу следующих видов электроустановок 1) распределительные устройства и подстанции 2) силовое электрооборудование 3) осветительное электрооборудование 4) внутренние проводки и сети 5) воздушные линии электропередачи 6) внешние кабельные сети и токопроводы. Кроме того, существует ряд специальных работ, которые могут входить в состав основных видов монтажных работ. К ним относятся электромонтажные работы а) по крупным электрическим машинам б) по вторичным цепям в) по аккумуляторным батареям г) по батареям конденсаторов д) по тяжелой ошиновке и некоторые другие.  [c.20]

Монтажные участки и участки производителей работ могут быть организованы как по территориальному признаку (комплексное выполнение работ по группе объектов), так и по видам электромонтажных работ (монтаж кабельных сетей, монтаж электроосвещения, сооружение воздушных линий электропередачи).  [c.46]

Для электрических сетей такими статьями калькуляции могут быть а) расходы по содержанию кабельных сетей б) расходы по содержанию воздушный сетей в) расходы по содержанию подстанций г) общесетевые расходы и др.  [c.102]

Должен знать основы электротехники, радиотехники, телевидения технические характеристики и конструкцию обслуживаемого обо рудования, его монтажные схемы правила установки, монтажа антенн индивидуального и коллективного приема, распределительных сетей, кабельных и воздушных переходов назначение элементов телевизионной испытательной таблицы для проверки и оценки качества работы телевизоров и антенн правила и способы проверки и ремонта телевизионных антенн и распределительных сетей назначение и правила пользования приборами, применяемыми для электрических измерений.  [c.159]

Характеристика работ. Полный монтаж, демонтаж, испытание и сборка особо сложного высоковольтного оборудования электроподстанций, электрических машин и узлов всевозможных конструкций и систем, кабельных и воздушных сетей напряжением свыше 35 кВ. Изготовление особо сложных приборов и механизмов по эскизам и принципиальным схемам испытание, регулировка и сдача их в соответствии с техническими условиями. Изготовление наиболее сложных шаблонных схем и монтаж реальных схем из различных проводов. Монтаж высокочастотных установок мощностью свыше 700 кВт. Выявление дефектов и повреждений сети и аппаратов и устранение их. Изготовление приспособлений, необходимых для выполнения электромонтажных работ.  [c.276]

Характеристика работ. Производство работ по установке, монтажу и ремонту многоканальных (свыше пяти элементов) индивидуальных и коллективных телевизионных антенн метрового и дециметрового диапазона волн с высотой антенных опор свыше 5 до 9 м, распределительных сетей коллективного приема телевидения, рассчитанных на подключение до 200 телевизоров. Установка конвертеров дециметрового диапазона. Ремонт ламповых антенных усилителей. Участие в составе бригады в производстве работ по установке всех типов телевизионных коллективных антенн (кроме вышеуказанных), устройству кабельных воздушных переходов (для строительно-монтажных управлений), сдаче и приеме работ по установке и монтажу коллективных антенн и распределительных сетей, измерениям уровня и определения «качества телевизионного сигнала.  [c.161]

При пользовании данными табл. 3 расходы по транспортированию материалов дополнительно не исчисляются, за исключением стоимости транспортирования материалов для работ по сооружению воздушных линий электропередачи и магистральных кабельных сетей.  [c.52]

К электрическим сетям относятся воздушные линии низкого и высокого напряжения, провода которых проложены на специальных опорах или по стенам зданий и сооружений, подземные кабельные линии, контактные сети электротранспорта, измерительные, сигнализационные и оперативные линии, телефонные, телеграфные и радиотрансляционные сети, а также распределительные устройства, назначением которых является трансформирование, направление и распределение электроэнергии для передачи потребителям.  [c.108]

Границами между распределительными устройствами и электрическими сетями служат наконечные кабельные воронки (для кабельных сетей), выводные втулки (для воздушных сетей) и подвесные гирлянды между распределительными устройствами подстанций и воздушными линиями.  [c.109]

Присоединение законченной строительством электроустановки к энергосистеме производится по согласованию с соответствующей энергосистемой в соответствии с Правилами пользования электрической энергией , а также заданными техническими условиями на присоединение, в которых указываются точка присоединения (подстанция, электростанция или линия электропередачи) и ориентировочные уровни напряжения в точках присоединения напряжение, при котором возможно выполнение питающих воздушных или кабельных линий, ожидаемый ориентировочный уровень напряжения и средство его регулирования, требования к трассе линии обоснованная необходимость в производстве работ по усилению существующей сети в связи с появлением нового объекта (увеличение сечения, замена и увеличение трансформаторной мощности и др.) специфические требования к подстанциям и устройствам потребителей, к которым присоединяются питающие линии энергосистемы (необходимость  [c.367]

Комплексная бригада ЭВС осуществляет техническое обслуживание и ремонт сооружений, а также оборудования ЭВС КС воздушных и кабельных линий электропередачи от источников электроснабжения до подстанции собственных нужд КС трансформаторных пунктов электрооборудования КС, включая внутреннее и наружное освещение водозаборных сооружений и артезианских скважин насосных станций (кроме циркуляционных систем охлаждения ГПА), насосно-пневматических установок и водопроводных сетей водогрейных котельных (автоматизированных и неавтоматизированных) и тепловых сетей вентиляторов и калориферных установок установки водохимподготовки (натрий-ка-тионитовых, магнитных и т. п.) фекальных насосных, очистных сооружений и канализации электростанций автономного, резервного (аварийного) электроснабжения КС воздушных компрессоров различного назначения (эрлифтных установок, для пневмо-инструмента и т. п.)..  [c.172]

Элементы энергетического оборудования электростанций и сетей, подлежащие ремонту трубопроводы, арматура, лопатки горелок, сетки фильтров, диски роторов, прокладки, обмотки статоров электрических машин, детали воздушных и кабельных линий электропередачи, подстанций, реле простых электрических средств измерений и аппаратуры постоянного и переменного тока, несложные контрольно-измерительные приборы и механизмы средств теплотехнического контроля и автоматики тепловых процессов, изготовленные из недорогих и нелимитируемых материалов  [c.110]

Сооружения и сети водопровода, канализации, теплофикации и газификации. Трансформаторные подстанции и пункты, воздушные и кабельные линии электропередачи, наружное освещение территории. Устройства радиофикации, телевидения и часификации в населенных пунктах.  [c.123]

Электростанции объединены электрическими сетями разного уровня напряжения на параллельную работу в районные электроэнергосистемы, которые в свою очередь образуют объединенные энергосистемы (ОЭС). Электрические связи между ОЭС формируют единую энергосистему страны (ЕЭС). Основными технологическими элементами электросетевого комплекса служат линии электропередачи (воздушные и кабельные) и трансформаторные подстанции с соответствующим вспомогательным оборудованием. Различают магистральные и распределительные электрические сети последние доводят электрическую энергию от узлов нагрузки до абонентских установок потребителей. Линии электропередачи напряжением 0,4-1150 кВ имеют общую протяженность порядка 3 млн км, в том числе магистральные электросети напряжением 220-1150 кВ -157 тыс. км.  [c.27]

Разряды, начиная с 4-го и выше, присваиваются электромонтажникам по следующим основным видам работ силовым сетям и электрооборудованию освещению и осветительным сетям кабельным сетям распределительным устройствам вторичным цепям воздушным линиям высокого напряжения электролинейщики).  [c.262]

Поддержание в эксплуатационной готовности трансформаторных подстанций, кабельных и воздушных электрических, тепловых сетей и других коммуникаций энергетического и электротехнического снабжения электрической, тепловой энергией, воздухом и пр.  [c.162]

Большее значение имеют дополнительные расходы, возникающие из-за неэкономичных условий эксплуатации. Поддержание целостности системы требует, чтобы нагрузки распределялись между электростанциями так, чтобы. мощности, возникающие при отключении двухцепной воздушной или одноцепной кабельной линии, секции шин или трансформатора 400/275 кв, можно было передавать по оставшимся в работе линиям сверхвысокого напряжения. Кроме того, должна быть обеспечена надежная эксплуатация сетей 132 кв и более низкого напряжения на случай отключения воздушной или кабельной линии или трансформатора. Эти требования иногда влекут за собой снижение экономичности эксплуатации, в особенности если отключаются линии. Отключение турбоагрегатов почти всегда вызывает необходимость эксплуатации малоэкономичной электростанции для покрытия дефицита мощности.  [c.24]

Кабельные сети а) 1, 6, 10 кв и б) специальный Внутреннее силовс Воздушные ЛЭП Освещение и по. дп. . . ……… 5,1 12,3 15,9 11,7 15,8 20 30 30 10 10 10 20 40 20 10  [c.298]

