Внешнее напряжение на линии

Линии электропередач и их разновидность по степени напряжения

Многие люди даже и не задумываются над этим вопросом. Ведь чаще всего рядового гражданина интересует электричество внутри дома, а внешними линиями (ЛЭП), как он думает, должны заниматься специалисты. Но важно учесть каждому, что незнание простых различий между воздушными линиями электропередач (ВЛ) может стать причиной увечий или даже смерти человека.

Типы и виды

ЛЭП можно разделить на две большие группы — воздушные и подземные. Они классифицируются по множеству признаков, начиная от предназначения и заканчивая параметрами тока. Различные типы устройств используются для разных целей. Они проводят электроэнергию к жилым домам, предприятиям, фонарям, магазинам, рекламным щитам и прочим сооружениям.

Какие бывают ЛЭП?

Полезно знать, какое напряжение передаётся по ЛЭП , так как для каждого напряжения существует своя безопасная зона от проводов. Приведу пример зависимости напряжения и безопасного расстояния до него:

Читайте также: Лазерный уровень своими руками

Для ЛЭП 0,4 кВ – 2 метра
ЛЭП 1 — 20 кВ – 10 метров
ЛЭП 35 кВ – 15 метров
ЛЭП 110 кВ – 20 метров
ЛЭП 150 — 220 кВ – 25 метров
ЛЭП 220 — 500 кВ – 30 метров
ЛЭП 750 кВ – 40 метров
ЛЭП 1150 кВ – 55 метров

Зная безопасное расстояние до ЛЭП необходимо научиться определять визуально напряжение.

Линии 10/6 кВ

Столбы примерно такие-же как у линий 0.4 кВ, обычно бетонные, могут быть и деревянные. Провода обычно 3 (одна цепь), изоляторы несколько побольше, зеленые стеклянные, или чёрные фарфоровые, с наличием рёбер. Могут использоваться 2 тарелки в качестве изоляторов.

Линии 10 кВ встречаются чаще, чем вымирающие понемногу 6 кВ. Линии 10 кВ подводят энергию к небольшим поселкам, либо перераспределяют энергию в населённых пунктах покрупнее, к примеру, идут от подстанций 110/10/6 до ТП. Также это именно линии 10 кВ тянуться обычно вдоль железных дорог, используются там для питания устройств СЦБ и от них идут хорошо знакомые ответвления на КТП.

Столб линии 10 кВ с трансформатором НОЛ-10

Две опоры 10 кВ с разъединителями

ЛЭП 10 кВ и ответвление на КТП

Двухцепная концевая опора 10 кВ

На железной дороге (по бокам)

Опоры ЛЭП и другие заметные элементы

Для того чтобы провод надежно удерживался, применяются опоры. В простейшем случае это деревянные столбы. Но такая конструкция применима лишь к линиям до 35 кВ. А с увеличением ценности древесины в этом классе напряжений все больше используются опоры из железобетона. По мере увеличения напряжения провода необходимо поднимать выше, а расстояние между фазами делать больше. В сравнении опоры выглядят так:

Опоры ЛЭП

Читайте также: Перемотка обмотки статора «болгарки»

В общем, опоры – это отдельная тема, которая довольно-таки обширна. По этой причине в детали темы опор линий электропередачи здесь углубляться не будем. Но чтобы кратко и емко показать читателю ее основу, продемонстрируем изображение:

Атрибуты опор

В заключение информации о воздушных ЛЭП упомянем те дополнительные элементы, которые встречаются на опорах и хорошо заметны. Это

системы защиты от молнии,
а также реакторы.

Первые содержат специальный трос, который расположен выше проводов, и штыревые молниеотводы. Вторые предназначены для ограничения скорости нарастания тока при коротком замыкании. Реактор, по сути, – это дроссель.

Реакторы на опоре ЛЭП

Кроме перечисленных элементов, в линиях электропередачи применяется еще несколько. Но оставим их за рамками статьи и перейдем к кабелям.

Вид опор

Обслуживание электроустановок зависит от уровня напряжения в линиях электропередач. Используются различные опоры. Это связано с тем, что в зависимости от степени «заряда» габариты самих опор меняются для создания надежной конструкции. Поэтому, чем выше номинал, тем крупнее габариты опор. Сами опоры, в свою очередь, подразделяются между собой на следующие подвиды:

Изготовленные из дерева.
Из металла.
Из железобетона.

Кроме того, сам внешний вид опор тоже классифицируется. Они могут быть:

В виде стойки.
Мачтовыми.
Портальными.

Виды

ЛЭП используются для перемещения и распространения электроэнергии. Виды линий можно поделить:

по виду расположения кабелей — воздушные (находятся на открытом воздухе) и закрытые (в кабель-каналах);
по функциям — сверхдальние, для магистралей, распределительные.

Воздушные ЛЭП также можно разделить на подвиды, который зависят от проводников, типа тока, мощности, применяемого сырья. Ниже подробно описаны эти классификации.

Переменного тока

По типу тока ЛЭП можно подразделить на две группы. Первая из них — это линии электропередач постоянного тока. Такие установки помогают свести к минимуму потери при перемещении энергии, потому используются для передачи тока на дальние расстояния. Этот вид ЛЭП достаточно популярен в европейских государствах, но в России такие линии электропередач можно пересчитать по пальцам. Многие железные дороги работают на переменном токе.

Схема передачи энергии

Постоянного тока

Вторая группа — это линии электропередач постоянного тока, в которых энергия всегда одинакова независимо от направления и сопротивления. Почти все установки в России питаются постоянным током. Их проще произвести и эксплуатировать, но потери при перемещении тока очень часто достигают 10 кВт/км за полгода на ЛЭП с напряжением 450 кВ.

Классификация ВЛ

По напряжению ЛЭП могут быть:

Низковольтными, на 0,4 киловольта, передающими электроэнергию в пределах небольших населённых пунктов.
Средними, на 6 или на 10 киловольт, передающими электричество на расстояние менее 10 км.
Высоковольтными, на 35 киловольт, для электроснабжения небольших городов или посёлков.
Высоковольтными, на 110 киловольт, распределяющими электричество между городами.
Высоковольтными, на 150 (220, 330, 500, 750) кВ, передающими энергию на дальние расстояния.

