Электрические опоры лэп: Металлические опоры ЛЭП, каталог, виды, описание, цена

Содержание

Какими могу быть опоры ЛЭП?

Электрическим проводам требуется поддержка, и этой цели служат многочисленные бетонные столбы и ажурные металлические башни. Такие опоры обычно вкапываются непосредственно в землю или устанавливаются на постаменте и используются для поддержки как высоковольтных энергетических линий, так и телефонных проводов, кабелей связи, систем уличного освещения и оборудования, связанного с движением. Эти конструкции варьируются по высоте, форме и материалу. Самым распространённым в прошлом был обычный деревянный столб, соединённый с другими деревянными собратьями, выстроившимися в линию на расстоянии 50 и более метров друг от друга. Его современными аналогами являются конструкции из железобетона, стали или композитных материалов. В городе многие столбы и конструкции для поддержки ЛЭП законно или незаконно увешаны всевозможными устройствами: фонарями, знаками, светофорами, табличками, терминалами, антеннами и прочим оборудованием, и только высоковольтные опоры обычно избавлены от таких «украшений».

Одни поддерживающие конструкции могут предназначаться для конкретного типа проводов или кабелей — например, железнодорожные или телеграфные столбы, а другие служат опорой для целых сетей, включающих линии уличного освещения, питание светофоров и сигнализаций, телефонов, компьютеров и прочего оборудования.


Сначала было дерево

Первые электрические столбы, используемые для поддержки телеграфных линий в 19-м веке, делались из старых деревьев, как правило, плотных и твердых пород.Деревянные столбы до сих пор используются, однако по сравнению с другими материалами древесина считается наименее прочной, поскольку не сопротивляется зараженности насекомыми, растрескиванию, влаге и древесным гнилям, а следовательно, имеет более короткий срок службы. Для повышения долговечности современные деревянные столбы обрабатываются химическими веществами, такими как пентахлорфенол, креозот, антисептики «Элемсепт» и «ЖТК». Когда изделия достигают конца срока службы, такая обработанная древесина представляет собой опасные для здоровья человека и окружающей среды отходы, которые должны быть утилизированы отдельно от других материалов.

Кроме подверженности гниению и насекомым, деревянные столбы имеют уязвимость, которая является особенно проблематичной в засушливых районах — они горят.


Металлические конструкции представляют собой отличную альтернативу деревянным столбам с целым рядом существенных преимуществ, главным из которых является способность противостоять суровым погодным условиям. Снег и лед добавляют вес проводам. Ветер может валить деревья на линии и в определенных условиях даже привести к обрыву кабелей и обрушению самих опор. К тому же влажность и перепады температур разрушительно действуют на древесину, тогда как прочные и долговечные стальные опоры обеспечивают надежную и длительную службу, к тому же способствуют уменьшению вырубки лесов, сохраняя экологию. Однако стоят стальные опоры, пожалуй, намного дороже всех остальных. Бетонные и железобетонные конструкции стали применяться в середине 20-го века и во многих районах быстро вытеснили древесину и сталь. Они дешёвые, практически не требуют ремонта, не боятся сырости и перепадов температур (конечно, в разумных пределах), не горят и вследствие этого служат намного дольше, чем их аналоги из других материалов.

Опоры из композитных материалов (композиционные материалы) обеспечивает превосходную прочность и долговечность, служа на протяжении многих десятилетий, обладая лёгким весом, отличной коррозионной устойчивостью, влаго- и сейсмостойкостью. Ударопрочные, экологически чистые и прекрасно переносящие любые атмосферные воздействия, они не будут разрушены благодаря нерезонансной структуре материала, противостоя ураганным ветрам скоростью до 220 км/ч. Правда, их производство влетает «в копеечку», из-за чего вследствие экономии материала недобросовестными производителями, снижения качества и толщины изделий такие опоры становятся хрупкими и ломаются даже от удара автомобиля на скорости 100 км/ч. Небольшие размеры и легкий вес конструкций из стекловолокна обеспечивают легкий монтаж удаленных линий электропередач повсюду — во дворе, в пустыне или перегруженных городских районах — с возможностью установки без применения специального тяжелого оборудования. Для повышения огнестойкости композитные конструкции покрываются антипиренами — веществами, препятствующими возгоранию.

Это делает композитные столбы чрезвычайно привлекательными для развертывания в труднодоступных сейсмоактивных горных ущельях и оврагах с высокой влажностью и периодами засухи, когда лесные пожары могут катиться через сектор в течение 20-30 минут. После контакта с быстро движущимся кустарниковым пожаром конструкции не требуют замены и будут продолжать работу без потери прочности. Однако там, где контакт с огнём может длиться часами, спасают только стальные или железобетонные массивные «башни».


Эстетический вид 

Опоры, поддерживающие провода, могут быть самыми разными по форме и размеру, всё зависит от их предназначения. Одиночные столбы или огромные решетчатые сооружения, Т-, Y-, А-, П-, Н-образные формы, высота от 5 до 200 метров, многоэтажные и веерные подключения — в современном мире можно наблюдать огромное разнообразие подобных изделий. Большинство линий электропередач имеют ряд одиноких унылых конструкций без какого-либо эстетического вида, созданных исключительно для утилитарных задач.

Мы привыкли к их вездесущности и серости. Но почему бы не сделать их интересными? Исландская фирма Choi and Shine придумала свой привлекательный дизайн, который не слишком отличается по структуре от современных опорных башен, но визуально делает этот мир радостнее. Имеющие форму человека башни могут быть сделаны в различных положениях для любых конфигураций линий. Это интересная художественная концепция, которая могла бы скрасить вид из окна машины, пока вы едете вниз по шоссе. Кроме того, они похожи на богов электричества, не правда ли?

Опоры ЛЭП

Воздушная линия является одним из способов передачи электрической энергии на расстояния при помощи опоры ЛЭП. Электрический ток передается по проводам, закрепленным на определенной, безопасной высоте над поверхностью земли. Провода при помощи изоляторов крепятся к надежным опорам, изготовленным из различных материалов.