Средней сложности тепломеханическое и электротехническое оборудование электростанций и сетей, подлежащее ремонту деаэраторы, горелки, дымососы, вентиляторы, паро-, водопроводы и арматура среднего давления, трубопроводы тепловых сетей диаметром до 300 мм, фильтры, осветлители, несложная аппаратура релейной защиты, автоматики и средств измерений, воздушные линии электропередачи напряжением 0,4—20 кВ, электрические машины малой мощности и относящаяся к ним пускорегулирующая аппаратура, распределительные устройства и кабельные линии напряжением до 10 кВ, трансформаторы мощностью до 10000 кВ- А, напряжением до 35 кВ и другое аналогичное оборудование усложненной конструкции, частично изготовлен ноо и — дорогостоящих ii лимигпр. с-мых материалов  [c.115]

Кабельными заводами страны изготовляются неизолированные провода, предназначенные для воздушных линий электропередач и контактной сети электрифицированного транспорта силовые кабели — для передачи и распределения электрической энергии контрольные кабели — для присоединения к электрическим приборам и аппаратам в электрических распределительных устройствах шланговые кабели и провода — для присоединения подвижных токоприемников и для питания горнодобывающих и землеройных машин кабели и провода для геофизических работ, предназначенные для электрической разведки методом сопротивления, а также для производства прострелочных и взрывных работ при исследовании буровых скважин провода для электрифицированного транспорта для внутренних и на-ружных соединений электрооборудования подвижного состава провода и шнуры — для осветительных и силовых установок провода авиационные, автомобильные и тракторные — для мон-тажа высоковольтной системы зажигания двигателей и для соединения приборов электрооборудования в сети низкого напряжения кабели и провода для прокладки на судах морского и речного флота и других морских плавучих сооружений кабели связи— для передачи телефонных разговоров, телеграмм, фототелеграмм, телевизионных и радиовещательных программ провода и шнуры связи провода монтажные для приборов и электрических схем провода для обмоток электрических машин и трансформаторов, электромагнитных катушек электрических приборов и аппаратов и другие.  [c.2]

Электрическая сеть потребителя электрической энергии (абонента) является продолжением электрической сети электроснабжающей организации. На предприятия с электроприемниками I и II категории по надежности электроснабжения электроэнергия должна подводиться по двум отдельным кабельным или воздушным линиям электропередачи от двух независимых источников электроснабжения. На предприятия с электроприемниками Ш категории электроэнергия может подводиться по одной кабельной или воздушной линии электропередачи от одного источника электроснабжения.  [c.17]

Повреждения кабельных и воздушных линий электропередач – причины

За последние 200 лет человечество совершило огромный скачок в своем развитии. Прогресс наблюдается не только в мышлении общества, но и в научно-техническом плане, причем развитие промышленности нередко сильно опережает развитие социума. И тем не менее сегодня никто не станет отрицать, что, несмотря на все наши достижения, проблем хватает.

Не является исключением и передача электрической энергии по проводам и кабелям. Живя в эпоху рассвета искусственного интеллекта и беспроводных наушников, мы все еще вынуждены «механически» соединять большинство источников энергии с ее приемниками. Это вызывает соответствующие проблемы, и главная из них – повреждения проводников. Давайте рассмотрим прямые и косвенные причины повреждения ЛЭП.

Первостепенная причина, по которой процент аварий на ЛЭП выше, чем в остальном оборудовании, используемом в энергетике – это незащищенность линий и их относительная подвижность. Трансформаторы и генераторы, например, устанавливаются на прочном железобетонном основании (часто – в закрытых помещениях), не имеют открытых подвижных частей, подверженных воздействию окружающей среды, а их обмотки и магнитопровод защищены прочным стальным корпусом. Линии электропередач же распространяются на большие расстояния, доступ к ним часто ничем не ограничен.

Воздушные ЛЭП (ВЛ) находятся под постоянным воздействием окружающей среды: осадков, ветров, растущих деревьев, хулиганов, подвижек почвы и т.п. Все эти причины так или иначе приводят к нарушению изоляции. Что это означает? Изоляция ВЛ – воздух, являющийся диэлектриком. Провода находятся под фазным относительно земли напряжением. Напряжение между самими проводами – линейное, примерно в 1.7 раза выше фазного. Расстояние между проводами и от проводов до земли и близлежащих деревьев выбирается таким, чтобы не происходил электрический пробой данных воздушных промежутков.

При плохих метеоусловиях возможны короткие замыкания вследствие сближения и схлестывания проводов, их обледенения. По этим и другим причинам может случиться обрыв провода ЛЭП или разрушиться опора. Из-за пляски проводов увеличивается вероятность соприкосновения с деревьями и кустарниками, что также приводит к КЗ. Ввиду коррозии арматуры (деталей, соединяющих провода с изоляторами) и повреждения изоляторов их диэлектрические свойства ухудшаются, что ведет к росту вероятности пробоя. К косвенным причинам можно отнести повреждения ОПН: из-за молнии перенапряжение произойдет на линии, а не на разряднике.

Практика показала, что нормальная работа воздушных и кабельных линий невозможна без средств релейной защиты и автоматики, обеспечивающих автоматическое отключение замыканий и автоматическое повторное включение (АПВ) линий. Обычно релейная защита (РЗ) состоит из реле, измерительных приборов и специальных логических схем, предназначенных для корректного функционирования защиты. Каждый из элементов РЗ имеет свою надежность и вероятность брака, а организации, проектирующие РЗ, могут допустить ошибку в расчетах, будь то неправильно выбранные уставки или задержки времени. Эти факторы могут стать еще одной монетой в копилке аварий на ЛЭП. Однако в некоторых случаях автоматика помогает с определением мест повреждений.

Кабельные линии (КЛ), кажется, более надежны, чем воздушные: защищенные оболочкой и иногда – броней, проложенные в кабельных каналах или лотках, они тем не менее подвержены влиянию внешних условий. Как и у ВЛ, нарушение изоляции – основная причина повреждения КЛ. Единственное, весовые коэффициенты причин повреждений различаются. Из-за агрессивной внешней среды, неправильного монтажа муфт, небрежного хранения и прокладки изоляция кабелей повреждается. В полимерной изоляции в результате старения и других причин образуются триинги (дендриты) – мелкие древовидные трещинки, приводящие к повреждениям, если их оставить без внимания. Так, импульсное перенапряжение, возникшее из-за молнии, способно «добить» изоляцию. Неосторожность при земельных работах или неверно установленные указатели кабельных линий нередко становятся причиной КЗ.


Как видно, все причины повреждений воздушных и кабельных линий можно свести к одному: нарушению изоляции. Нарушить ее можно любым способом – ковшом в случае кабелей, проволокой в случае проводов, неправильным монтажом или расчетами, ненадлежащим защитным оборудованием. Одно несомненно: контроль изоляции и проверка средств защиты на стадии монтажа в разы увеличивает шансы беспроблемной работы в будущем. Мы в «ТМРсила-М» с радостью поможем вам разобраться в этом.

 

 

Воздушные кабельные линии электропередач

Если только не брать во внимание существующие электрические линии с тысячным вольтажом, воздушные кабельные линии (ВКЛ) — это метод прокладки питающих электролиний характерный для сельской местности, частных домовладений и приусадебных участков. На открытом воздухе необходимо принимать меры по защите силовых линий от атмосферных осадков, от температурных перепадов, от ветровых нагрузок, от механических ударов веток, длительного воздействия ультрафиолетового солнечного излучения, злонамеренных поступков любителей металла и многого другого. В связи, с чем чрезвычайно важно понимать, какой кабель пригодный для воздушного прокладывания, а какой — применять непозволительно.

Воздушные кабельные линии: преимущества и недостатки

Кабельно воздушная линия — определение данного термина означает линию предустановленную для транспортировки электрической энергии. Она состоит из одного либо ряда кабелей, расположенных параллельно, соединенных монтажными, стопорными или концевыми муфтами с закреплением крепежными изделиями. Главными компонентами системы силовых кабелей считаются токопроводящие жилы, изоляционное покрытие, защитные оболочки электроизоляции от влаги и прочих влияний атмосферы, стальная ленточная бронь, чтобы защитить оболочку от любых воздействий механического характера.

Кабельные линии по ПУЭ « Правилам устройства электроустановок», предусматриваются для построенных объектов, владеющих разветвленной сетью, образцом которой является высоко структурированная кабельная подсистема. Неповторимость инженерии такой линии обусловливается ее конфигурацией, числом объектов электрообеспечения, интервала между точками закрепления, атмосферными критериями и некоторыми другими факторами.

Однозначным преимуществом такой прокладки считается лёгкость ее проектирования и монтирования и сравнительная невысокая стоимость. Для сложных конфигурированных кабельных сетей простота доступа в различных точках линии для проведения операций по обслуживанию и ремонту. С такой позиции ВКЛ имеют дополнительное принципиальное преимущество по сопоставлению с другими разновидностями прокладки.