Самое высокое напряжение на ЛЭП составляет 1150 киловольт.

Читайте также: Удлинители с заземлением в чем разница между ними и удлинителями без заземления Что это значит и какие лучше

Классификация

Передача электрической энергии осуществляется по металлическим проводам, где проводником выступает медь или алюминий. Различается способ прокладки проводов:

По воздуху – воздушными линями;
В грунте (воде) – кабельными линиями;
Газоизолированными линиями.

Перечисленные виды ЛЭП являются основными. Проводятся эксперименты по беспроводной передаче энергии, но в настоящее время такой способ не нашел распространение на практике, за исключением маломощных устройств.

Беспроводное зарядное устройство

По роду тока

Большинство существующих ЛЭП предназначено для работы с переменным током, что связано с простотой преобразования напряжения по величине.

Отдельные типы линий работают с постоянным током. Они предназначены для некоторых областей применения (питание контактной сети, мощных потребителей постоянного тока), но общая протяженность невелика, несмотря на меньшие потери на емкостной и индуктивной составляющих.

По режиму работы нейтралей в электроустановках

Сети с глухозаземленной нейтралью;
Сети с изолированной нейтралью;
С резонансно-заземленной нейтралью;
С эффективно-заземленной нейтралью.

По режиму работы в зависимости от механического состояния

Основной режим работы ВЛ – нормальный, когда все провода и тросы находятся в исправном состоянии. Могут бывать случаи, когда часть проводов отсутствует, но ЛЭП эксплуатируется:

При полном или частичном обрыве – аварийный режим;
Во время монтажа проводов, опор – монтажный режим.

По назначению

Межсистемные (дальние) – для объединения нескольких энергетических систем. Сюда относятся ВЛ 500 кВ и выше;
Магистральные – для объединения электростанций в сеть в пределах одной энергосистемы и подачи электроэнергии на узловые подстанции;
Распределительные – для связи крупных предприятий и населенных пунктов с узловыми подстанциями;
ВЛ сельскохозяйственных потребителей;
Городская и сельская распределительная сеть.

Способ монтажа

Основным критерием, по которому классифицируют линии электропередачи, является конструктивный способ передачи энергии. Линии делят на следующие типы:

воздушные — передача электрического тока ведется по проводам, подвешенным на специальных опорах;
кабельные — передача электрического тока производится посредством силовых кабелей, прокладываемых в грунте, кабельной канализации или по инженерным конструкциям другого рода.

Способы по определению напряжения в линиях электропередач

Все электросети легко определяются по нескольким признакам, что является их главным отличием от кабельных линий, которые надежно скрыты от посторонних глаз. Рассмотрим основные принципы определения уровня напряжения ЛЭП:

Вид опор.
Количество изоляторов и их внешний вид
Провода
Параметры охранной зоны
Маркировка, говорящая об уровне напряжения

Рассмотрим наиболее подробно каждый критерий, что позволит быть максимально осведомленным в данной области.

Состав линий электропередачи

Состав кабельной и воздушной линий различны. Для дифференциации рассмотрим каждый вид ЛЭП отдельно.

Составляющие воздушной линии электропередачи

ВЛ в своем составе имеют множество устройств и конструкций. Перечислим основные из них:

опоры;
арматура и изоляторы;
устройства заземления;
провода и тросы;
разрядные устройства;
маркеры для обозначения проводов;
подстанции.

Помимо прямого назначения воздушные линии используются в качестве инженерных конструкций для подвеса волоконно-оптического кабеля связи. В связи с этим на некоторых линиях количество составляющих элементов постоянно растет.

Составляющие кабельной линии электропередачи

Кабельные линии применяются для передачи электрической энергии в местах, недоступных для подвеса по опорам ВЛ. В состав входит силовой кабель и узлы ввода на подстанции и к конечным потребителям.

Технические характеристики линий электропередач

Основные параметры ЛЭП:

l — промежутки между стойками или опорами ЛЭП;
dd — пространство между соседними кабельными линиями;
λλ — можно расшифровать как протяженность гирлянды ЛЭП;
HH — высота стойки;
hh — самое малое разрешенное расстояние от низкой отметки кабеля до почвы.

Расшифровывать все характеристики установок сможет не каждый. Поэтому за помощью можно обратиться к профессионалу.

Ниже представлена таблица линий электропередач, обновленная в 2010 году. Более полное описание можно находить на форумах электрики.

Номинальное напряжение, кВ
40	115	220	380	500	700
Промежуток l, м	160-210	170-240	240-360	300-440	330-440	350-550
Пространство d, м	3,0	4,5	7,5	9,0	11,0	18,5
Протяженность гирлянды X, м	0,8-1,0	1,4-1,7	2,3-2,8	3,0-3,4	4,6-5,0	6,8-7,8
Высота стойки Н, м	11-22	14-32	23-42	26-44	28-33	39-42
Параметр линии h, м	6-7	7-8	7-8	8-11	8-14	12-24
Количество кабелей в фазе*	1	1	2	2	3	4-6
Объем сечений проводов, мм2	60-185	70-240	250-400	250-400	300-500	250-700

Вам это будет интересно Описание кабеля РКГМ

Основные элементы установки

Чтобы понизить число аварийных выключений, которые возникают при плохих погодных условиях, линии электростанций снабжаются грозозащитными канатами, которые устанавливаются на стойках выше кабелей и используются для подавления прямых попаданий грозы в ЛЭП. Они похожи на металлические оцинкованные многопроволочные тросы или специальные усиленные алюминиевые кабели малого сечения.

Производятся и используются такие устройства от молний с встроенными в их трубчатый стержень оптико-волоконными жилами, которые дают многоканальную связь. На территориях с постоянно повторяющимися и сильными морозами, лед откладывается на провода и образуются аварии из-за пробивания воздушных линий при приближении провисших канатов и кабелей.

Рабочая температура линий электропередач составляет от 150 до 200 градусов. Внутри провода не имеют изоляцию. Они должны обладать высокой степенью проводимости, а также устойчивостью к механическим повреждениям.

