В 21 веке не требуется создание ветряных мельниц, водяных колес, вертелов и других приспособлений для получения энергии. Сейчас используется сложная система, которая быстро передает энергию от подстанции к потребителю. Разберем, из чего состоит инфраструктура и что такое напряжение линий электропередач. Читайте в новой статье: диодный мост это.
Линии электропередач — что это такое
Линии электропередач (ЛЭП) — это тип инфраструктуры, используемой для транспортировки электроэнергии на большие расстояния. Они состоят из проводов, обычно из алюминия или стали, которые поддерживаются металлическими вышками или столбами. Провода часто изолированы таким материалом, как резина или полиэтилен.
Интересно! Как проверить электродвигатель мультиметром
ЛЭП являются эффективным способом передачи электроэнергии, но они также могут быть источником электромагнитного загрязнения. Это происходит, т.к. электричество, проходящее по проводам, создает магнитное поле, которое может распространяться на определенное расстояние от линии электропередачи и вызывать помехи в работе электронного оборудования, например радиоприемников и телевизоров. Оно также может воздействовать на нервную систему человека, вызывая головные боли, усталость и бессонницу.
Существует несколько способов уменьшить воздействие электромагнитного загрязнения от линий электропередач. Один из них — держать электронное оборудование подальше от них. Другой способ — закопать ЛЭП под землю. Однако это не всегда возможно, и иногда линии электропередачи приходится прокладывать рядом с домами и другими зданиями. В этих случаях важно убедиться, что ЛЭП хорошо изолированы, чтобы электромагнитные поля не просачивались наружу.
Технические характеристики линий электропередач
В России линии электропередач отличаются по мощности и напряжению от других стран. Напряжение выше, сила тока и частота ниже.
Интересно! Адресная светодиодная лента — принцип работы, применение
Напряжение ЛЭП в России составляет около 220 кВ. Это намного выше, чем напряжение линий электропередачи в других странах, которое составляет всего около 110 кВ. Сила тока на линиях электропередач в России также ниже, чем в других странах. Частота линий электропередач в РФ тоже ниже.
Все эти факторы делают ЛЭП в России очень опасными. Если бы кто-то вступил в контакт с одной из этих линий, он был бы убит мгновенно.
Напряжение ЛЭП определяется количеством электроэнергии, которое она должна передавать. Чем выше напряжение, тем меньший ток требуется для передачи данного количества энергии. Высоковольтные линии обычно используются для передачи на большие, а низковольтные — на меньшие расстояния или для распределения электроэнергии среди потребителей.
Мощность ЛЭП определяется ее шириной (диаметром жилы), длиной и рабочим напряжением. Типичная высоковольтная линия может передавать до 2 000 мегаватт (мВт) электроэнергии. Этого достаточно, чтобы обеспечить энергией более 1 миллиона домов.
Интересно! Двухтарифный счетчик электроэнергии
ЛЭП состоят из трех основных компонентов: проводников, изоляторов и опор.
- Проводники обычно изготавливаются из меди или алюминия и передают электрический ток из одной точки в другую.
- Изоляторы изготавливаются из таких материалов, как стекло или фарфор, и предотвращают утечку тока из проводника.
- Опоры удерживают проводники и изоляторы на месте и могут быть изготовлены из таких материалов, как дерево или сталь.
Воздушные ЛЭП поддерживаются башнями или столбами, высота которых может варьироваться от 15 до 61 м. Подземные линии электропередачи зарыты под землю и не требуют опор.
Когда воздушным линиям электропередачи необходимо пересечь реку или другой водоем, их часто подвешивают на тросах, перекинутых через водный путь. Такой тип перехода называется подвесным мостом.
В Европе большая часть электроэнергии передается по воздушным линиям электропередач высокого напряжения. Технические характеристики этих линий электропередачи зависят от уровня напряжения. Три наиболее распространенных уровня напряжения, используемых для передачи электроэнергии в Европе, — это 220 кВ, 400 кВ и 750 кВ.
- 220 кВ — наиболее распространенный тип ЛЭП в Европе. Они обычно используются для передачи электроэнергии на короткие расстояния, например между электростанциями и подстанциями. Максимальная мощность составляет 2 000 мВт.
- 400 кВ — используются для передачи электроэнергии на большие расстояния, например между странами. Максимальная мощность — 6 000 мВт.
- 750 кВ — самый высокий уровень напряжения, используемый для передачи электроэнергии в Европе. Они обычно применяются для передачи электроэнергии на очень большие расстояния, например между континентами. Максимальная мощность — 12 000 мВт.
Виды линий электропередач
Существует три типа линий электропередачи: воздушные, подземные и подводные.