Воздушные кабельные линии электропередач располагают и минусами. К которым причисляют неразрешенную до настоящего времени проблему ураганной защиты, в то время, когда падающие опоры, инородные элементы разрывают линии электроснабжения и приводят к повреждению фидеров. Предрасположенность к молниевым разрядам и накапливание электростатики — также из ряда неблагоприятных моментов ВКЛ.

Способы прокладки и монтажа

Протягивать электрокабель 0.4 кВ и выше обязаны исключительно подготовленные специалисты, обладающие аттестацией по электробезопасности и специальным допуском к работе на высоте. Требуется неукоснительно исполнять правила безопасности, а при производстве работ использовать средства защиты.

Воздушная кабельная прокладка относительно элементарна в монтаже, в том случае, когда предварительно официально одобрен проект и освидетельствованы места крепления. Важным обязательным условием верной прокладки ВКЛ по праву считается достижение условий, когда кабель не будет иметь возможности часто соприкасаться с другими предметами. Подобное трение, спустя некоторое время приведет к изнашиванию изоляции.

Для того, чтобы избегнуть опасных проявлений, при таком монтаже зачастую применяется технология под названием FlexTender. Алюминированная либо покрытая цинком металлическая проволока скручена в пружину со спиральной линией. Она проводится промеж 2-мя объектами, в середину спирали размещается кабель и дополнительный трос. При растяжении пружина развертывается, предоставляя оптимальную изгибаемость, эластичность и защищенность от наружных разрывов. Концы FlexTender крепятся в 2-х местах между двумя точками ВКЛ, где производится промежуточное закрепление усиливающей конструкции и кабеля.

Крепление силовой конструкции

Кабельные линии ПТЭЭП согласно «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» при строительстве обязаны иметь точки, закрепления кабеля и усиливающих элементов: металлический трос, канаты, веревки, проволочная продукция, способные обеспечить добавочную крепость строительные конструкции и образуют «скелет» конструкции.

В перечень возможных частей крепления включаются:

  • Арматура, встроенная в капитальную стенку здания или сооружения;

  • специализированные настенные анкеры;

  • мощное перекрытие кровли;

  • специальная стойка.

К непозволительным компонентам крепежа силовой составляющей ВКЛ принадлежат:

  • Деревянные конструкции оконных рам;

  • дверные проемы;

  • ограждающие конструкции приусадебных участков;

  • конструкции декораций или отделки.

Все малонадежно прикрепленные детали ВКЛ, позволяют, кроме угрозы быть вырванными при повышении веса кабельной продукции, создать определенный люфт, который при закреплении, приведет к подвижности участка силового элемента ВКЛ, что, как правило, становится первопричиной его разрушения.

Для крепости надежнее протягивать самонесущий электрокабель. В нем применяется вспомогательный силовой элемент. Обыкновенный кабель обязан зацепляться с поддержкой каната либо металлической проволоки, обработанной цинком или латунью 4-6 мм.

В воздушной кабельной линии силовой компонент обязан обладать легким провесом, по той причине, что крепко натянутая проволока приносит лишнюю нагрузку. В соответствии со СНиП 3.05.06/85, углубленность провеса обязана, располагается в рамках от 1/60 до 1/40 всеобщей протяженности пролета. Промежуток между узлами закрепления электрокабеля к силовому элементу не должен превосходить 10 м.

Опорные крепления воздушной линии

Воздушные кабельные линии электропередач размещают аналогичным образом на опорах/столбах/ мачтах, которые по использованному материалу подразделяются:

  • Простые деревянные столбы;

  • усиленные железобетонные столбы;

  • металлические конструкции.

Необходимо отметить, что металлические опоры по требованиям нормативных документов допускается применять исключительно в ВКЛ напряжением более 1 кВ.

Опорные крепления по типу подразделяются:

  • Промежуточные — это обособленный столб, который устанавливается в довольно удлиненных пролетах, при провисании электрокабеля под собственной массой, способен удерживать от обрыва.

  • Анкерные крепятся на участках перехода, предоставляя вспомогательную прочность строительные конструкции.

  • Угловые выполняются на поворотах магистрали ВКЛ, что предупреждает возникновение изгибов и изломов кабельной продукции.

  • А-образные размещают в зонах спайки кабелей для монтирования разрядников, которые применяются для защиты от перенапряжений в электросетях.

Таким образом, воздушные кабельные линии — надёжный и безопасный способ электроснабжения небольших жилых и общественных объектов. Однако для правильной эксплуатации их, крайне важно, грамотно организовывать монтаж, заблаговременно просчитав все нагрузки.

1.1.9.4. Воздушные и кабельные линии электропередачи [Дата введения — 1 июля 2000 года | МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АСБЕСТА И АСБЕСТОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ] — последняя редакция

1.1.9.4. Воздушные и кабельные линии электропередачи

1.1.9.4.1. Устройство и эксплуатация передвижных (временных) воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В и выше на карьерах должно производиться согласно инструкции по безопасной эксплуатации электроустановок открытых горных работ.

1.1.9.4.2. Под воздушными линиями не должны размещаться штабели породы, руды, шпал, рельсов и прочих материалов.

1.1.9.4.3. Расстояние от нижнего фазного провода воздушной линии электропередачи на уступе до поверхности земли при максимальной стреле провеса проводов должно быть не менее величин, указанных в таблице 1.

Таблица 1

┌─────────────────────────────────────┬─────────────────────────┐
│       Район прохождения линии       │Расстояние, м, от фазного│
│                                     │   провода до земли при  │
│                                     │      напряжении, кВ     │
│                                     ├────────┬────────┬───────┤
│                                     │  до 1  │ 1 - 10 │  35   │
├─────────────────────────────────────┼────────┼────────┼───────┤
│Территория карьеров и породных       │6       │6       │6      │
│отвалов                              │        │        │       │
│Места, труднодоступные для людей и   │5       │5       │5      │
│не доступные для наземного транспорта│        │        │       │
│Откосы уступов                       │3       │3       │3      │
│Пересечение контактного провода      │2       │2       │2      │
│электрифицированного участка         │        │        │       │
│железнодорожного пути с линией       │        │        │       │
│электропередачи (от контактного      │        │        │       │
│провода до линии электропередачи)    │        │        │       │
│Пересечение железнодорожных путей с  │7,5     │7,5     │7,5    │
│линией электропередачи (от головки   │        │        │       │
│рельсов)                             │        │        │       │
└─────────────────────────────────────┴────────┴────────┴───────┘

1.1.9.4.4. Горизонтальное расстояние от крайних проводов линий электропередачи при наибольшем их отклонении до ближайших выступающих частей зданий и сооружений должно быть не менее 2 м при напряжении линии до 10 кВ и 4 м — 35 и 110 кВ.

1.1.9.4.5. Горизонтальные расстояния от крайнего провода воздушной линии электропередачи (стационарной или передвижной) напряжением 10 кВ на уступе должны быть не менее величин, приведенных ниже:

при неотклоненном положении до крайнего провода контактной сети, подвешенного с полевой стороны опоры контактного провода, — 2,5 м;

при неотклоненном положении до бровки земляного полотна автомобильной дороги — 2,0 м.

1.1.9.4.6. Работа экскаваторов, погрузчиков, буровых станков и т.п. под линиями электропередач, находящимися под напряжением, или вблизи их допускается в том случае, если эти машины принадлежат владельцу линии или закреплены за ним и при условии, когда расстояние по воздуху от подъемной или выдвижной части в любом ее положении, в том числе и при наибольшем допустимом конструкцией подъеме или боковом вылете до ближайшего провода, находящегося под напряжением, будет не менее при напряжении до 1 кВ — 1,5 м, от 1 до 20 кВ — 2 м, от 35 до 110 кВ — 4 м.

1.1.9.4.7. При эксплуатации автосамосвалов грузоподъемностью 75 т и более должны разрабатываться дополнительные мероприятия по безопасности проезда их под контактными сетями.

На карьерных и отвальных линиях электропередачи напряжением до 35 кВ допускается применение передвижных опор.

Расстояние между передвижными опорами определяется по расчету с учетом климатических условий и не должно превышать 50 м.

При переходах воздушных ЛЭП через автодороги крепление проводов на опорах со штыревыми изоляторами должно быть двойным, за исключением переходов через призабойные автодороги, где крепление допускается на одном изоляторе.

1.1.9.4.8. Все воздушные и кабельные линии электропередачи в границах опасных зон на время взрывания зарядов должны быть отключены.

После взрыва перед включением необходимо произвести осмотр этих линий с записью результатов в специальный журнал.

1.1.9.4.9. Не допускается производить работы на линиях электропередачи во время грозы.

1.1.9.4.10. Ремонт шланговых оболочек и соединение гибких кабелей должен производиться путем вулканизации. После соединения, требующего восстановления жильной изоляции кабеля, последний должен быть подвергнут испытанию на диэлектрическую прочность.