Существует два типа опор ЛЭП, определяемых характером работы и способом подвески проводов:

  • промежуточные – крепления только поддерживают провода, сила натяжения отсутствует или воздействует на опору частично;
  • анкерные – провода закреплены в зажимах натяжения, на опоры в смежных пролетах действует продольная сила на
  • тяжения проводов в полном объеме.

 

По месту расположения на линии электропередачи анкерные и промежуточные опоры могут быть прямыми или угловыми.

 На прямых зонах электрической линии промежуточная конструкция принимает:

  • ветровые нагрузки, действующие на провода и саму опору параллельно поверхности земли;
  • нагрузки, направленные перпендикулярно земле: собственный вес опоры и вес закрепленных и подвешенных на ней элементов.

 

 В аварийной ситуации на промежуточную опору действует нагрузка от тяжения оборванных проводов, а также скручивающие и изгибающие усилия. При расчетах таких конструкций учитывают аварийные моменты и применяют соответствующий коэффициент увеличения прочности. Процент использования промежуточных опор в линиях электропередач достигает 90%.

Рис. 1. Промежуточная опора.

Угловые промежуточные и анкерные опоры дополнительно к вышеперечисленным нагрузкам воспринимают действие поперечных сил натяжения проводов. С увеличением угла поворота растет нагрузка и масса промежуточной угловой опоры. На углах поворота более 30 градусов устанавливаются угловые анкерные опоры, обладающие большей жесткостью и прочностью.

Рис. 2. Анкерная опора

 

Анкерная опора в прямом отсеке электролинии при одинаковой силе натяжения проводов со стороны обеих смежных пролетов работает также как и промежуточная опора, воспринимая горизонтальные поперечные и вертикальные силы. Горизонтальные продольные усилия от проводов с двух сторон уравновешивают друг друга. В противном случае при разных силах натяжения с двух сторон на опору действует горизонтальное продольное усилие.

Анкерные опоры ставятся при изменении количества проводов, их марок, сечения, в местах обхода различных строений.

 

Анкерная угловая опора

На последних и начальных пролетах воздушной цепи на основе анкерных опор устанавливаются концевые стойки. На них воздействует усилие от одностороннего натяжения проводов. Провода, отходящие от концевых опор, крепятся на конструктивных элементах электрических подстанций.

Концевая опора

При прокладке электросетей может возникнуть потребность в изменении расположения проводов, для этого применяются транспозиционные анкерные опоры.

Транспозиционная опора

Ответвительные анкерные опоры позволяют делать разветвления проводов от центральной линии.

 Анкерная ответвительная опора

Перекрестные анкерные опоры помогают пройти участки встречи двух воздушных линий.

Для преодоления различных инженерных сооружений и естественных препятствий на трассе электрической линии возводят переходные опоры. 

Рисунок. Анкерные опоры: а – угловая; б – ответвительная; в — транспозиционная.

По количеству линий (цепей) электропередач, прикрепленных к опорам, различают одноцепные, двухцепные, техцепные и  так далее опоры  воздушных линий.

В большинстве случаев применяются массовые, типовые опоры, называемые нормальными, в особых, уникальных случаях применяются специальные конструкции.

В качестве материалов при производстве опор ЛЭП применяются дерево, сталь, железобетон. При изготовлении отдельных образцов применяются сплавы на основе алюминия, многокомпонентные материалы.

Классификация опор по применяемым материалам

Деревянные опоры изготавливаются из бревен, полученных из стволов хвойных деревьев: чаще — сосны, реже -ели, лиственницы. Древесина этих деревьев содержит смолу, защищающую опоры от воздействия воды. Для защиты от гниения дерево, идущее на изготовление опор ЛЭП, пропитывают антисептическими составами. Для снижения вымывания в процессе эксплуатации септических растворов из массива древесины торцы опор защищаются от соприкосновения с внешней средой.

Оптимальная влажность для древесины, обеспечивающая нужную прочность опорных конструкций, составляет 18-22%. Для ее достижения материал подвергают сушке, чаще атмосферной, дающей наилучшие результаты. Важно, не пересушить бревна, так как излишняя сухость снижает прочностные показатели материала.

Рисунок. Деревянные опоры ВЛ 110 кВ.

 Деревянные стойки имеют целый ряд достоинств:

  • сравнительно невысокая стоимость, обеспеченная низкими трудозатратами на изготовление;
  • небольшой вес;
  • транспортировка и установка опорных элементов не требует больших трудовых ресурсов и мощной техники;
  • не проводят электрический ток, что помогает снизить утечки тока и экономить электроэнергию.

 

Опоры из дерева хорошо противостоят изгибающим ветровым и гололедным нагрузкам, по этим показателям они примерно в 1,5-2 раза превосходят столбы из железобетона.

Гост 20022.0-93 определяет высокий срок эксплуатации деревянных опор  при условии сушки, пропитки от воздействия вредителей и гниения. При несоблюдении  защитных мероприятий срок эксплуатации деревянных стоек снижается во много раз.

К существенным недостаткам деревянных конструкций относится их низкая огнестойкость. Они могут легко воспламениться под воздействием ударов молнии, электрических разрядов и т. п. При возведении современных линий электропередач опоры из древесины практически не применяются.

 

Для металлических опор используются специальные стали. Отдельные части конструкции стыкуются с помощью сварки или болтовых соединений. Металлические профили опор покрываются снаружи антикоррозионными красками, защищающими сталь от окисления и разрушения в виде ржавчины.

  •  Стальные опоры решетчатого типа собираются из металлических профилей в виде ажурной конструкции.  

 

Сборку  многогранных опор из стали осуществляют отдельными секциями из гнутого стального листа в виде усеченной пирамиды, полой внутри. В сечении такой пирамиды просматривается правильный многоугольник. Все части многогранной пирамиды соединяются с помощью фланцев или телескопически.