Ниже описано, какие линии электропередач используются для передачи электроэнергии.

Два основных вида

Обоснование высокого напряжения

Потребителям принято доставлять электрический ток напряжением 220 и 380 вольт. Однако в условиях протяженных линий это не выгодно, так как потери на участках длиной более 2 км могут быть несопоставимы с необходимой потребляемой мощностью.

В целях снижения потерь на больших расстояниях повышают мощность и передают ток высокого напряжения. Для этого перед передачей используют повышающие подстанции, а перед потребителем ставят понижающие трансформаторы. Таким образом, линия передачи выглядит следующим образом:

Читайте также: Защита питаемого трёхфазной сетью электрооборудования от некачественного напряжения

Структурная схема ЛЭП

Количество изоляторов и их внешний вид

Внешний вид изоляторов напрямую зависит от уровня напряжения в линии электропередач. Чем выше номинал электросетей Казань, тем крупней и прочней должен быть изолятор. Это достаточно логично, так как, сила тока увеличивается. Изолятор может иметь несколько ребер, усиливающимися кольцами. Это помогает ЛЭП стать более устойчивой и сопротивляемой к электрическому току. Включаются специальные сборки, состоящие из нескольких изоляторов в определенной последовательности. Такие особенности строения линий электропередач позволяют создать устойчивую конструкцию, способную выдержать максимально высокий уровень заряда.

Предназначение ВЛ электропередач

Такими ВЛ называются установки, которые используются для перемещения и распределения электрической энергии по кабелям, находящимся на открытом воздухе и удерживающимися, при помощи специальных стоек. ВЛ устанавливаются и используются в самых различных погодных условиях и географической местности, склонны к атмосферному влиянию (осадки, перепады температур, ветры).

Поэтому воздушные линии необходимо устанавливать с учетом погодных факторов, загрязнения атмосферы, требований прокладки (для города, поля, деревни) и прочее. Установка должна соответствовать ряду правил и нормативам:

экономически выгодная стоимость;
высокой электропроводностью, прочностью используемых канатов и стоек;
устойчивость к механическим повреждениям, коррозии;
быть безопасной для природы ичеловека, не занимать много свободной территории.

Как выглядят изоляторы

Классификация ЛЭП

Такие установки могут классифицироваться по назначению, напряжению, режиму работы и так далее. Ниже подробно описан каждый этот пункт.

По роду тока

В последние годы передача электроэнергии выполняется в основном на переменном токе. Такой метод популярен, потому что, большее количество источников электроэнергии выдают переменное напряжение (за исключением индивидуальных источников, например солнечные батареи), а главным потребителем выступают установки переменного тока.

Схема монтажа проводов ВЛ

Очень часто передача электроэнергии на постоянном токе более благоприятна. Для понижения потерь в ЛЭП, при передаче электрической энергии на любом виде тока, при помощи трансформаторов (ТТ) поднимают напряжение.

Вам это будет интересно Особенности декоративного кабеля

Также при выполнении передачи от установки к потребителю на постоянном токе нужно превращать электрическую энергию из переменного тока в постоянный, для этого существуют специальные выпрямители.

По предназначению

По назначению линии электропередач можно разделить на несколько видов. По расстоянию линии делятся на:

сверхдальние. На таких ЛЭП напряжение будет свыше 500 киловольт. Их применяют для перемещения энергии на дальние расстояния. В основном они необходимы для того, чтобы объединять разные энергосистемы или их элементы;

Классификация ВЛЭП

магистральные. Такие линии бывают с напряжением 220 или 380 кВ. Они объединяют друг с другом большие энергетические центры или разные установки;
распределительные. К этому виду относятся системы с напряжением в 35, 110 и 150 кВ. Применяются для объединения районов и малых питающих центров;
подводящие электрическую энергию к людям. Напряжение — не выше 20 кВ, самые популярные виды на 6 и 10 кВ. Эти ЛЭП подводят энергию к распределительным точкам, а потом и к людям в дом.

По напряжению

По базисному напряжению такие ЛЭП в основном разделяют на две главные группы. С низким напряжением до 1 кВ. ГОСТами указываются четыре основных напряжения, 40, 220, 380 и 660 В.

С напряжение выше 1 кВ. ГОСТом здесь описано 12 параметров, средние показатели — от 3 до 35 кВ, высокие — от 100 до 220 кВ, самые высокие — 330, 500 и 700 кВ и ультравысокие — больше 1 МВ. Его также называют высоковольтным напряжением.

ЛЭП 330 Кв

По системе функционирования нейтралей в электроустановках

Такие установки можно разделить на четыре сети:

трехфазные, в которых не присутствует заземление. В основном эта схема применяется в сетях напряжением до 35 кВ, где перемещаются малые токи;
трехфазные, в которых есть заземление с помощью индуктивности. Эту установку также называют резонансно-заземленного вида. В таких воздушных линиях применяется напряжение 3-35 кВ, где перемещаются токи большой величины;
трехфазные, в которых присутствует полное заземление. Такой режим функционирования нейтрали применяется в воздушных линиях со средним и высоким напряжениями. Здесь нужно использовать трансформаторы тока;
глухозаземленная нейтраль. Здесь работают воздушные линии с напряжением меньше 1,0 кВ или больше 220 кВ.

Процесс монтажа

По режиму работы в зависимости от механического состояния

Также бывает и такое разделения ЛЭП, где предусматривается внешнее состояние всех частей установки. Это линии электропередач в хорошем состоянии, где кабели, стойки и другие элементы почти новые. Основной акцент делается на качество кабелей и канатов, на них не должно быть механических повреждений.

Также бывает аварийное положение, где качество кабелей и канатов достаточно низкое. В таких установках необходимо проводить незамедлительный ремонт.

линии электропередач хорошего режима работы — все составляющие новые и не повреждены;
аварийные линии — при явных видимых повреждениях проводов;
линии монтажного вида — в процессе монтажа стоек, кабелей и канатов.

Вам это будет интересно Проверка сечения кабеля

Определять состояние линий электропередач необходимо только опытному электромонтеру.