Величина испытательного напряжения выпрямленного тока должна быть не менее 20 В. Продолжительность испытания 5 мин.

При применении кабельных линий в карьерах и отвалах допускается производить соединение отрезков кабелей длиной не менее 100 м при помощи специальных муфт (соединительных коробок), допущенных к применению на открытых горных работах.

1.1.9.4.11. Гибкий кабель, питающий передвижные машины, должен прокладываться так, чтобы исключалась возможность его повреждения, примерзания, завала породой, наезда на него транспортных средств и механизмов. По обводненной площади кабель должен прокладываться на опорах («козлах»). В начале смены, а также в течение работы гибкие кабели должны осматриваться работниками, обслуживающими данную установку.

Допускается держать гибкий кабель под напряжением на специальном барабане (устройстве), если это предусмотрено конструкцией машины.

Не допускается перетаскивание кабеля волоком по почве с применением механизмов. Перемещение кабеля разрешается производить с помощью ковша экскаватора или механизмов с применением приспособлений, исключающих излом или повреждение кабеля (изолирующие насадки на зубья и др.), по инструкции, утвержденной главным инженером организации (подразделения).

1.1.9.4.12. При подноске экскаваторного кабеля, находящегося под напряжением, работники обязаны пользоваться диэлектрическими перчатками (рукавицами) или специальными устройствами с изолирующими рукоятками.

1.1.9.4.13. Ремонт кабеля должен производиться после отсоединения его от питательного пункта и разрядки от остаточных электрических зарядов.

1.1.9.4.14. В местах пересечения с железнодорожными путями и автомобильными дорогами кабели должны быть защищены от повреждений путем прокладки их в трубах, коробах, желобах и др. Размеры укрытия должны превышать ширину железнодорожных путей или дорог не менее чем на 2 м в каждую сторону.

1.1.9.4.15. Соединение гибких кабелей напряжением до 1000 В, требующих в процессе работы частых перемещений, должно выполняться при помощи специальных штепсельных муфт. Розетка должна монтироваться на стороне источника питания.

1.1.9.4.16. Соединение многопроволочных проводов из однородного металла передвижных линий электропередач напряжением выше 1000 В должно производиться с помощью специальных зажимов или скруткой по способу «елочка» или комбинированным способом. При применении многопроволочных проводов и тросов из разнородных металлов следует применять специальные соединительные зажимы.

В каждом пролете на один провод или трос допускается не более трех соединений.

1.1.9.4.17. Не допускается более одного присоединения или отвода от зажимов пускателя, трансформаторов и т.п., если это не предусмотрено конструкцией зажимов или присоединительной арматуры.

Он-лайн калькулятор

Расчет магнитных полей от выбранных воздушных линий электропередач Великобритании

Используйте следующий калькулятор для исследования факторов, влияющих на магнитные поля, создаваемые некоторыми стандартными конструкциями высоковольтных воздушных линий электропередач Великобритании.

Вы можете проверить эффект изменения:

Вы можете выбрать диапазон расстояний (перпендикулярно линии) для расчета, и калькулятор выдаст вам график и скажет вам максимум.

Вы выбираете или вводите эти значения в белые ячейки (не пытайтесь редактировать другие ячейки — любые изменения в них будут отклонены).


Примечание. Этот инструмент размещен в облаке. Если вы не видите калькулятор, но получаете сообщение «прокси-сервер отказывается от соединений», это, вероятно, означает, что облачные сервисы запрещены вашим интернет-сервисом. Свяжитесь с нами, если вы особенно хотели бы увидеть этот инструмент. Полная функциональность поддерживается только для настольных компьютеров и ноутбуков — мобильные устройства могут не поддерживать всю интерактивность.

См. нашу страницу о принципах расчета полей для объяснения принципа, который использует этот калькулятор.

Обратите внимание, что этот калькулятор предназначен для иллюстрации факторов, влияющих на поле от линии электропередач. Мы не предоставляем проект каждой отдельной линии, и мы не можем сообщить вам ток в конкретных линиях, поэтому на самом деле это не предназначено для расчета поля в конкретном доме по конкретной линии.

Обратите внимание:

  • пока это вычисляет только магнитные поля, а не электрические поля
  • для токов: вы можете включить знак минус, чтобы изменить направление тока.Оба тока + или оба тока – означает, что два тока имеют одинаковое направление; один + и другой – означают противоположные направления
  • он рассчитывает путем аппроксимации проводников бесконечными прямыми линиями (прогиб игнорируется), поэтому вам необходимо ввести дорожный просвет в интересующей точке — меньшее значение, если вы хотите рассчитать ближе к середине пролета (12 м будет хорошее типичное значение для линии 400 кВ) или более высокое значение, если вы хотите произвести расчет на опоре (возможно, 20 м)
  • он рассчитывает сбалансированные токи в каждой цепи, хотя вы можете выбрать любую величину баланса между цепями, которую вы хотите
  • мы запрограммировали некоторые из наиболее распространенных конструкций линии, но мы будем рады добавить любые другие, которые вам особенно понравятся — свяжитесь с нами.Мы также даем фактические размеры для некоторых из этих конструкций.

 

Мы проверили этот калькулятор с другим программным обеспечением, которое, в свою очередь, мы проверили с фактическими измерениями, поэтому мы считаем, что он дает правильные ответы, но мы не можем нести ответственность за какие-либо ошибки.

Приветствуются все отзывы или пожелания по улучшению!

132 кВ

Максимальное поле создается самой большой конструкцией линии – L7 – при минимально допустимом дорожном просвете – 7.0 м. Поле также зависит от фазировки. Линии 132 кВ обычно имеют нетранспонированную (U) фазу.

 

Типичные поля меньше, чем максимальное поле, поскольку зазор обычно выше. Три кривые, показанные здесь, относятся к нормальной фазировке U и трем различным конструкциям линий: L7 (самая высокая), конструкция с меньшей опорой, L132 и конструкция с деревянным столбом (самое низкое поле).

 

В этой таблице приведены некоторые фактические значения полей для тех же условий.

7

0

Образование 70059

0

3615

10

0

182

81

23

0

0

103

72

23

23

0

2628

10

697

697

0

154

66

19

1780

0

689

10

86

59

59

18

10

Образование 7 м
Одноместный схема

0

1174

0

588

588

73

11

10

458

458

89

89

10

15

3

3

2

Примечание:

1.Все поля рассчитаны на высоте 1 м над уровнем земли.

2. Все электрические поля рассчитаны для номинального напряжения. На практике напряжения (и, следовательно, поля) могут возрасти на несколько процентов.

3. Все рассчитанные здесь электрические поля являются невозмущенными величинами.

4. Все поля даны с одинаковым разрешением для простоты представления (1 В/м), но их точность не превышает нескольких процентов.

5. В расчетах не учитываются напряжения нулевой последовательности. Это означает, что значения на больших расстояниях, вероятно, занижены, но маловероятно, что они составят более нескольких процентов и меньше ближе к линии.

6. «Максимальное поле под линией» — это самое большое поле, которое не обязательно находится на осевой линии маршрута; он часто находится под одним из пучков проводников.

7. Иногда цепь 132 кВ может быть проведена на линии, рассчитанной на 275 кВ или 400 кВ. Тогда электрические поля могут быть больше, чем показано здесь.

Волоконно-оптические кабели ADSS в воздушных линиях электропередачи и явление короны — OFIL

Все диэлектрические самонесущие (ADSS) волоконно-оптические кабели расположены в сильных электрических полях.Их оболочка может подвергаться дуговому разряду и коронному разряду, особенно в сильно загрязненных районах с небольшим количеством осадков, где на кабеле регулярно выпадают осадки с высокой проводимостью, и он редко очищается естественной дождевой водой. очищается естественной дождевой водой.

Коронный разряд или электрическая дуга в сухом состоянии пробивают оболочку кабеля, что приводит к проникновению воды, что приводит к разрушению арамидной нити и обнажению трубок из ПБТ, содержащих оптические волокна. В более тяжелых случаях резкое снижение механической прочности может даже привести к падению кабеля.

Коронный эффект

Коронный разряд ожидается в местах с локальными сильными электрическими полями, вызванными острыми кромками, например, на концах бронестержневых сборок проводников линий электропередачи. Узлы броневых стержней крепятся к конструкциям ЛЭП, опорным тросам, обеспечивают механическую прочность, защищая их от изгиба, а также заземляют тросы. В зависимости от расположения кабеля по отношению к высоковольтным проводникам напряжение проводника и загрязнение поверхности кабеля могут вызвать протекание тока по кабелю.Это приводит к коронному разряду, микроискрению и сухому дуговому разряду, особенно вблизи башни, где электронное поле является максимальным. Процессы локального частичного разряда связаны с излучением УФ и образованием озона и других кислот, реагентов, вызывающих эрозию оцинкованных проводников и оболочки АДСС.