 

Поперечные перекладины для крепления оборудования могут быть в виде сплошной гнутой пирамиды из стального листа, решетчатой металлической конструкции или полимерной изолирующей консоли.

Применение многогранных опор позволяет:

  • значительно сократить сроки прокладки  воздушных ЛЭП по сравнению с решетчатыми стальными или железобетонными конструкциями;
  • уменьшить трудовые затраты за счет увеличения отдельных пролетов и уменьшения числа опор;
  • снизить расходы на транспортировку конструкций, разный диаметр секций позволяет перевозить одни части внутри других и использовать стандартный транспорт для перевозки изделий до 12м.

 

Для размещения опоры многогранного сечения требуется меньшая земельная площадь, чем для решетчатой структуры.  Экономия на земельном отводе обеспечивается увеличением длины пролетов, уменьшением числа стоек.

Экономический эффект от применения многогранных опор при строительстве высоковольтных линий электропередач достигает 10 % по сравнению с установкой железобетонных конструкций и 40 % по сравнению со стальными решетчатыми элементами.

 

Во второй половине двадцатого века на смену дорогостоящим металлическим конструкциям пришли опоры из железобетона. Основная стойка изготавливается из бетона, усиленного металлической арматурой. Кроме стойки в ж/бетонной опоре присутствуют траверсы, оттяжки и другие элементы. Металлическая сердцевина увеличивает сопротивление бетона при растяжении.

Железобетонная опора

Металл и бетон примерно одинаково реагируют на изменение температурного режима, что позволяет снять внутренне напряжение бетона при температурных скачках.

Железобетонные опоры наиболее востребованная конструкция при возведении линий электропередач. Их доля в общей протяженности вновь возводимых электросетей достигает 80 процентов.

 

Промышленное производство железобетонных опор на основе максимальной унификации по типам и размерам обеспечило им широкую область применения и относительно  невысокую стоимость. Эти конструкции долговечны, имеют большой запас прочности, просты в эксплуатации, требуют меньших трудовых затрат по сравнению с металлическими и деревянными опорами.

Металлическая арматура бетонной конструкции надежно защищена от коррозии слоем бетона, который дополнительно  покрывается гидроизоляционным материалом.

 

Минусы железобетонных опор:

  • большой вес и размеры;
  • увеличение расходов на погрузку и транспортировку;
  •  потребность подъемных машин с высокой грузоподъемностью;
  • меньшая прочность по сравнению с металлическими опорами, как следствие, потребность в большем числе опорных конструкций.

 

Для увеличения прочности бетона при растяжении железную арматуру подвергают предварительному натяжению, что приводит к дополнительному сжатию бетона и препятствует образованию трещин.

Железобетонные стойки бывают конической и цилиндрической форм с сечением в виде кольца. Их делают на специальных центрифугах, где за счет центробежной силы создается плотная бетонная стенка опоры.

Для линий 35 — 110 кВ и выше всегда используются опоры, приготовленные на центробежных машинах.

Для уплотнения  бетонной смеси в опорах с сечением прямоугольного вида используются вибраторы.

 

При строительстве воздушных ЛЭП мощностью до 35 кВ можно применять как кольцевые опоры, так и стойки прямоугольного сечения.

Траверсы ж/бетонных стоек делают из металла. Существуют варианты траверс из бетона, армированного фиброй из стекловолокна.

 

Для продления периода эксплуатации конструкций из дерева, зачастую приходящих в негодность из-за гниения заглубленных в землю участков, применяют комбинированные опоры линий электропередач. В землю опускают короткий элемент опоры из железобетона (пасынок), к которому с помощью проволочного бандажа крепят основную длинную опору из дерева.

 

 В настоящее время в зарубежных странах широко применяются  опоры из композитных материалов, в частности, с применением армирования стекловолокном. В России пока накоплен недостаточный опыт использования новых материалов на основе пластика и стекловолокна.

 У композитных опор большое будущее – они обладают целым рядом преимуществ:

  • малым весом;
  • несложными условиями хранения и перевозки;
  • простотой монтажных работ;
  • огнестойкостью;
  • хорошими диэлектрическими характеристиками.

 

 К минусам можно отнести высокую цену и малый масштаб применения.

 

Способ классификации опор ВЛ по методу крепления:

  •  заглубленные в землю;
  •   с фундаментным основанием. 

 Стальная опора, опирающаяся на фундамент

По количеству линий (цепей) электропередач, прикрепленных к опорам, различают одноцепные,  двухцепные, техцепные и  так далее опоры воздушных линий.

В большинстве случаев применяются массовые, типовые опоры, называемые нормальными, в особых, уникальных случаях применяются специальные конструкции.

 

Опоры подразделяют по типу конструкции, которая зависит от напряжения в проводах, их количества, расположения, природных условий.

 

 Простейшей конструкцией опоры является свободностоящий столб («свеча»). Более сложные опоры: в виде буквы А, треноги, портальные (в виде буквы П), АП-образные.

 

Опоры ВЛ по внешнему виду :

  • 1- V – образная;
  • 2 – Y-образная;
  • 3 – тренога.

 

По методам установки опоры для проводов воздушных линий делятся на отдельностоящие и опоры на оттяжках. Первые передают нагрузки на основание непосредственно через себя. В опорах на оттяжках стойки передают на грунт только вертикальные нагрузки. Усилия от поперечных и продольных сил относительно оси ВЛ передаются на фундамент оттяжками с анкерными креплениями на специальных плитах.

 Единичные стойки или портальные опоры могут быть как свободными, так и с оттяжками.

А-образные стойки и опоры с подкосами считаются свободностоящими.

Рисунок. Опоры: а – свободностоящая; б – с оттяжкой.

 

 

Деревянные опоры ЛЭП пропитанные — характеристики, срок службы деревянных столбов ЛЭП | СтройМонтажБур

Деревянные пропитанные опоры воздушных линий электропередач имеют широкое применение при строительстве ВЛ 0.4 кВ. Прочно занимают свою нишу благодаря своей легкости и простоте в установке.