Если установка аварийная, то это может привести к ряду последствий. Например, энергия будет подаваться не постоянно, возможно короткое замыкание, оголённые провода при соприкосновении могут вызвать пожар. Если ЛЭП вовремя не подверглась монтажу и случились ненепоправимые последствия, то это может грозить огромными штрафами.

Подземные кабельные линии электропередач

Предназначение ВЛ электропередач

экономически выгодная стоимость;
высокой электропроводностью, прочностью используемых канатов и стоек;
устойчивость к механическим повреждениям, коррозии;
быть безопасной для природы ичеловека, не занимать много свободной территории.

Как выглядят изоляторы

Защитные приспособления

В качестве защиты используются грозозащитные проводники, разрядники и устройства заземления. Заземление металлических опор производится путем механического крепления несущей конструкции к заземляющему контуру. Особенно важно заземление железобетонных опор, поскольку при утечках тока он начинает протекать через арматуру бетона, оказывая разрушающее влияние. Вред, нанесенный опоре, визуально виден не будет.

Важно! Для наилучшей защиты охранный провод размещается выше всех остальных.

Определение напряжения ЛЭП

Разумеется, что кабельные линии электропередач в большинстве своем скрыты, да и находящиеся на открытом воздухе далеко не всегда можно различить визуально.

А вот воздушные линии можно определить по:

Типу применяемых в ЛЭП опор;
Внешнему виду и числу изоляторов;
Проводам;
Размеру охранной зоны;
Буквенной маркировке на опорах (Т – 35кВ, С – 110кВ, Д – 220кВ).

Буквенная маркировка на опоре
Поэтому далее рассмотрим систему определения величины напряжения ЛЭП по основным визуальным критериям.

Разновидности ЛЭП

Работники, выполняющие монтаж электричества, имеют все необходимые знания и опыт, помогающие им грамотно, с соблюдением всех мер безопасности, выполнять свои работы вблизи ЛЭП. Тем не менее, простому человеку такие правила могут быть незнакомы. Однако, понятия, касающиеся электробезопасности, должны быть у любого взрослого человека, ведь однажды, такие знания могут спасти жизнь.
Во избежание удара электрическим током, который в свою очередь, находится под высоким напряжением, необходимо знать некоторые особенности, касательно ЛЭП. Все электросети Казань классифицируются в соответствии с определенным набором параметров, а именно:

Низковольтные. В основном, это сооружения, находящиеся под «низким» напряжением до 1 кВ.
Среднего напряжения. Такие конструкции обладают зарядом до 10 кВ. Предназначены для обеспечения жизнедеятельности, например, одного поселка.
Высоковольтные. Такие ЛЭП можно встретить в близи городов. Их мощность может достигать до 220 кВ. Самый малый — 110 кВ.
Сверхвысокие. Уровень электрического тока в таких линиях электропередач достигает до 500 кВ.
Ультравысокие. Их мощность может достигать до 1150 кВ.

Во избежание несчастного случая, следует соблюдать расстояние вдоль таких конструкций. Неважно, занимаетесь ли вы какими-либо работами вдоль ЛЭП, или просто, оказались рядом с ними, важно не отрицать технику безопасности.
Находиться на минимальном расстоянии является обязательным условием для всех тех, кто оказался непосредственно вблизи линий электропередач. В противном случае, может произойти пробой воздушного промежутка ЛЭП, что в свою очередь, чревато последствиями. Часто монтаж электричества находится в охранной зоне, которая не подразумевает, какое-либо строительство дополнительных объектов и постоянное присутствие людей.

Влияние на здоровье человека

Благодаря исследованиям ученых, было установлено, что воздействие электромагнитных полей сказывается негативно на здоровье человека. В его теле образуются токи. Это объясняется проводимостью органов и тканей, по которым циркулирует кровь и лимфа.

Анализ проведенных исследований показал, что жители домов находящихся рядом с ЛЭП или с подстанциями, заболевали раком в два раза чаще, чем жители других районов. На здоровье ребенка поле воздействовало еще сильней. Дети заболевали лейкозом в 4 раза чаще.

Зафиксировано отрицательное влияние высоковольтных линий на следующие системы организма:

сердечно-сосудистую,
гематологическую,
нервную,
половую,
эндокринную,
иммунную.

Установлено, что здоровье людей, живущих вблизи линии электропередач с течением времени постепенно ухудшается. У них чаще возникают головные боли, проблемы с памятью, боли в мышцах, головокружения. Возрастает количество инсультов и инфарктов. Беспокоит бессонница и слабость. У женщин появляются проблемы с вынашиванием и рождением детей. Здоровье новорожденных ослаблено.

Читайте также: Как правильно установить розетку своими руками?

Вред, получаемый человеком при воздействии на него электрического поля, зависит от напряженности и от длительности действия на организм.

в населенных пунктах – 5 кВ/м;
при пересечении с дорогами – 10 кВ/м;
вне населенных пунктов – 15 кВ/м;
в труднодоступных местах – 20 кВ/м.

На человека может длительно воздействовать электрическое поле напряженностью 0,5 кВ/м, при этом негативного влияния на здоровье не происходит.

Если же требуется пребывание человека в местах высокой напряженности, нужно руководствоваться следующими нормативами, по которым время пребывания в зоне:

не ограничивается при 5 кВ/м;
не более 180 минут при 10 кВ/м;
90 минут при 15 кВ/м;
10 минут при 20 кВ/м;
5 минут при 25 кВ/м.

При соблюдении этих условий, в течение суток здоровье человека восстанавливается.

Если невозможно ограничить время пребывания работающего персонала на опасных объектах, применяется экранирование рабочих мест металлическими листами, сетками и другими приспособлениями. Хороший эффект дают кустарники высотой от 3-х метров и 6-ти метровые деревья, посаженные под ВЛ.

При воздействии электромагнитных полей на жилые дома, важно сохранить здоровье, проживающих там людей. Для этого разработаны санитарные нормы (СанПиН 2971-84), регламентирующие минимальное безопасное расстояние, защитную зону, от линии электропередач до ближайших зданий.

Повышенные требования предъявляются к расположению трасс ультравысоких напряжений. Расстояние от ВЛ до населённого пункта должно быть:

при 750 кВ не меньше 250 м,
при 1150 кВ не менее 300 м.