Сухая дуга

Несмотря на то, что кабели ADSS электрически непроводящие, загрязнения, которые накапливаются на их внешней оболочке, могут сделать их проводящими. При неравномерном смачивании слоя загрязнения он становится полупроводящим.Большинство случаев отказа ADSS произошло в сильно загрязненных районах или в прибрежных районах. Ветер с моря наносит капли соленой воды на поверхность оптоволоконного кабеля, покрывая кабель тонким слоем соли. Туман или роса смачивают слой загрязнения и образуют проводящий слой на поверхности кабеля. Емкостная связь между фазными проводами и оптоволоконным кабелем индуцирует ток вдоль влажного слоя загрязнения. Это течение высушивает слой и образует небольшие сухие полосы. Сухая лента прерывает ток и генерирует высокое напряжение на ленте.Это напряжение создает дуги. Нагревательный эффект дуги увеличивает длину сухого пояса, что останавливает дугообразование. Однако конденсат и переносимая ветром морская вода смачивают кабель и вновь вызывают искрение. Дугообразование в сухих зонах — это периодическое явление, которое возникает, когда кабель одновременно мокрый и загрязненный.

Чем выше загрязнение и влажность, тем выше наведенный ток, поэтому в субтропических районах сухое дугообразование, а также коронный разряд особенно вредны из-за специфических климатических условий: восьми-девятимесячный засушливый период сменяется более короткий дождливый период зимой.Слой загрязнения поверхности кабеля после сухого периода становится твердым и липким, особенно толстым в областях, близких к зажимам, что создает серьезную проблему коронного разряда.

Воздушная или подземная передача? Это (все еще) вопрос

В течение многих лет электроэнергетическая промышленность задавалась вопросом, использовать ли воздушные или подземные системы для передачи энергии с использованием высоковольтных линий электропередачи. Вопросы, лежащие в основе этого обсуждения, варьируются от эстетики до звукового шума и воздействия электромагнитного поля, до восприимчивости и ущерба от урагана.Часто отмечалось, что распределительные сети более низкого напряжения распространены в новом строительстве, и у городов обычно нет другого выбора, кроме как использовать высоковольтные подземные системы для передачи большой мощности. Совсем недавно высоковольтные воздушные линии электропередачи стали причиной возникновения лесных пожаров. В результате руководители электроэнергетических компаний пообещали пересмотреть политику при принятии решения об использовании воздушных или подземных систем передачи электроэнергии.

На национальном уровне также ведется новая дискуссия о модернизации энергосистемы для поддержки роста электрификации.На этом фоне важно пересмотреть вопросы, относящиеся к решениям о том, использовать ли воздушные или подземные линии электропередач. Коммунальные предприятия должны понимать конкретные вопросы, которые необходимо учитывать при оценке использования высоковольтных кабелей переменного тока (ac) для передачи электроэнергии на большие расстояния. К ним относятся вопросы, связанные как с проектированием и строительством, так и с эксплуатацией этих систем. Особое внимание следует уделить проблемам использования подземных высоковольтных линий переменного тока для передачи больших объемов электроэнергии.

Условия окружающей среды

Среда, в которой должна быть размещена линия электропередачи напряжением 100 кВ или выше, может препятствовать (или, по крайней мере, очень затруднять) установку воздушной или подземной линии электропередач. Например, большие расстояния по глубоководью или ограниченное пространство над головой в городских районах могут препятствовать использованию воздушной передачи. С другой стороны, гористая или холмистая местность или водно-болотные угодья могут препятствовать использованию подземной передачи. После определения целесообразности следует отметить, что подземные кабели занимают меньше полосы отчуждения, чем воздушные линии, и оказывают меньшее визуальное воздействие на окружающую среду.

Однако земляные работы для подземной передачи могут быть разрушительными и не всегда легкими. Необходимо учитывать подземные препятствия. Однако в последние годы технология горизонтально-направленного бурения смягчила некоторые из этих проблем. Препятствия, с которыми можно столкнуться, включают коренные породы у поверхности, ручьи, железные дороги, другие коммуникации, канализационные и ливневые стоки, улицы и автомагистрали. Все это может увеличить сложность (и стоимость) прокладки подземной линии электропередачи.После установки подземная зона должна быть защищена от случайного контакта со строительной техникой, а растительность должна контролироваться, чтобы корни и грызуны не мешали работе системы.

Наконец, в любом месте, при наличии разрешения, политические ограничения и факторы, такие как археологические раскопки, могут определять необходимость использования воздушной или подземной передачи.

Затраты на материалы и строительство

В целом, стоимость строительства высоковольтной подземной линии электропередачи варьируется от четырехкратной до более чем десятикратной стоимости воздушной линии электропередачи.Эти затраты включают, как правило, более дорогой подземный кабель по сравнению со стоимостью воздушных проводов, материалы, связанные с его заглублением в землю (например, прокладка кабелей в каналах, залитых бетоном), и непрерывные земляные работы (или горизонтальное бурение) для подземной передачи. по сравнению с опорами, башенными конструкциями и фундаментами для воздушных линий электропередач.

Кроме того, подземные системы передачи обычно включают в себя несколько элементов, которые способствуют увеличению этих затрат.Для соединения секций кабеля требуются относительно частые сращивания, поскольку существуют ограничения по транспортировке и весу кабельных барабанов, а также по натяжению, которое кабель может выдержать при протягивании во время установки. Бетонный свод часто необходим для размещения подземных соединений из-за их сложности, и они требуют тщательного мастерства и контроля качества. Схемы соединения оболочек также реализованы в кабельных хранилищах. Напротив, сращивания для воздушных линий электропередачи относительно просты в установке и не требуют специального корпуса.

Линии метрополитена соединяются с воздушными линиями или подстанциями с помощью специальных концевых конструкций. Фарфоровые или композитные изоляторы или корпуса, часто называемые муфтами, содержат фактические соединения между заземляющей и воздушной частями линии, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить попадание влаги и управлять распределением электрического поля, когда полупроводящие слои и изоляция отслаиваются. назад от кабеля. Подобно сращиваниям, эти клеммные коробки требуют качественного изготовления, чтобы свести к минимуму риск ухудшения изоляции.

Кроме того, обычно молниезащитные разрядники размещают рядом с концевыми муфтами для защиты подземного кабеля от повреждения перенапряжением, которое может быть вызвано ближайшими ударами молнии. Ограничители напряжения оболочки (ОПН) — разрядники, устанавливаемые для защиты от перенапряжений между подземной оболочкой (концентрическими нейтралями).

Наконец, в системах, заполненных сжатым газом или диэлектрической жидкостью, требуются установки повышения давления. Все эти дополнительные элементы увеличивают стоимость и сложность подземной системы.Однако технология передачи кабеля из сшитого полиэтилена (XLPE) в значительной степени заменила кабельные системы под давлением и упростила техническое обслуживание системы передачи.

Электрические поля и изоляция

Как правило, электрические поля между проводниками воздушной линии электропередачи намного меньше, чем между электродами подземного кабеля. Это связано с тем, что напряжение между проводниками a и b (для данного класса напряжения) одинаково независимо от того, находится ли линия передачи над землей или под землей, а электрическое поле между проводниками связано с напряжением следующим образом:

Следовательно, если расстояние от a до b короче, как в подземном кабеле, среднее электрическое поле должно быть больше.И наоборот, среднее электрическое поле для воздушных линий меньше. Именно эти электрические поля вызывают пробой изоляции и, следовательно, выход из строя линии электропередачи. Поскольку воздушные линии электропередач имеют меньшие электрические поля в пространстве между проводниками, в качестве изолирующей среды можно использовать естественный воздух.

Однако подземные проводники с большими электрическими полями должны быть помещены в среду, которая не выйдет из строя при нормальной работе линии электропередачи. К ним относятся инертные газы, такие как SF6 или азот, диэлектрическое масло или твердые диэлектрики, такие как сшитый полиэтилен.В случае с сшитым полиэтиленом необходимо использовать высококачественный производственный контроль для устранения любых загрязнений или пустот в изоляции, которые могут привести к локальному усилению электрического поля, ухудшению изоляции и окончательному разрушению кабеля. Эта необходимая изолирующая среда и средства производственного контроля увеличивают стоимость кабеля этого типа.

Отопление и охлаждение

Любой проводник линии электропередачи будет иметь конечное электрическое сопротивление и по нему будет протекать большой электрический ток. Это приводит к нагреву проводников из-за омических потерь (т. е. потерь i2 R) и потерь из-за гистерезиса и вихревых токов в стальных трубах, иногда используемых для механической защиты подземных кабелей.Диэлектрические потери также способствуют нагреву. Из-за этих эффектов нагрева воздушные и подземные проводники эксплуатируются при температурах, намного превышающих температуру окружающей среды.