Преимущества деревянных опор ЛЭП

Деревянные опоры изготавливаются из сосны I, II, III сорта или лиственницы и обладают следующими достоинствами:

  • ⇒ Высокая степень изоляции;
  • ⇒ Отличные диэлектрические показатели;
  • ⇒ Огнеупорные свойства, благодаря использованию специальных пропиток;
  • ⇒ Простота обслуживания;
  • ⇒ Дерево обладает хорошим показателями на сжатие и изгиб, а также сопротивлением разрыву;
  • ⇒Установка деревянного столба позволяет не бояться при строительстве электрических линий передачи сильного ветра или наледи;
  • ⇒ Высокие электроизоляционные свойства древесины позволяют использовать меньшее количество изоляторов.

Деревянные столбы, пропитанные антисептиком, способны выдерживать ураганный ветер, обледенение, высокую температуру и обильные атмосферные осадки.

При соответствующей обработке (обработка особыми пропитками на основе креозота) стойки из дерева для ЛЭП могут прослужить 40-45 лет без потери эксплуатационных качеств и свойств (без соответствующей обработки сосновые опоры могут прослужить всего 7-9 лет, а лиственничные опоры 20-25 лет).

Очень важным преимуществом является тот факт, что при эксплуатации деревянных опор отсутствует «эффект домино». Благодаря своей легкости и природной гибкости материала при поломке деревянный электрический столб не затрагивает рядом стоящие, а ложится на провода.

Они могут использоваться при температуре ниже -50 градусов, не теряя своих свойств, а также в районах с повышенной сейсмичностью (до 9 баллов).

Характеристики деревянных столбов ЛЭП

При производстве деревянных пропитанных опор учитываются следующие факторы:

  • ⇒ Минимальный диаметр бревен составляет 16-22 см;
  • ⇒ От номинальной длины отклонение бревен не превышает 0,3-0,1 м.
    ;
  • ⇒ Бревна не содержат сучков и не подвержены табачной гнили;
  • ⇒ В древесине первого сорта не допускаются червоточины, а при использовании 2-го сорта червоточина составляет не более 5 шт. на 1 метр длины в среднем.

Деревянные стойки опор ЛЭП могут отличаться диаметром комля, диаметром вершины, кривизной и длиной. Стандартная длина опор — 9,5, 11 и 13 м.

Изготавливая их, используют только комлевую часть ствола; производятся по ГОСТ 9363-88, а основными габаритными размерами являются верхний и нижний диаметры торцов, которые соотносятся с типом опоры и номинальной длиной.

Деревянные столбы электрические иногда комплектуются пластиковой крышкой, предназначенной для защиты торцов изделий от атмосферных осадков.

Железобетонные столбы для ЛЭП марки СВ

Железобетонные столбы для ЛЭП, бетонные опоры марки СВ.

Сегодня мы все привыкли пользоваться благами цивилизации. На керосиновые лампы или свечи наш человек посмотрит с улыбкой и вспомнит о них лишь тогда, когда дома погаснет свет. Отключение электричества в последнее время, к счастью, бывает не так часто, как еще десять-двадцать лет назад. А связанно это с тем, что за прошедшие годы в нашей стране произошла глубокая модернизация всего технического хозяйства. Были заменены электрические подстанции, вводятся в эксплуатацию новые электростанции, прокладываются новые ЛЭП.

Читать далее…

В далеком 1879 году в Санкт Петербурге впервые в нашем государстве было налажено уличное электрическое освещение. Мост Александра 2 (Литейный) был оснащен дуговыми лампами Яблочкова, светильниками и столбами ЛЭП. В следующие 20 лет почти все крупные города страны активно заменяли газовые мачты городского освещения на привычные для нас сегодня опоры линий электропередач. Деревянные, а впоследствии и железобетонные электрические столбы.

Железобетонные столбы для ЛЭП сегодня

Основой любой линии электропередачи являются стойки железобетонные для опор ЛЭП. Это изделие изготавливается согласно ТУ 34 12.11410-89 заменившим ГОСТ 23613-79. Основным материалом стоек опор ЛЭП является бетон и арматура. Класс бетона должен быть B30 с высокими морозостойкими (f200) и водоотталкивающими свойствами (w2 или w4).

Электрические столбы изготавливаются методом вибрирования из тяжелого бетона. Для создания ЛЭП СВ 95, ЛЭП СВ 105, СВ 110, в зависимости от её геометрической формы используется специальное лекало и оборудование. Предварительно собирается арматурный каркас из термически упрочнённой стальной арматуры класса Ат-IVК и А-IV диаметром профиля от 10 до 32 мм. Затем арматура натягивается и в форму заливается бетон. После этого лекало закрывают второй частью, фиксируя их друг к другу. Следующим этапом производства стоек опор ЛЭП СВ происходит усадка бетона посредством вибрации. Спустя несколько минут, когда остатки пузырьков воздуха покинут будущий электрический столб, железобетонную опору отправляют в пропарочную камеру, где поддерживается постоянный температурный режим, для затвердевания смеси.

Ниже см. таблицу с размерами и характеристиками железобетонных опор ЛЭП маркировки СВ.

Железобетонный столб ЛЭП СВ 105
Марка опорыдлинаширинаширина монтажнаявысотавысота монтажнаявес
СВ-959500 мм.165 мм.150 мм.240 мм.165 мм.750 кг.
СВ-10510500 мм.200 мм.180 мм.280 мм.190 мм.1175 кг.
СВ-11011000 мм.185 мм.175 мм.280 мм.165 мм.1150 кг.

Спустя продолжительное время готовую стойку опоры линии электропередач извлекают из формы, предварительно отрезав сваркой арматуру от удерживающей пластины. Бетонный электрический столб готов отправится на склад хранения готовой продукции, а дальше к покупателю.

Где купить опоры СВ для ЛЭП?