Рассмотрим наиболее простые примеры, позволяющие визуально определить уровень напряжения ЛЭП

Для более детального понимания разберем основные моменты, благодаря которым, ориентироваться в обслуживании электроустановок станет проще.

Низковольтные 0,4 кВ

Подключение к электросетям происходит на низком уровне. Они предназначены для простых задач. Сюда входят, бытовые нагрузки, обеспечение электроэнергией небольших площадей. Такие низковольтные линии изготавливаются из дерева или железобетона. Изоляторы могут быть фарфоровыми или стеклянными. Проводов может быть до четырех. Охранная зона невелика и составляет всего 10 м.

Среднего напряжения

10 кВ

Такие линии немногим отличаются от низковольтных, разве что уровень заряда ЛЭП выше на несколько позиций. В основном такие конструкции сетевые компании возводят из железобетона. Имеют 3 провода. Охранная зона 10 м. Изоляторы обладают большим количеством ребер, нежели чем мы можем наблюдать у «низковольтников».

35 кВ

Данные линии тоже относят к ЛЭП среднего напряжения. Однако, подключение к электросетям, становится более мощным. Здесь можно встреть крупногабаритные изоляторы. Их тип постройки может быть штыревым или подвесным. Сами ЛЭП изготавливаются исключительно из металла или железобетона. Количество проводов до 6. Охранная зона возрастает до 15 м.

Высоковольтные

110 кВ

Данный тип линии электропередач уже относится к высоковольтным. При монтаже электричества в Казани можно наблюдать конструкцию из нескольких изоляторов, так называемой «гирлянды». Количество самих изоляторов может доходить до 9. Охранная зона порядком больше на 5 м и составляет – 20м.

220 кВ

Провода в такой линии электропередач становятся гораздо толще и прочнее. Уровень тока возрастает, находиться рядом с такой конструкций можно лишь при соблюдении всех правил безопасности. Приближаться можно не более, чем на 25 м. Гирлянда может состоять из длинной цепочки изоляторов, их число может достигать 14, а иногда 20 ед.

Сверхвысокие

330 кВ

Линия электропередач обладает еще более высокой мощностью. Здесь применяется расщепление. Каждая фаза имеет по 2 провода. Цепочки изоляторов длинные, состоящие из 16 – 20 ед. Охранная зона 30 м.

500 кВ

Данные линии электропередач обладают еще большим номиналом, а значит, имеют более сложную конструкцию. Каждая фаза расщепляется на 3 провода. Гирлянды изоляторов могут включать в себя более чем 20 единиц. Охранная зона остается все той же, не более 30 м.

Ультравысокие

750 кВ

Здесь линии электропередач данного типа в момент монтажа электричества в Казани возводятся исключительно из металла. Каждая фаза имеет расщепление. Насчитывается около 4 – 5 единиц. Жилы могут иметь форму квадрата или многогранника. Количество изоляторов от 20 и выше. Охранная зона 40 м.

Влияние на окружающую среду и экологию

Электромагнитные поля оказывают сильное влияние на все биологические объекты, находящиеся вблизи воздушных трасс: на насекомых, на растения, на животных.

Соседство с высоковольтными линиями на пчелах отражается пагубно. Насекомые становятся агрессивными, беспокойными, теряют работоспособность, лётную активность. Появляется угроза гибели маток и семей.

Летающие насекомые – жуки, комары, бабочки стремятся в зону с более низким уровнем напряженности.

Растения меняют форму листьев, стеблей, цветков, появляются лишние лепестки и другие аномалии развития. По некоторым данным, электромагнитное поле влияет положительно на урожай сельскохозяйственных культур, на плодоношение ягод и овощей. Опыты показали, что после воздействия поля высокой напряженности, семена стали давать больший процент всхожести и быстрое прорастание.

Влияние ВЛЭП на животных так же негативно, как и на людей. Наиболее чувствительны парнокопытные. Если пастбище расположено на участке, прилегающем к ВЛ, в теле животного, изолированного от земли копытами, может наводиться потенциал 10 кВ. При прикосновении к заземленным предметам (траве, веткам кустарника), возникает импульс тока 100 — 200 мкА. Это величина не опасна для жизни. Здоровье парнокопытного не ухудшится, но неприятные ощущения ему обеспечены. Если деревянные опоры ВЛ обрабатывают креозотом, то контакт с этим веществом может иметь неблагоприятные последствия для животного.

Птицы становятся жертвами электрических разрядов при прямом контакте с токоведущими частями и при прикосновении к изолирующим частям подвески провода.

Что бы минимизировать вред, приносимый окружающей среде объектами повышенной опасности, необходимо применять специальные защитные устройства.

Линии электропередач высокого класса напряжения способны локально действовать даже на погоду. Было зафиксировано, как влияет ЛЭП на воздушные потоки. Холодный воздух, дойдя до высоковольтной трассы (800 кВ), стал её обтекать.

В своих работах по теории атмосферного электричества, российский ученый Лев Александрович Похмельных выдвинул гипотезу о том, что высоковольтные линии электропередач оказывают неблагоприятное влияние на экологию. По мнению учёного, глобальное потепление и формирование засушливого климата происходит из-за ионизации атмосферы ЛЭП, поэтому парниковый эффект тут не при чем.

Вред технике и средствам коммуникации

Увеличение на территории страны протяженности передающих электричество трасс привело к тому, что электромагнитное поле ЛЭП стало оказывать влияние на приём телесигналов и на радиосвязь.

Какие бывают причины возникновения радиопомех от ВЛ, почему они оказывают влияние на прием ТВ? В результате коронного разряда в пространстве у проводов возникают электромагнитные возмущения, они и являются причиной помех для радиоприемных устройств.

А как влияет погода на радиопомехи? В зависимости от метеорологических условий, помехи могут уменьшаться, возрастать или исчезнуть на время. Например, когда дождями смываются загрязнения с проводов, снижается и уровень помех на радиоканалах и на линиях связи. Они не возрастают и при тумане или росе. А вот в дождливую погоду рост помех на эфирном телевидении происходит пропорционально интенсивности дождя.