Поэтому охлаждение проводников (воздушных или подземных) является важным вопросом. Воздушные проводники охлаждаются за счет теплового излучения воздуха и конвекции ветра. Учитывая эти относительно эффективные механизмы охлаждения, допустимая нагрузка по току данного провода воздушной линии (то есть его допустимая нагрузка) обычно больше, чем у сопоставимого провода подземного кабеля.Кроме того, максимальная рабочая температура для специальных воздушных проводов варьируется от 100°C (212°F) до более чем 200°C (392°F).

Менее эффективное охлаждение безнапорных подземных линий электропередач является более ограничивающим фактором в их эксплуатации, поскольку при отсутствии отдельной системы охлаждения все тепло должно отводиться за счет теплопроводности через материалы (например, грунт, бетон и электрические изоляция), в которую встроены проводники, образующие кабель. Следовательно, максимальный ток, проходящий по подземным проводникам, обычно более ограничен.

Кроме того, максимальная рабочая температура подземных кабелей составляет приблизительно 90°C (194°F), хотя краткосрочные аварийные характеристики могут достигать 140°C (284°F). Еще одна проблема, с которой должны столкнуться проектировщики подземных систем, — предотвращение удаления влаги из почвы. Влага необходима для поддержания постоянного теплового сопротивления грунта, что способствует охлаждению кабелей. В некоторых случаях может потребоваться отдельная система охлаждения, чтобы обеспечить большие токи (и большую передачу мощности), чем это было бы возможно в противном случае.

Экологические риски и надежность

Воздушные линии электропередач подвержены повреждениям от молний, ​​падений деревьев, сильных ураганов, сильного обледенения и землетрясений. В большинстве случаев молния вызывает только периодические отключения, учитывая системы молниезащиты, связанные с этими линиями. Однако ущерб от других факторов окружающей среды может привести к отказам линий электропередачи, которые требуют обслуживания.

Подземные линии электропередач могут быть подвержены ударам молнии, наводнениям и землетрясениям, а также повреждениям в результате земляных работ.Сеть высоковольтных воздушных линий электропередачи, как правило, достаточно надежна. Фактически, из-за взаимосвязанного характера системы передачи и требований, чтобы она функционировала при наличии одного или часто нескольких непредвиденных обстоятельств (то есть потери одной или нескольких линий передачи), большинство отказов линий передачи не приводят к заметным последствиям. отключения потребителей. В частности, согласно одному австралийскому исследованию, хорошо спроектированные воздушные линии электропередачи, работающие при напряжении более 110 кВ, имеют низкую общую частоту отключений — около 1 на 100 км (62 мили) линии в год.

В соответствии с этим в презентации NEI Electric Power Engineering Inc., размещенной на веб-сайте Комиссии по коммунальным предприятиям штата Нью-Гемпшир, говорится, что сбои в работе линий электропередач являются причиной лишь около 2% отключений электроэнергии у потребителей. Остальные являются результатом субпередающих и распределительных сетей. Статистика показывает, что подземные линии электропередачи более надежны, чем воздушные, но время и стоимость ремонта подземных линий намного выше, чем у воздушных. Оценки частоты ремонта кабелей передачи с сшитым полиэтиленом, проведенные Комиссией по коммунальным услугам штата Висконсин, показывают, что вероятность возникновения проблемы с подземным кабелем, требующим ремонта, составляет 1 из 1600 на км в год.Аналогичная ставка для кабелей трубчатого типа – 1 к 500 за км в год.

При наличии соответствующего оборудования определение приблизительного места повреждения воздушной или подземной линии электропередачи, как правило, является простым процессом. Однако в то время как обнаружение конкретного места неисправности на воздушных линиях электропередачи может быть быстрым, поскольку компоненты видны, тот же процесс для подземных линий электропередачи является гораздо более сложным и трудоемким, поскольку перед осмотром может потребоваться открытие хранилищ и земляные работы.Тем не менее, некоторые новые технологии, такие как волоконно-оптическое акустическое зондирование, позволяют более эффективно обнаруживать неисправности в подземных кабелях.

Реальная разница между воздушной и подземной передачей заключается в продолжительности отключений. В то время как простои на воздушных линиях обычно длятся менее суток, типичная продолжительность отключения сшитого полиэтилена составляет от пяти до девяти дней. Конкретная продолжительность простоев широко варьируется в зависимости от обстоятельств отказа, наличия запасных частей и уровня квалификации доступного ремонтного персонала.Неисправный участок кабеля, как правило, должен быть оставлен или заменен. Последнее требует замены всей секции между ограничивающими сводами.

Ожидаемый срок службы линии

Известно, что воздушные линии электропередач существуют без замены почти 100 лет. В прошлом подземные линии электропередачи, как правило, имели более короткий срок службы по разным причинам. Кабели, заполненные жидкостью под высоким давлением (HPFF), имели механические проблемы со сращиванием. Однако они были исправлены, и установки 1960-х годов продолжают работать без необходимости массовой замены кабеля.Кабели из сшитого полиэтилена имели ранние проблемы, связанные с проникновением влаги и более высокими температурами. Опять же, они были исправлены, и системы из сшитого полиэтилена, установленные в конце 1980-х, начале 2000-х и 2017 году на соответствующих напряжениях 230 кВ, 345 кВ и 500 кВ, все еще работают на момент написания этой статьи.

По данным Комиссии по коммунальным услугам Висконсина, предполагаемый срок службы подземного трубчатого кабеля или кабеля из сшитого полиэтилена составляет около 40 лет, хотя это число, по-видимому, больше связано с финансовыми проблемами, чем с достоверными данными из опыта.Кроме того, это число может увеличиваться по мере накопления опыта работы с установленными системами.
Одним из возможных способов дальнейшей количественной оценки этой проблемы является изучение гарантии, предоставляемой производителем силовым кабелям. Точная экстраполяция срока службы может быть невозможна, но гарантии могут дать представление о том, как долго компании готовы поддерживать свой продукт.

Внешние электрические и магнитные поля

Как упоминалось ранее, электрические поля связаны с напряжением.Более высокое напряжение создает более сильные электрические поля. Электрические поля подземных кабелей над землей (хотя бы частично, а обычно почти полностью) экранируются нейтралью кабеля и другими металлическими слоями, бетоном и грунтом. Следовательно, когда рассматривается все экранирование, электрические поля в доступных местах, как правило, не являются проблемой для подземных линий электропередачи.

Однако электрические поля могут быть значительными вблизи воздушных линий электропередач, и ими следует управлять в соответствии с политикой коммунальных служб или местными правилами, если они существуют.Магнитные поля создаются током и не экранируются типичным заземляющим материалом. Напряженность магнитного поля от одиночного проводника увеличивается по мере увеличения тока в проводнике и ослабевает по мере обратного расстояния от проводника. Если равные и противоположные параллельные токи расположены близко друг к другу, магнитное поле частично компенсируется и затухает пропорционально обратному квадрату расстояния от двух токов. Чем меньше расстояние между токами, тем больше подавление.

Как правило, подземные линии электропередачи создают более низкие магнитные поля, чем воздушные линии электропередачи, поскольку подземные проводники расположены ближе друг к другу.Однако возможен доступ к точкам вблизи подземных проводов, и в этих местах магнитное поле может быть больше, чем у воздушных проводов из-за их близости. Подземные линии, заключенные в стальную трубу, могут иметь значительно более низкие магнитные поля, чем воздушные линии или другие виды подземных линий, потому что стальная труба обладает свойствами магнитного экранирования, которые могут еще больше уменьшить поле, создаваемое проводниками.

На подходе

Во второй части этой серии статей, состоящей из двух частей, рассматриваются вопросы эксплуатации электрооборудования.Это происходит, прежде всего, потому, что типичные значения допустимой нагрузки не позволяют использовать кабели при нагрузках, близких к импульсным нагрузкам. Это связано с тем, что импульсное сопротивление кабелей обычно в десять раз больше, чем у воздушных линий, что приводит к очень большой нагрузке по импульсному сопротивлению. Следовательно, для подземных линий реактивная мощность, потребляемая индуктивностью кабеля, никогда не будет достаточной, чтобы компенсировать мощность, обеспечиваемую емкостью кабеля. Это приводит как к жестким, так и практическим ограничениям длины подземных линий электропередачи, особенно при более высоком напряжении.