Последнее время в Московской области наблюдается активная замена отслуживших деревянных опор ЛЭП на железобетонные столбы. Связанно это в основном с предписаниями от контролирующих служб, где сотрудники надзорных органов фиксируют действительно плачевное состояние опор из древесины. Администрации СНТ в свою очередь меняют отслужившие опоры на надежные железобетонные электрические столбы, которые при одинаковой стоимости имеют ряд положительных свойств. Если такой фонарный столб сделан по ГОСТу, срок службы стойки может достигнуть пятидесяти лет. Нужно обратить особое внимание на цену железобетонной опоры ЛЭП. Если стоимость средняя по региону, то достаточно только посмотреть сопроводительные документы или договор на реализацию. А вот когда цена бетонного электрического столба значительно ниже, такая стойка СВ вероятно низкого качества.

Наиболее полную картину качества покажет Вам непосредственно завод изготовитель. Когда необходимо купить железобетонные столбы ЛЭП оптом или большим количеством, наверное, здравым решением будет заключить прямой договор с заводом или официальным дилером. Важным фактором ценообразования становится логистика. В зависимости от того, какое расстояние преодолеет бетонный электрический столб от склада до места установки, будет напрямую завесить цена опоры. Конечно выгоднее искать изготовителя или продавца в своем регионе, а лучше районе.

Заказывая железобетонные столбы для линий электропередач и бетонные стойки ЛЭП – Вы можете быть уверены в надежности нашего товара. Компания “База ЖБИ” сотрудничает с крупнейшими производителями железобетонных изделий в Москве и Московской области. Собственные складские площадки в разных районах области, позволяют экономить деньги наших клиентов на логистике, оптимизируя доставку. Постоянный контроль качества всех партий отгружаемого товара со стороны наших сотрудников не дают возможности заводам хитрить. Мы всегда готовы обсуждать условия продажи и разговаривать с клиентом. Звоните, а лучше приезжайте к нам в офис.

Кроме ЖБ опор СВ мы производим и продаем:

Во-первых – дорожные плиты.

Во-вторых – аэродромные плиты ПАГ.

В-третьих – блоки фбс всех ходовых типоразмеров.

И многое другое.

 

Наша группа в ВК.

Как устроены опоры ЛЭП

Линия электрической передачи или сокращенно ЛЭП – это система сложного энергетического оснащения и оборудования электрической сети, которая предназначена для организации передачи электрической энергии посредством электротока. Существует

несколько видов ЛЭП. Наибольшее распространение получили воздушные, а также кабельные линии электрической передачи, также активно возводятся газоизолированные линии. Кроме передачи электрической энергии по ЛЭП передается информация посредством высокочастотных сигналов, в основном, для передачи телеметрии, диспетчерских команд, противоаварийных релейных сигналов и другой информации.

Опора — основа конструкции ЛЭП

Для удержания линий электропередач используется специальная стойка СК 26, которая позволяет удержать линии электропередачи и связи на заданном отдалении друг от друга. Опора — главный элемент ЛЭП, отвечающий за прикрепление, а также подвеску проводов на определенном расстоянии. Все опоры, в зависимости от вида подвески, делятся на две категории — промежуточные (имеют провода в поддерживающих так называемых зажимах) и опоры полного анкерного типа (служат для тяжения, также имеют провода в поддерживающих зажимах). Перечисленные виды стоек имеют разделение по назначению. Существует

два главных типа — это промежуточные-прямые и промежуточные-угловые опоры. Прямые столбы монтируются только на прямых участках, угловые ставят в местах поворота линий.

Как устроены?

Классификация современных опор ЛЭП по назначению очень широка. Кроме промежуточных, а также анкерных опор существуют концевые, перекрёстные, транспозиционные, переходные, ответвлительные и другие. По способу прикрепления существует две категории – монтируемые в фундамент (могут быть классическими — с базой превышающей 4 м2 и узкими — менее 4 м2) и опоры, монтируемые в грунт.

По конструкции стойки ЛЭП могут быть свободностоящими одностоечными либо многостоечными, кроме этого широко используются столбы со специальными оттяжками, вантовые и некоторые другие. По количеству цепей могут быть одно-двух и многоцепными. По напряжению бывают опоры для линий электропередач от 0.4 кВ до 1150 кВ. Они отличаются весом и размером. Чем больше сила напряжения, тем тяжелее и выше опора, соответственно. Материалы для производства стоек различны — они могут быть железобетонными, металлическими, деревянными, композитными.

Железобетонные опоры современных ЛЭП производятся из бетона или специального металлолома. Они отличаются прочностью и стойкостью к коррозии, химии и многим реагентам. Металлические конструкции изготавливаются из стали, они долговечны и довольно надежны. Их поверхность оцинковывают для предохранения окисления и появления коррозии. Деревянные стойки наиболее дешевы, но служат очень мало по сравнению с иными материалами. Композитные изделия отличаются небольшой массой и высокой устойчивостью к климатическим условиям – это относительно новый материал для их производства, он быстро набирает популярность во многих развитых странах и его использует каждый ведущий завод железобетонных изделий.

ЖБИ опоры и столбы ЛЭП

Опоры ЛЭП – это один из самых важных элементов линии электропередач, главной задачей которых является поддержание проводов на оптимальном уровне высоты над землей. В большинстве случаев для высоковольтных ЖБИ столбов ЛЭП принято использование металлических или железобетонных  стоек и столбов. Эти электрические столбы можно использовать на местности, где температура воздуха не доходит до отметки меньше -65 С.

История использования стоек железобетонных в строительстве ЛЭП нашей страны длится более пятидесяти лет. Они стали очень популярными в середине 50-х годов. Именно в этот период электросетевое строительство начало стремительно развиваться. В течение каждого года были построены больше 30000 новых ЛЭП. Железобетонные столбы стали очень популярными из-за высокого уровня унификации и типизации. Купить их достаточно просто благодаря приемлемой цене. Стойки железобетонные очень прочны и отличаются длительным сроком службы. На протяжении многих лет, даже с появлением новых технологий, электрические бетонные столбы не теряют своих позиций.