При использовании опор ВЛ для монтажа волоконно-оптических линий связи, необходимо учитывать, что на ВОЛС будет действовать электромагнитное поле. Наводящийся при этом потенциал послужит причиной преждевременного выхода её из строя. Во избежание этого момента, нужно найти точку нулевого потенциала и крепить оптический кабель в ней.

Высоковольтная ЛЭП оказывает небезопасное влияние на стальные магистральные трубопроводы, в том числе и на газопроводы в случаях:

параллельного следования трубопровода и ЛЭП;
в местах их пересечения;
в местах сближения и удаления друг от друга.

Опасность заключается в том, что создаваемое воздушной электрической линией переменное электромагнитное поле воздействует на трубопровод, находящийся в земле. Появляющаяся при этом индукция приводит к образованию в трубопроводе продольной ЭДС. Здоровье и жизнь обслуживающего персонала оказывается под угрозой.

Как влияет этот процесс на сам трубопровод? Из-за переменного тока происходит электролитическая коррозия металла. Могут выйти из строя электрические устройства, связанные с трубопроводом. Помимо этого, если произойдет обрыв ЛЭП, трубопровод может оказаться под высоким напряжением.

Для обеспечения безопасности, используют устройства защиты трубопровода (УЗТ):

Оказывает ли влияние магнитное поле ВЛ на мобильную связь, на телефоны? Многое зависит от оператора, от технических возможностей телефона, от расстояния до ЛЭП. При повышенной влажности, когда отчетливо слышны коронирующие разряды, связь у опоры может быть слабой или, вообще, отсутствовать. Но, в целом, воздушные линии не оказывают значительного влияния на сотовую связь.

Тоже можно сказать о действии ВЛ на дроны и другие радиоуправляемые модели. Помехи, возникающие в ЛЭП, могут мешать управлению этими устройствами. Но, в основном, движению квадрокоптеров ничто не мешает. Их даже планируют использовать при технологических осмотрах воздушных электрических трасс.

Что такое перенапряжение в сети?

Перенапряжение электрической сети представляет серьезную угрозу для любого электрооборудования, включая бытовую технику. Проблема заключается в том, что ввиду природы этого эффекта полностью исключить его проявление невозможно. В связи с этим было разработано несколько решений для защиты электрооборудования, позволяющих минимизировать негативные последствия повышения напряжения. Подробная информация по этой теме представлена ниже.

Что такое перенапряжение в сети и в чем его опасность?

Под данным термином подразумевается повышение напряжения в электросетях или линиях электропередач сверх установленной нормы. Она ограничена 5,0% и 10,0% (допустимое и предельно допустимое отклонение, соответственно). В ГОСТ 13109 91, где описаны нормы, которым должно соответствовать качество электроэнергии дается более детальное определение этому эффекту. Нормативный документ дает описания двум вариантам проявления высокого напряжения:

Импульсное перенапряжение. Проявляется как резкое повышение амплитуды напряжения, после чего наблюдается понижение к исходному или близкому к нему уровню (см. А на рис.1). Продолжительность импульса менее 10,0 миллисекунд.
Эффект временного перенапряжения. В данном случае превышение номинала более 10,0% наблюдается дольше 10,0 мс (см. В на рис.1).

Перенапряжения опасны тем, что могут не только вывести из строя подключенные к сети приборы, а и разрушить изоляцию электрооборудования. В последнем случае создается угроза для человеческой жизни и повышается риск возникновения аварийной ситуации. Повреждение изоляции электроустановок довольно часто становится причиной пожара.

В связи с этим, при выборе изоляции необходимо руководствоваться соответствующими нормами, подробную информацию об этом можно найти на страницах нашего сайта.

Разновидности и классификация перенапряжений в сети

В зависимости от факторов, вызвавших повышение уровня напряжения, отклонения принято разделять на следующие виды перенапряжений:

Внешние перенапряжения, то есть, произошедшие в результате стороннего воздействия на энергосистему. В качестве таковых могут выступать природные и техногенные факторы. В качестве примера природного воздействия можно привести такое атмосферное явление, как разряд молнии или магнитные бури. Пример техногенного фактора – короткое замыкание с проводом трамвайной или троллейбусной контактной сети или другим сторонним источником тока.
Перенапряжения, вызванные внутренними процессами в энергосистеме. К таковым относятся аварии, коммутация, резкий сброс нагрузки и т.д.

Рассмотрим отдельно различные виды внешних и внутренних перенапряжений, начнем с первых.

Грозовое

Данный вид перенапряжения вызывают грозовые разряды, пришедшиеся на ЛЭП. В результате наблюдаются резкие броски напряжения в линии, при этом норма может быть превышена на порядок и более. Время длительности грозовых импульсов редко приближается к 10,0 мс. Несмотря на столь короткое время величина электрического разряда настолько высока, что подключенное к сети электрооборудование выходит из строя вне зависимости от уровня изоляции.

К данному виду также относятся индуктированные перенапряжения, они возникают в том случае, когда разряды молнии приходятся на землю возле ЛЭП. Это вызывает резкий рост интенсивности электромагнитных полей, и, как следствие, образование импульсных токов.

Техногенное

В большинстве случаев данный фактор связан с КЗ между сторонним источником электричества и ВЛ. Характерный пример такой аварии – обрыв контактного провода городского электротранспорта и последующее его попадание на ВЛ, осуществляющей питание жилых домов или других объектов. Результатом этого будет выход из строя электрооборудования, подключенного к сети, где произошла авария.

Существуют и другие техногенные факторы, к таковым даже можно отнести ЭМИ, вызванный ядерным взрывом.

Теперь перейдем к краткому описанию внутренних разновидностей перенапряжения.

Коммутационное

Под данным термином подразумеваются переходные процессы, вызванные резкими изменениями в режимах работы энергосистемы. Такой эффект может вызвать срабатывание коммутационных аппаратов, увеличение индуктивных нагрузок и т.д. Основные причины будут рассмотрены отдельно.

Для данного вида отклонений свойственна высокая частота импульсов напряжения, что касается амплитуды, то она может измеряться в киловольтах. На характер процессов влияют как параметры электросети, так и скорость работы коммутационного оборудования.