Доктор Роберт Г. Олсен — почетный профессор Школы электротехники и компьютерных наук Университета штата Вашингтон. Он получил докторскую степень. и степени MSEE Университета Колорадо в Боулдере в 1970 и 1974 годах соответственно, а также степень BSEE Университета Рутгерса в 1968 году. Он работает в Университете штата Вашингтон с 1973 года. Его другие должности включали старшего научного сотрудника в Геоисследовательской лаборатории Westinghouse в Колорадо; научный сотрудник NSF в GTE Laboratories в Массачусетсе; приглашенный ученый с корпоративными исследованиями АББ в Швеции и Институтом исследований электроэнергетики (EPRI) в Калифорнии; и приглашенный профессор Датского технического университета.Его работы были представлены примерно в 250 рецензируемых журналах и конференциях. Он является одним из авторов Справочника по линиям электропередачи переменного тока EPRI — 200 кВ и выше (EPRI, 2005). Олсен является почетным пожизненным членом Общества электромагнитной совместимости (EMC) IEEE. Он также является бывшим представителем Национального комитета США в Исследовательском комитете CIGRE 36 (EMC) и бывшим председателем рабочих групп IEEE Power & Energy Society по переменным полям и воздействию короны. Кроме того, в прошлом он был младшим редактором IEEE Transactions по электромагнитной совместимости и радионауке.

Доктор Джон Т. Леман, PE, главный инженер POWER Engineers Inc. Он также является совладельцем Electric Utility Design Tools LLC. Леман получил докторскую степень. степень в области электротехники и компьютерных наук в Университете штата Вашингтон в 2021 году и его степени MSEE и BSEE в Университете Айдахо в 2010 и 2001 годах соответственно. Он читал курсы физики и электротехники для ВМС США с 2001 по 2005 год. В 2005 году он присоединился к консалтинговой фирме POWER Engineers.Его технические интересы включают электромагнетизм, переходные процессы в энергосистемах, исследование отказов оборудования, численные методы, координацию изоляции и планирование энергосистем, в то время как его исследования сосредоточены на электромагнетизме и проектировании высоковольтных линий электропередачи. Он является членом CIGRE и старшим членом IEEE.

Основы подземных линий электропередачи

Затраты на монтаж и материалы

Прокладка подземных линий электропередачи стоит больше на фут, чем большинство воздушных линий .Затраты на подземное строительство могут в четыре-десять раз превышать стоимость эквивалентной длины воздушной линии. Однако не следует использовать обобщенные соотношения стоимости подземных и надземных вариантов, поскольку затраты зависят от конкретного места.

Справочник по подземным линиям электропередачи

Типовая новая воздушная одноцепная линия электропередачи на 69 кВ стоит примерно 285 000 долларов за милю по сравнению с 1,5 миллионами долларов за милю (без терминалов) для новой подземной линии 69 кВ.Новая ВЛ 138 кВ стоит примерно 390 000 долларов за милю по сравнению с 2 миллионами долларов за милю (без терминалов).

В отчете Объединенной законодательной комиссии по аудиту и обзору Вирджинии за 2006 г. подсчитано, что строительство подземных линий электропередачи обходится в 4–10 раз дороже по сравнению с воздушными линиями того же напряжения.

Стоимость строительства подземных линий электропередач определяется местными условиями и расстояниями между стыками и точками заделки .

Другими проблемами, которые делают подземные линии электропередачи более дорогостоящими, чем воздушные линии, являются доступ к полосе отвода и обслуживание, ограничения строительства в городских районах, конфликты с другими коммунальными службами, проблемы строительства траншей, пересечение естественных или искусственных барьеров и потенциальная потребность в установки принудительного охлаждения.

Типовой ход работ по прокладке подземных трубопроводов на городской улице

Затраты на ремонт

Затраты на ремонт подземной линии обычно превышают затраты на аналогичную воздушную линию.Утечки могут стоить от 50 000 до 100 000 долларов для обнаружения и ремонта.

Система обнаружения утечек для кабельной системы HPFF (труба высокого давления, заполненная жидкостью) может стоить от 1000 до 400 000 долларов США на покупку и установку в зависимости от технологии системы.

Формованные соединения для сращивания в линии XLPE (сшитый полиэтилен) ремонт может стоить около 20 000 долларов США. Ремонт стыков, изготовленных в полевых условиях, может стоить до 60 000 долларов. Неисправность в секции наклонно-направленного бурения может потребовать замены всей секции.

Например, стоимость направленного бурения кабеля HPGF составляет 25 долларов США за фут за кабель . Кабели в секции наклонно-направленного бурения скручиваются друг вокруг друга в трубе, поэтому их все придется вытаскивать для осмотра. Соглашения о сервитуте могут потребовать от коммунальных служб компенсации владельцам собственности за нарушение использования их собственности и за ущерб имуществу, вызванный ремонтом подземных линий электропередачи на частной территории. Однако затраты на компенсацию землевладельцу невелики по сравнению с общими затратами на ремонт.

Подземные линии электропередачи имеют более высокую стоимость жизненного цикла, чем воздушные линии электропередачи, если объединить затраты на строительство, ремонт и техническое обслуживание в течение срока службы линии.


Воздействие площадки

Воздействие подземных линий электропередачи отличается от воздействия воздушных линий электропередачи во время строительства и после него.

Подземные линии обычно вызывают большее нарушение почвы из-за необходимости прокладки траншей, в то время как воздушные линии нарушают почву в основном в местах расположения опор ЛЭП.

Прокладка подземной линии через сельскохозяйственные угодья, леса, водно-болотные угодья и другие природные территории вызывает значительные нарушения земель. В полосе отвода подземных линий электропередачи не должно быть деревьев и кустарников, а небольшие деревья и кусты допускаются в пределах полосы отвода под воздушными линиями.

Проблемы после строительства, такие как эстетика, проблемы, связанные с электрическими и магнитными полями (ЭМП) , а также стоимость недвижимости, как правило, менее важны для подземных линий.

Линии метро не видны после завершения строительства и меньше влияют на стоимость и эстетику недвижимости.

Подземные линии электропередач

Крупнейшая коммунальная служба Калифорнии планирует похоронить 10 000…

Плюсы и минусы прокладки под землей

К преимуществам подземных кабелей также относится предотвращение обрыва линий во время шторма, снижение количества несчастных случаев с участием автомобилей, врезающихся в столбы, и снижение количества поражений электрическим током, связанных с оборудованием. Проведение воздушных линий и размещение их вне поля зрения под землей также эстетично.

Помимо стоимости, другим большим недостатком является то, что, хотя перебои в работе подземных кабелей гораздо менее многочисленны и часты, обычно требуется больше времени для их обнаружения и устранения.

«Вы не можете управлять дроном под землей», — заметил Тони из TURN.

Многие коммунальные предприятия по всей стране проложили воздушные линии под землей после того, как их инфраструктура была повреждена сильными ураганами, сильным ветром и ледяными бурями, или, как в случае с PG&E, из-за того, что их оборудование вызвало разрушительные пожары. Некоторые коммунальные службы раскрыли среднюю стоимость за милю, но ни одна из них не раскрыла общую сумму затрат на подземные работы на сегодняшний день.

После того, как в 2007 году ее оборудование вызвало три обширных и смертельных пожара, компания San Diego Gas & Electric проложила под землей 30 миль трубопровода в зонах повышенной пожароопасности. Компания потратила 3 ​​миллиарда долларов на подземные работы и укрепление своей системы, охватывающей 4100 квадратных миль, при этом стоимость одной мили под землей как в городских, так и в сельских районах составляет около 2,9 миллиона долларов за милю, написала в электронном письме представитель коммунального предприятия Кэндис Хэдли. Хэдли добавил, что SDG&E также осуществила другие проекты подземных работ или собирается начать их в пяти населенных пунктах.

Смертельные ураганы во Флориде побудили компанию Florida Power & Light провести подземные линии, чтобы избежать обширных отключений электроэнергии и разрушения оборудования. С 2006 года до конца этого года компания потратила 5 миллиардов долларов как на подземные работы, так и на защиту своей системы от сильных штормов, заявила пресс-секретарь Мари Берто во время недавнего телефонного звонка. Она отказалась выделить затраты на прокладку под землей или указать диапазон затрат на милю, но отметила, что во время ураганов подземные линии работают на 85% лучше, чем надземные.

Utility AEP имеет более 35 000 миль подземных линий из более чем 220 000 миль распределительных линий на территории обслуживания 11 штатов, написала в электронном письме пресс-секретарь Тэмми Ридаут. Она не раскрыла стоимость или сроки, но отметила, что компании необходимо «взвесить более высокие затраты на подземные работы с другими потребностями и рисками, характерными для конкретных площадок, и работать с нашими регулирующими органами, чтобы определить наилучшие решения для клиентов».

Чикагская коммунальная служба ComEd направила запросы о подземных работах в торговую группу коммунальных услуг Edison Electric Institute.

EEI в 2012 году опубликовало всестороннее национальное исследование диапазона затрат на подземные коммуникации. Он пришел к выводу, что прокладка высоковольтных и распределительных линий под землей обходится в пять-десять раз дороже, чем размещение их над землей, что делает их «вероятно непомерно дорогими».