Опоры линий электропередач

Электрические опоры бывают анкерными и промежуточными. Анкерные используются для натяжения проводов, они оснащены специальными натяжными зажимами. Промежуточные столбы, как можно догадаться по названию, нужны лишь для поддержки проводов, чтобы они находились на оптимальном уровне высоты.

Вышеупомянутые виды стоек ЛЭП, в том числе делятся на разновидности. Прямые виды электрических столбов могут понадобиться на прямых участках ЛЭП, а угловые нужны для обеспечения поворота линии электропередач. Иногда встречаются транспозиционные стойки (они нужны, чтобы изменять количество проводов), ответвительные и прочие.

Невзирая на типажи и разновидности ЖБИ опор ЛЭП получают нагрузку в большом количестве, как от своей массы, силы натяжения и массы проводов, так и от силы ветра и его направления. Этим можно объяснить тот факт, что производят столбы с помощью железобетонных материалов.

Технология монтажа бетонных электрических столбов

К работе следует приступить лишь после окончания подготовительных мероприятий площадки и привоза комплектующих деталей для монтажа ЛЭП. Затем производится укладка материалов, анализ деятельности, пишется подробный план и делается заземление. После проведения данных мероприятий начинают собирать конструкцию и ее детали. Собственно, осуществление монтажа электрических столбов из железобетона производят с помощью специального транспорта: кранов-установщиков либо стреловой техники. Подтягивать железобетонные стойки можно с помощью трактора.

Если необходимо проведение монтажа портальных либо двухстоечных опор ЖБИ, то их следует устанавливать поэтапно: вначале одна, а затем другая стойка. Потом устанавливают траверсы электропередач окончания связок и фиксирование окончаний бетонных электрических столбов внизу. После того, как подъем и установка стоек специальной техникой будет произведена, конструкции на время раскрепляют разными оттяжками, после этого происходит установка ригелей. Заканчивать работу можно лишь после того как будет сделана проверка правильного положения опоры ЛЭП.

Железобетонные стойки для ЛЭП

Стойки железобетонные в течение многих лет очень часто используют для производства высоковольтных ЛЭП. Стойки железобетонные отличны от других легкостью конструкции и техническими характеристиками. Стоит сказать, что электрические железобетонные опоры нельзя назвать очень стойкими к нагрузкам аварийного типа, металлические электрические столбы более стойкие, но все равно ЖБИ не теряют популярности из-за большого количества своих преимуществ.

Железобетонные столбы считаются очень стойкими, способными выдержать агрессивную среду. Время их использования достигает 60 лет. Цена столбов ЛЭП из железобетонна остается меньше и купить их проще, нежели металлические стойки. Так как железобетонные конструкции довольно просты в изготовлении и отличаются прекрасными техническими характеристиками.

Если учитывать финансовый аспект, то железобетонные опоры ЛЭП считаются наилучшим вариантом среди всего разнообразия типов стоек для построения высоковольтных линий электропередач. А при определенных обстоятельствах, допустим, при построении линий напряжением от 0,4 до 10 кВ опоры из железобетона являются наиболее удачным решением.

Стойки ЛЭП, которые Вы можете купить у нас в ассортименте, созданы высококвалифицированными работниками инженерии, первоклассными специалистами в сфере проектирования высоковольтных ЛЭП. Весь наш товар производится с учетом новейших технологий, тщательно проверяется качество и прочность бетонных электрических столбов.

Стойки железобетонные прекрасно подойдут для организации линий электропередач разного напряжения, так же на 35 кВ, 110 кВ, а еще ЛЭП на 220 кВ и 330 кВ. Они являются незаменимым помощником для монтажа электролиний, так как способны выдержать различную механическую нагрузку.

Купить столб в Самаре

Для того, что бы купить столбы в Самаре Вам достаточно позвонить по телефону +7 (846) 277-24-52 или +7 (846) 277-24-53 и произвести заказ через наших менеджеров. Наши цены на столбы для ЛЭП Вас приятно удивят!

Установка опор ЛЭП, электрических столбов для освещения. Новости Уфы и Башкирии

Партнерский материал

Можете ли Вы представить себе жизнь без электричества? Вспомните, сколько неудобств доставляет отключение электроэнергии даже на несколько часов: большинство бытовых приборов работает от сети. Если речь идет о воздушной прокладке электросетей, то одним из повсеместно используемых и важных элементов является электрический столб. При проведении работ по его установке важно помнить о необходимости соответствия документам, строительным нормам, требованиям ПУЭ. 

На сайте http://burilka37.ru/ustanovka-opor-lep вы сможете получить помощь профессионалов по установке опор ЛЭП, опор уличного освещения и электрических столбов. От специалистов компании «Бурилка» Вас ждут строительные работы высокого качества. Главное в данном вопросе — экономия собственных сил и нервов, которая достигается путем сотрудничества с командой мастеров, знающих все тонкости работы.

Почему стоит воспользоваться услугами компании «Бурилка»?

Вы можете зайти на сайт и в любое время в полном объеме ознакомиться с услугами. Команда «Бурилки» осуществляет монтаж опор-столбов ЛЭП и винтовых свай (также занимается их производством), проектирует и устанавливает фундаменты, производит бурение под фундамент и под заборы, бурение колодцев и выгребных ям. В каждом из соответствующих разделов можно найти информацию, которая позволит вам принять верное решение и оформить заявку. Также Вы можете ознакомиться с портфолио выполненных работ и узнать о ценах. Кстати, ценовая политика прозрачна и весьма приемлема. Созвонитесь со специалистами или закажите обратный звонок на определенное время, чтобы получить консультацию и помощь в выборе. Вызов мастера на участок происходит, не выходя из дома. При этом время встречи обговаривается заранее и может быть назначено на удобную дату, включая выходные и праздничные дни.