Электростатическое

Возникает по причине накопления электростатики в сухой среде. Данный процесс приводит к образованию сильного электростатического поля, разряд которого кратковременно повышает напряжение электросети. Спрогнозировать проявление данного эффекта не представляется возможным.

Импульсное

Помимо грозовых разрядов и коммутационных процессов броски напряжения могут быть вызваны электромагнитными помехами, а также другими причинами, относящимися к квазистационарным.

Квазистационарное

Длительность данного вида отклонений может варьироваться от нескольких миллисекунд до часа и более, это зависит от причин, вызвавших перенапряжение. Данного тип перенапряжения может быть: резонансным, параметрическим, режимным и феррорезонансным. Краткое описание этих подвидов, а также вызывающих их причин будет приведено в следующем разделе.

Основные причины

Поскольку внешние факторы воздействия были уже рассмотрены, сразу перейдем к внутренним причинам, вызывающим повышение напряжения, начнем по порядку. Коммутационные факторы:

Резкое отключение нагрузки при срабатывании защитных устройств, например, воздушные выключатели создают сильные помехи, особенно при аварийном отключении линий электропередач.
Коммутация конденсаторных установок.
Выключение мощных электромашин и силовых трансформаторов (вызывает воздействие индуктивных токов на линию).
Перекоммутация линий.

Пример типового коммутационного отклонения напряжения отмечен синим цветом на представленном ниже графике.

Квазистационарные отклонения могут быть вызваны следующими факторами:

Режимными, к таковым относятся:

несимметричные КЗ на землю в сети с изолированной нейтралью;
дуговые замыкания в линиях с напряжением 6,0-35,0 кВ (дуговые перенапряжения);
разгон генераторной установки вследствие резкого отключения нагрузки;
неправильная фазировка трансформаторных установок;
другие неблагоприятные сочетания ЭДС в электросети.

Резонансными перенапряжениями. Они возникают в том случае, когда частоты вынужденной ЭДС и отдельного участка сети близки к совпадению. Если это произойдет, то «емкостной эффект» приведет к перенапряжению.

В том случае, когда линия работает в неполнофазном режиме и к ней подключен трансформатор, у которого заземленная нейтраль, имеется большая вероятность образования резонансного контура. Взаимодействие произойдет между индуктивностью трансформаторной установки и межфазной емкостью также станет причиной высокой кратности перенапряжения.

Феррорезонансное перенапряжение. Данный вид отклонений может наблюдаться при образовании резонансного колебательного контура, отвечающего следующим условиям:

частота близка к 50,0 Гц;
имеют место низшие и высшие гармоники;
у индуктивной составляющей насыщенный магнитопровод.

При неполнофазном режиме работы системы эффект феррорезонанса возможен в контурах, где имеется индуктивность образованная соединенными последовательно трансформаторами.

Устройства для защиты от перенапряжения в сети

Организация защиты электросетей многоквартирных домов от воздействия внешних факторов как природных, так и техногенных возлагается на компании, предоставляющие услуги электроснабжения. Молниезащита, а также другие устройства защиты входят в обязательное оборудование подстанций любого уровня.

Совсем по иному обстоят дела в тех случаях, когда частные дома запитаны от ВЛ. В такой ситуации организовать защиту от больших внешних токов, возникающих от грозовых разрядов, нужно самостоятельно. Для этой цели используются специальные устройства – ограничители перенапряжений. Схема их подключения представлена ниже.

Обратим внимание, что ОПН были созданы для защиты от коммутационных и грозовых импульсов, обеспечить защиту от других негативных факторов, вызывающих повышение фазного напряжения они не в состоянии.

Для ограничения влияния коммутационных и квазистационарных процессов понадобится комплексная защита. Ее можно организовать на базе реле напряжения и стабилизатора для всего дома. Реле должно соответствовать суммарной мощности нагрузки и устанавливаться на вводе. Диапазон срабатывания (нижняя и верхняя граница) можно выставить самостоятельно с учетом особенностей линии.

Когда напряжение на вводе выйдет за установленный порог, реле сработает и отключит питание, после нормализации ситуации домашняя сеть будет снова подключена.

Для устранения помех и восстановления приемлемого качества электричества следует установить стабилизатор напряжения на весь дом или квартиру. При выборе устройства необходимо учитывать максимальную суммарную мощность нагрузки. Если в доме имеются приборы, для которых качество напряжения некритично (бойлер, электропечь и т.д.), то их можно подключить минуя стабилизатор.

Список использованной литературы

Цапенко Е. Ф. «Перенапряжения в системах электроснабжения» 2008
Кадомская К.П., Лавров Ю.А., Рейхердт А «Перенапряжения в электрических сетях различного назначения и защита от них» 2004
Аронов М.А. «Ограничители перенапряжений в электроустановках 6-750 кВ» 2001

Внешнее напряжение на линии

Если вы любитель загородных прогулок и пикников, а охота и рыбалка – ваша страсть, велика вероятность, что когда-нибудь вы попадёте под опасное напряжение в зоне ЛЭП. Ведь к определённым электрическим магистралям, вообще, не стоит приближаться. Для электрика определение напряжения — задача несложная. Как же непрофессионалу узнать, какое напряжение в линии электропередач опасно для жизни и здоровья? Ниже мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, как определить напряжение ЛЭП по внешнему виду, количеству изоляторов и другим параметрам.

Классификация ВЛ

По напряжению ЛЭП могут быть:

Низковольтными, на 0,4 киловольта, передающими электроэнергию в пределах небольших населённых пунктов.
Средними, на 6 или на 10 киловольт, передающими электричество на расстояние менее 10 км.
Высоковольтными, на 35 киловольт, для электроснабжения небольших городов или посёлков.
Высоковольтными, на 110 киловольт, распределяющими электричество между городами.
Высоковольтными, на 150 (220, 330, 500, 750) кВ, передающими энергию на дальние расстояния.

Самое высокое напряжение на ЛЭП составляет 1150 киловольт.

Безопасные расстояния

Правилами охраны труда на каждое напряжение ЛЭП определяются минимальные расстояния до проводящих ток частей. Сокращать эту дистанцию запрещено.