В этом отчете за 2012 год затраты PG&E на подземные работы оцениваются в 3,4–6,1 млн долларов за милю. SDG&E оценивались в 2,64–3,69 миллиона долларов за милю, что сопоставимо с недавней оценкой в ​​3 миллиона долларов за милю.Приведенная в отчете оценочная стоимость другой принадлежащей инвестору коммунальной службы Калифорнии, Southern California Edison, которая также спровоцировала разрушительные пожары, составила от 1,85 до 5,2 миллиона долларов за милю.

В начале 2019 года SCE заявила, что стоимость одной мили составляет около 3 миллионов долларов. Это контрастирует с 430 000 долларов за милю для крытых проводников, что является ключевой мерой снижения риска пожара, используемой всеми тремя коммунальными предприятиями. Педро Писарро, генеральный директор материнской компании SCE Edison International, заявил 29 июля в отчете о прибылях и убытках, что коммунальное предприятие сосредоточит свои усилия на защите своих воздушных линий, поскольку «покрытые проводники являются оптимальным инструментом с точки зрения снижения рисков и доступности.”

Тем не менее, SCE заявляет, что продолжает рассматривать возможность использования подземных сооружений там, где это имеет смысл, и всегда принимает во внимание риск лесных пожаров. По словам официального представителя Реджи Кумара, компания «определила до 17 миль подземных работ на 2021–2022 годы» в зонах с высоким риском пожаров. По его словам, за прошедшие годы SCE проложила под землей более 7000 миль своих 16 700 миль распределительных линий в регионах с высокой пожароопасностью. По словам Ванренена, PG&E, напротив, похоронила около 3000 миль воздушных линий в своих 25 000 мильных районах, подверженных пожарам.

Edison Electric Institute отказался сообщить, когда отчет будет обновлен и близки ли оценки 2012 года к сегодняшней отметке. С тех пор многое изменилось, в том числе множество пожаров, вызванных оборудованием PG&E и других калифорнийских коммунальных предприятий, принадлежащих инвесторам, за последние несколько лет.

Но в отчете группы за 2012 год указывалось, что прокладка подземных линий в новостройках обходится гораздо дешевле, поскольку ее можно выполнять в тандеме со строительством другой базовой инфраструктуры.«Поэтому неудивительно, что почти все новые жилые и коммерческие объекты в Соединенных Штатах обслуживаются подземными электросетями».

Оценка котировки PG&E в 2 миллиона долларов за милю

Вайзенфельд из ICF не считает оценку PG&E преобразования линий в 2 миллиона долларов за милю надуманной. Он отметил, что его затраты на подземные работы в 2017 году составили 3 миллиона долларов, и с тех пор компания добилась значительного технического прогресса и повышения эффективности своих подземных работ.

Главный операционный директор PG&E Адам Райт подчеркнул, что коммунальная служба недавно проложила беспрецедентные 1250 футов под землей за один день, по сравнению со средним дневным показателем в 200 футов. Поппе добавил, что новые технологические прорывы позволили компании бурить гранит. Предвидимая или ожидаемая цель — прокладывать под землей 1000 миль в год при наличии новых партнерских отношений, но PG&E отказалась указать сроки проекта по преобразованию линии электропередач протяженностью 10 000 миль.

Weisenfeld и PG&E быстро признают, что впереди нас ждут серьезные проблемы.Райт сказал, что подземные работы требуют планирования, подобного Плану Маршалла.

Улучшенное планирование жизненно важно для ограничения затрат, включая подробное картирование, которое показывает местность, которая может быть окопана. PG&E также может проводить комплексную оценку потенциальных компаний-партнеров, чтобы убедиться, что они квалифицированы и могут расширить свою рабочую силу, используя свое финансовое влияние и партнерские отношения для улучшения кабельных и траншейных технологий.

Компания PG&E также должна найти синергетический эффект, в том числе использовать траншеи для газовых линий и телекоммуникационных волоконно-оптических кабелей, где это возможно, добавил Вайзенфельд.Но он предупредил, что работа с другими утилитами может быть «кошмаром», потому что они работают на разных системах, процессах и сроках. По его словам, координация внутри PG&E газовой и электрической инфраструктуры, а также установление сотрудничества с другими коммунальными компаниями на раннем этапе являются ключом к успеху.

Компания PG&E столкнулась с крупными штрафами и санкциями, наложенными регулирующими органами и федеральным судом за неспособность надлежащим образом очистить деревья и растительность вокруг своих линий электропередач, что вызывает сомнения в том, насколько успешным и экономически эффективным будет ее проект подземных работ.Тони сказал, что план управления растительностью, финансируемый налогоплательщиками, уже давно несовершенен и подвержен ошибкам, как и его программа замены опор. Он добавил, что подземные работы относятся к категории капитальных затрат, которые приносят акционерам PG&E норму прибыли, превышающую 10 процентов. Он предложил акционерам сократить эту норму прибыли, чтобы сократить расходы налогоплательщиков.

По словам Поппе, в феврале PG&E подробно расскажет о прогнозируемых затратах и ​​операционных планах на первые два года масштабного проекта подземных работ в рамках обязательного обновления плана по смягчению последствий лесных пожаров, которое будет подано в Комиссию по коммунальным предприятиям Калифорнии.

CPUC «продолжает уделять первоочередное внимание общественной безопасности и установил процессы для рассмотрения предложения PG&E после его подачи», — заявила представитель комиссии Терри Проспер в электронном письме. Регулирующие органы будут работать с PG&E и другими заинтересованными сторонами, «чтобы убедиться, что коммунальное предприятие делает инвестиции в безопасность, которые отвечают интересам его клиентов и всех жителей Калифорнии».

Несмотря на то, что затраты на проект подземных работ PG&E будут высокими, они вполне могут меркнуть по сравнению с затратами на линии электропередач, ставшие причиной еще одного крупного лесного пожара.Вопрос для PG&E и ее регулирующих органов заключается в том, смогут ли они выполнить свою работу правильно.

(Главное фото Тима Фостера / Unsplash)

Воздушные и подземные линии электропередач

26 октября 2021 г.

Почему не все линии электропередачи находятся под землей?
Штормы часто вызывают вопросы о воздушном и подземном распределении электроэнергии. Например, когда в нашем районе дуют сильные ветры, такие как летние штормы или ураганы, и мы сталкиваемся с повсеместными отключениями электроэнергии, нас часто спрашивают, почему не все наши линии электропередач проложены под землей, а если линия находится под землей, почему отключается электричество? все равно выходить.

Ответ очень прост. Хотя более половины линий Кооператива проложены под землей, строительство, ремонт и техническое обслуживание воздушных линий по-прежнему более доступны, что позволяет нашим членам сохранять доступные затраты. Кроме того, наши бригады могут визуально осмотреть неисправности на линии, и ремонт, как правило, выполняется быстрее. Эти факторы играют важную роль, когда на нашу территорию обрушиваются сильные штормы и ураганы, и нашим бригадам необходимо безопасно и быстро находить и устранять проблемы.

Это не относится к подземным линиям.Хотя Кооператив использует самые надежные подземные технологии и доступные материалы, такие как изолированный кабель и защитный кабелепровод, поиск и устранение проблем с существующими подземными кабелями может занять больше времени. Кроме того, прокладка подземных кабелей стоит значительно дороже, чем строительство воздушных линий, и они намного дороже, если их необходимо заменить.

«Когда отключается электричество, наши бригады сталкиваются с двумя препятствиями, прежде чем они могут починить линию, — сказал Дэвид Медлок, начальник линии Union Power.«Один — это идентификация неисправности, а второй — доступ к линии для проведения необходимого ремонта. В то время как технология интеллектуальных сетей — устройства, которые точно сообщают нам, где именно в системе находится данный сбой, — упрощают выявление неисправностей, доступ к подземным системам затруднен. Ремонт часто требует разрушительных земляных работ и усугубляется суровыми погодными условиями».

Еще один фактор, о котором стоит упомянуть, заключается в том, что многие из отключений, которые мы в настоящее время получаем в нашей подземной системе, связаны с тем, что другие коммунальные службы копаются в наших подземных кабелях.И по мере того, как все больше коммунальных услуг, таких как телефонные, газовые и кабельные компании, размещают все больше своих услуг под землей в одном и том же районе, это повышает вероятность повреждения наших линий.

Проекты по благоустройству дома, связанные с земляными работами, также играют важную роль. Вот почему крайне важно позвонить по номеру 811, прежде чем начинать какие-либо земляные работы, чтобы убедиться, что все подземные линии электропередач исключены.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Электрическое поле в V M -1 на расстоянии от Centreline

максимум подряд

10 м

25 M

50 м

100 М

132 кВ

L7

Twin Bundles

0.305 м

Lynx

типичный

Образ жизни 10 м

890

меньшие линии

L132

одиночные жилы

0.4 кв кв в

максимум

40005 9 м

19

Типичный

зазор 10 м
Phasing U


наименьший дизайн древесины

Trident

150 м SPAN

Один проводники

Lynx

2

типичный

зазор 10 м
одной цепи