Важность соблюдения правил при работах с электрическими столбами

Выполняя работы по погрузке и транспортировке, а также разгрузке опор, важно, чтобы они не подвергались ударам и резким толчкам или рывкам. Не рекомендуется производить разгрузку таких предметов сбрасыванием. Запрещено транспортировать электрические столбы, а также детали ВЛ волоком по земле. Их следует развозить по трассе, для этого используют спецмашины, которые оборудованы особыми приспособлениями.

Итак, компания «Бурилка» продает по адекватной стоимости с быстрой доставкой и профессиональной установкой качественные опоры-столбы ЛЭП.  

Дорогие читатели! Приглашаем Вас присоединиться к обсуждению новости в наших группах в социальных сетях — ВК и Facebook

Типы высоковольтных опор в электроэнергетике

Основным фактором любой линии электропередачи является опора электропередачи. Основные параметры высоковольтных линий электропередачи во многом зависят от уровня напряжения. Существуют разные типы опор для линий электропередачи. Основные типы опор передачи можно отнести к нижеследующим.

1. Подвесная башня

2. Натяжная башня

3. Транспортная башня

4.Специальная опора

Ниже приведены широко используемые типы опор электропередачи с учетом технических характеристик. Эти типы передач в основном классифицируются в зависимости от их уникальных характеристик и различных применений в передаче электроэнергии. Конструкторы опор линий электропередач пытались разработать опоры такой формы, которая гармонировала бы с окружающей средой. Обычно формы башен используются с целью сохранения окружающей среды. Высочайшее внимание и общественность все больше осознают пагубные последствия для опор линий электропередачи на суше.

Подвесные опоры

В основном подвесные опоры находятся на пути этой прямой линии электропередачи. Он также может изменяться максимум до 5 градусов. Подвесные опоры высокого напряжения спроектированы так, чтобы выдерживать только вес проводника в прямолинейном положении. Большинство опор на любой линии электропередачи попадают в эту категорию опор, а стоимость строительства линий электропередачи подвесного типа намного дешевле по сравнению с другими типами. линий электропередачи.Такие башни используются на линиях для прямого прохождения или для малых углов отклонения до 2 ° или 5 °. Дирижер на подвесных мачтах может поддерживаться с помощью I-образной, V-образной струны или комбинации I и V струн.

Опоры для растяжения (угол)

Опоры для электрического натяжения используются в местах, где угол отклонения превышает 5 градусов. Эти опоры также известны как угловые опоры, и опоры предназначены для восприятия растягивающей нагрузки. кабеля.Башни растяжения в основном используются для точек поворота и для изолирования секций.

Отрезок линии от одной угловой башни до другой угловой башни известен как участок, и длина участка может варьироваться и зависеть от географического положения. Все башни между секциями являются подвесными. Подвесные башни легкие и намного экономичны по сравнению с угловыми.

Напорные башни можно разделить на две категории, и эти типы башен также можно разделить на категории в соответствии с углом отклонения в расположении соответствующих башен.Типы опор растяжения в зависимости от угла изменения указаны ниже.

Опоры растяжения 0-10 градусов (TD1)
Опоры натяжения 10-30 градусов (TD3)
Опоры натяжения 30-60 градусов (TD6)

Башня транспозиции

Опоры транспозиции специально используются для транспонирования проводников трехфазная линия. Расположение транспозиции также называется транспонированием пролета. Опоры такого типа широко используются в длинных линиях электропередачи. В последнее время такие башни используются гораздо реже.Основная идея перестановки — это изменение трехфазного тока в соответствии с заданной схемой для получения лучших характеристик в линии передачи. Существует несколько типов устройств перестановки, используемых в отрасли электропередач. Перемещение по пролету является одним из способов перестановки, которые обычно выполняются рядом с опорой натяжения из-за большего дорожного просвета, доступного около опоры, чем в среднем пролете опоры.

Специальные башни

Эти башни используются в таких местах, как переходы через реки с большими пролетами, переходы через долины, переходы линий электропередачи над существующими линиями, пересечения линий электропередач под существующими линиями (конструкции портального типа), подключение к существующие линии, специальные оконечные башни и т. д.

Стоимость специальной мачты намного выше, чем стоимость линии подвесной мачты. Конструкция специальной башни во многом основана на ее местоположении.

Специальные башни широко используются для подключения к существующим линиям, специальных оконечных вышек и падения на трассе линии.

Удлинитель кузова и удлинитель ноги

Если рассматривать высоту опоры ЛЭП, высота всех опор в одной линии электропередачи не одинакова.

Различный тип высоты башни можно определить с помощью удлинения корпуса трансмиссионной башни и удлинения опоры.Промежуток между опорами неодинаков во всех частях одной и той же высоковольтной линии электропередачи из-за разного географического положения.

При прокладке линии электропередачи на определенном участке необходимо учитывать множество проектных параметров. Мы планируем обсудить больше этих параметров в наших будущих статьях.

Сохранить

Вызывает ли рак?

Каждый день вы используете технологии, которые, вероятно, считаете само собой разумеющимся. Такие вещи, как микроволновая печь, в которой готовят еду, свет, позволяющий видеть в темноте, и телевизор, который развлекает вас.Что общего у этих технологий? Всем им для работы нужно электричество.

Наша потребность в электроэнергии растет. Так же, как и количество опор электропередачи и воздушных проводов в тех местах, где мы живем. Но что, если нахождение рядом с электрической и магнитной энергией от высоковольтных проводов вызывает проблемы со здоровьем? К счастью, исследования показывают, что, вероятно, это не так. По крайней мере, в случае детской лейкемии.

Высоковольтные воздушные линии электропередачи переносят электроэнергию от электростанций на трансформаторные подстанции.Трансформаторные подстанции находятся ближе к месту фактического потребления электроэнергии.

Производство, передача и распределение электроэнергии (Давайте поговорим о науке с использованием изображения, сделанного mathisworks через iStockphoto).

Линии электропередач окружены электромагнитным полем (ЭМП), которое распространяется во всех направлениях. Национальный институт рака США (NCI) описывает электромагнитные поля как «невидимые области энергии (также называемые излучением), которые производятся электричеством». NCI также объясняет, что ЭМП производятся многими вещами, такими как линии электропередач, электропроводка и бытовые приборы, такие как телевизоры и микроволновые печи.