Воздушные линии электропередач высокого напряжения являются наиболее распространенным типом. Они обычно используются для передачи энергии от подстанции к потребителю. Воздушные ЛЭП изготавливаются из алюминия или стали и могут быть однофазными или трехфазными. Однофазные имеют два провода, а трехфазные — четыре. Напряжение воздушной линии электропередач может составлять от 2 кВ до 230 кВ.
Подводные линии электропередачи используются для передачи электроэнергии между двумя точками, не соединенными сушей. Однофазные и трехфазные подводные ЛЭП имеют два проводника, а трехфазные — четыре. Напряжение может варьироваться от 2 кВ до 25 кВ.
Подземные ЛЭП обычно изготавливаются из меди или алюминия и могут быть как однофазными, так и трехфазными. Однофазные подземные ЛЭП имеют два провода, а трехфазные — четыре. Напряжение подземной ЛЭП может составлять от 2 кВ до 25 кВ.
Состав линий электропередачи
В России состав линий электропередачи регулируется Федеральной сетевой компанией (ФСК), которая отвечает за обслуживание и эксплуатацию национальной электросети, а также за управление электроэнергетической отраслью.
ЛЭП состоят из нескольких различных типов проводников. Наиболее распространенным типом является алюминиевый проводник, армированный сталью (acsr), который состоит из алюминиевой жилы, окруженной стальной сеткой. Другие типы включают полностью алюминиевые проводники (aac), стальные проводники с медной оболочкой (ccs) и проводники из армированного стекловолокном пластика (gfrp). Выбор материала проводника зависит от таких факторов, как стоимость, вес, прочность и проводимость.
- Проводники Acsr являются наиболее часто используемым типом в России из-за их низкой стоимости и высокой прочности.
- Проводники Aac используются там, где вес является критическим фактором, например в горных районах.
- Проводники Ccs применяются там, где требуется высокая проводимость, например в ЛЭП на большие расстояния.
- Gfrp-проводники используются там, где важна коррозионная стойкость, например в прибрежных районах.
Подавляющее большинство линий электропередачи в Соединенных Штатах — это ЛЭП переменного тока. Это означает, что направление тока, протекающего по проводам, меняется туда и обратно 60 раз в секунду. Фактическое напряжение ЛЭП переменного тока может варьироваться в зависимости от потребностей обслуживаемой территории. Например, в жилом районе оно может составлять 120 вольт. Но в промышленной, где для работы крупных машин требуется большая мощность, напряжение может быть 240 вольт и более.
Другим основным типом линии электропередачи является постоянный ток, что означает, что он течет только в одном направлении. Такой тип часто используется для питания трамваев или метро, поскольку для изменения его направления не требуется специального оборудования.
ЛЭП состоят из трех различных типов проводов.
- Первый тип называется проводником, он состоит из материала, который легко пропускает электричество, например из меди или алюминия. Проводники обернуты вокруг сердечника из изоляционного материала, который препятствует прохождению электричества. Такая комбинация известна как изолированный проводник.
- Второй тип проводов, используемых в линиях электропередачи, называется проводом заземления. Они состоят из таких материалов, как сталь или омедненная сталь, которые плохо проводят электричество, но являются очень прочными. Провода заземления важны, потому что они обеспечивают путь для прохождения электричества в случае возникновения проблем с одним из других проводов ЛЭП.
- Третий тип проводов называется посыльным проводом. Они изготавливаются из таких материалов, как алюминий, который хорошо проводит электричество, но при этом легкий, поэтому их можно легко натянуть между столбами. Посылочные провода передают сигналы туда и обратно между различными частями энергосистемы, чтобы операторы могли контролировать и управлять ею дистанционно.
ЛЭП обычно подвешиваются между высокими деревянными столбами или металлическими башнями с помощью изоляторов или проводников.
Изоляторы состоят из таких материалов, как фарфор или стекло, которые плохо проводят электричество, а проводники — из алюминия, хорошо проводящего электроэнергию.
Безопасное расстояние до ЛЭП
В России безопасное расстояние до линий электропередач гораздо больше, чем в других странах. Это связано с тем, что напряжение на ЛЭП здесь намного выше.
Безопасное расстояние до линий электропередач в России составляет 10 метров.
Как узнать напряжение ЛЭП по изоляторам
Как узнать напряжение линий электропередач по изоляторам? Это можно сделать одним из двух способов.
- с помощью вольтметра;
- применяя онлайн-калькулятор.
Чтобы использовать вольтметр, подключите его к ЛЭП и убедитесь, что он установлен на правильное значение напряжения. Затем снимите показания с вольтметра. Они должны быть в вольтах.
Чтобы воспользоваться онлайн-калькулятором, зайдите на сайт компании, предоставляющей электроэнергию. Введите в калькулятор информацию о ЛЭП, включая длину линии и тип изоляции. Онлайн-калькулятор выдаст результат в вольтах.