Определение напряжения по внешнему виду

Следующий этап — определение мощностей ВЛ.

Как же узнать напряжение на ЛЭП по её внешнему виду? Легче всего это сделать по количеству проводов и по числу изоляторов. Самый простой способ — определение по изоляторам.

Существуют ВЛ разных классов напряжения. Рассмотрим поочередно каждую.

ЛЭП на 0,4 киловольта (400 Вольт) — низковольтные, встречающиеся во всех населенных пунктах. В них всегда используются штыревые изоляторы из фарфора или стекла. Опоры изготавливают из железобетона или дерева. В однофазной линии два провода. Если фазы три, проводников будет четыре и более.

Далее идут ЛЭП на 6 и 10 киловольт. Визуально они неотличимы друг от друга. Здесь всегда по три провода. В каждом используется два штыревых фарфоровых или стеклянных изолятора или один, но большего номинала. Используются эти трассы для подведения питания к трансформаторам. Минимальное расстояние до частей, проводящих ток, здесь составляет 0,6 м.

Часто в целях экономии совмещают подвеску проводников 0,4 и 10 кВ. Охранной зоной таких трасс является расстояние 10 м.

В ЛЭП на напряжение 35 кВ, используются подвесные изоляторы в количестве от 3 до 5 штук в гирлянде к каждому из трёх фазных проводов.

Обычно такие воздушные магистрали через территорию городов не проходят. Допустимым считается расстояние – 0,6 м, а охранная зона определяется 15 метрами. Опоры должны быть железобетонными или металлическими, с разнесенными друг от друга на допустимое расстояние проводниками, несущими ток.

В ЛЭП на напряжение 110 кВ монтаж каждого из проводов осуществляется на отдельной гирлянде из 6-9 подвесных изоляторов. Минимально близким к проводникам, является расстояние в 1 метр, а охранная зона определяется 20 метрами.

Материалом для опоры служит железобетон или металл.

Если напряжение 150 кВ, применяют 8-9 подвесных изоляторов на каждую гирлянду в ЛЭП. Расстояние 1,5 м до проводников тока считается в этом случае минимальным.

Когда напряжение 220 кВ, число используемых изоляторов находится в пределах от 10 до 40 единиц. Фаза передаётся по одному проводу.

Линии используют для подведения электроэнергии к крупным подстанциям. Наименьшее расстояние приближения к проводникам составляет 2 м. Величина охранной зоны – 25 м.

В последующих классах высоковольтных ЛЭП появляется отличие по числу проводов на фазу.

Если произведен монтаж двух проводников на одну фазу, а изоляторов в гирляндах по 14, перед вами магистраль 330 кВ.

Минимальным расстоянием до токоведущих частей в ней считается 3,5 м. Необходимое увеличение охранной зоны до 30 м. Материалом для опор служит железобетон или метал.

Если фаза расщепляется на 2-3 проводника, а подвесных изоляторов в гирляндах по 20, то напряжение ВЛ составляет 500 кВ.

Охранная зона в этом случае ограничивается 30 метрами. Опасной считается дистанция менее 3,5 м до проводов.

В случае разделения фазы на 4 или 5 проводников, соединение которых кольцевое или квадратное, и присутствия в гирляндах 20 и более изоляторов, напряжение ВЛ составляет 750 кВ.

Охранная территория таких трасс — 40 м, а приближение к токопроводящим частям ближе 5 м опасно для жизни.

В России есть единственная в мире ЛЭП, напряжение которой 1150 кВ. Фазы в ней делятся на 8 проводов каждая, а в гирляндах присутствуют 50 и более изоляторов.

К этой трассе не стоит приближаться более чем на 8 метров. Увидеть такую высоковольтную линию можно, например, на участке магистрали «Сибирь – Центр».

Получить подробную информацию о любой ВЛ, её местоположении можно на интерактивной карте в сети интернет.

Маркировка на опорах

Возможно определение мощности ВЛ по маркировкам, нанесенным непосредственно на опоры. Первыми в такой записи идут заглавные буквы, означающие класс напряжения:

Т — 35 кВ,
С – 110 кВ,
Д – 220 кВ.

Через тире пишут номер линии. Следующая цифра – порядковый номер опоры.

Сети железных дорог

Около 7% электроэнергии, вырабатываемой на электростанциях России, передаётся по трассам ВЛ на объекты ЖД. В целом, длина железнодорожного полотна составляет 43 тысячи километров. Из них 18 тысяч км питаются постоянным током напряжением в 3 000 Вольт, а остальные 25 тысяч км работают на переменном токе напряжением в 25 000 Вольт.

Энергия электрифицированных дорог используется не только для движения поездов. Ею питают промышленные предприятия, населенные пункты, другие объекты недвижимости, расположенные вдоль железных дорог или в непосредственной близости к магистралям. По статистике, более половины электроэнергии контактной сети ЖД расходуется на электроснабжение объектов, не включенных в транспортную инфраструктуру.

Заключение

После того, как удалось выяснить, как по количеству изоляторов можно определить напряжение на ЛЭП, осталось понять, насколько можно доверять такому способу.

Климатические условия на территории России довольно разнообразны. Например, умеренно континентальный климат в Москве значительно отличается от влажных субтропиков Сочи. Поэтому, ВЛ одинакового класса напряжения, расположенные в различных климатических и природных условиях, могут отличаться друг от друга и по типу опор, и по количеству изоляторов.

В случае комплексного анализа по всем критериям, предложенным в статье, определение напряжения ЛЭП по внешним признакам будет довольно точным. А вот каким может быть напряжение в конкретной высоковольтной магистрали, со 100% точностью вам подскажут местные энергетики.

Материалы по теме:

Причины потерь электроэнергии на больших расстояниях
Что такое электрическое поле
Шаговое напряжение и пути его преодоления

источники:

https://lessale.ru/glavnoe/kolichestvo-izolyatorov-v-girlyande-110-kv.html

https://www.asutpp.ru/chto-takoe-perenaprjazhenie-v-seti.html

https://samelectrik.ru/kak-opredelit-napryazhenie-linij-elektroperedach.html