Электромагнитные поля объединяют электрические и магнитные поля.

Электрические поля Магнитные поля
Производится напряжением Производится по текущему
Чем выше напряжение, тем сильнее поле Чем больше ток, тем сильнее поле
Существует даже при отсутствии тока Сила поля зависит от потребляемой мощности
Поле может работать (изменяется скорость и направление частиц) Поле не может работать (скорость частиц остается постоянной)
Перпендикулярны магнитному полю Перпендикулярны электрическому полю
Обозначение: E Обозначение: B
Измеряется в вольтах на метр (В / м) или в ньютонах на кулон

Измеряется в теслах (Тл)

(Ньютон × Секунда) / (Кулон × метр)

Измерено электрометром Измерено с помощью магнитометра

На основе диаграммы EMsafety

Схема, показывающая силовые линии электрического поля, силовые линии магнитного поля и поток энергии в цепи (© 2020 Let’s Talk Science). Иллюстрация — текстовая версия

Силовые линии электрического поля направлены от положительно заряженных зарядов источника к отрицательно заряженным зарядам источника. Силовые линии магнитного поля образуют круговые петли вокруг провода. Поток энергии направляется через поля от сухого элемента к нагрузке (лампочке).

ЭДС, исходящие от высоковольтных линий электропередачи, намного сильнее, чем от электромагнитных полей бытовой техники. Бытовая техника обычно создает поля размером от 0 до 0.От 01 до 0,02 микротесласа (мкТл). Однако, если вы стоите прямо под линиями электропередач с самым высоким напряжением, вы можете получить максимум 100 мкТл. Это в 10 000 раз больше.

Эта величина быстро уменьшается по мере удаления от линий высокого напряжения. Например, на расстоянии 25 м от самой мощной линии вы получите около 1-2 мкТл. Это все еще в 10-20 раз больше, чем в обычном доме в Северной Америке.

Место вашего проживания в мире, вероятно, имеет большое значение для получаемых вами ЭМП. Люди, живущие далеко от магнитных полюсов Земли, получают в среднем 30 мкТл. Люди в Канаде живут ближе к Северному геомагнитному полюсу и могут получать до 60 мкТл.

Знаете ли вы?

тесла (Тл) — это единица СИ (Международная система единиц), используемая для описания силы магнитных полей. Его также можно представить как кг⋅с −2 ⋅A −1 . Ученые обычно сообщают данные в миллионных долях тесла или микротесла (мкТл).

Некоторые люди, живущие вблизи высоковольтных линий электропередач, беспокоятся о возможных последствиях для здоровья.Беспокойство вызывает то, что дети могут иметь более высокий риск заболеть раком из-за того, что живут рядом с линией электропередачи.

Знаете ли вы?

Магнитные поля проникают сквозь тело с большей вероятностью, чем электрические. Электрические поля ослабляются такими препятствиями, как стены. Из-за этого магнитные поля являются частью электромагнитных полей (ЭМП), которые часто рассматриваются как возможная причина рака.

Ученые провели множество исследований на эту тему.В 2018 году группа ученых изучила все результаты 11 предыдущих исследований по всему миру. Они обнаружили, что нет четкой связи между магнитными полями и шансами ребенка заболеть лейкемией, разновидностью рака. Они смотрели на детей, которые жили вблизи и вдали от линий электропередач любого напряжения. Они почти не обнаружили различий между ними.

Одно различие, которое они действительно обнаружили, заключалось в том, что у детей, живущих очень близко к высоковольтным линиям, вероятность развития лейкемии была очень незначительной.Однако это происходило не всегда. А у детей, живущих рядом с более сильными магнитными полями, не было больше шансов заболеть лейкемией. Итак, ученые не знают, что вызывает эту проблему.

Детский рак встречается нечасто. Таким образом, трудно измерить, меняется ли это число, даже немного. В Канаде с 2012 по 2016 год у 1230 детей была диагностирована лейкемия.

Мы постоянно подвергаемся воздействию электромагнитных полей. От линий электропередач и электроприборов до того места, где вы живете на Земле.Область исследований воздействия электромагнитных полей на здоровье все еще довольно нова. У ученых еще много вопросов и еще многое предстоит узнать о том, как ЭМП из разных источников могут повлиять на наше здоровье.

(PDF) Некоторые аспекты проектирования и мониторинга состояния опор для передачи электроэнергии

Международный журнал инновационных исследований в науке и инженерных технологиях (IJISSET)

ISSN 2455-4863 (онлайн) www.ijisset.org Том: 5 Выпуск: 10 | 2019

© 2019, IJISSET Страница 63

Международная конференция по энергетическим системам

Technology, PP.1-4, 2010.

Линь Чжэн, «Применение САПР в проектировании конструкции

для башни ЛЭП», Труды

журнала TENCON ’93. Международная конференция IEEE по

«Компьютеры, связь и автоматизация», Vol.

5, PP.464–465, 1993.

S. Matsuo; С. Танабе; Э. Хонго, «Объединенная конструкция опоры передачи

и фундаменты

» IEEE / PES Transmission and

Distribution Conference and Exhibition, Vol. 3, стр.

2166 — 2171, 2002

Н. А. Абдул Рахман, А. М. Ахмад Марикан, А. М. Дэвис,

«Конструкция заземления башни для уменьшения неисправностей в линиях электропередачи

, вызванных молнией», 17-я конференция

по электроэнергетике

(CEPSI 2008), октябрь 2008 г.

Цян Чжао, Дэхонг Ван, «Проектирование и расчет

при испытаниях на прочность опоры линии электропередачи 500 кВ

при статической ветровой нагрузке», IEEE International

Conference on Multimedia Technology, PP.1796 —

1799, 2011.

Н. А. Абдул Рахман, А. М. Ахмад Марикан, М. З. А. Аб.

Кадир, «Оптимизированное заземление опоры электропередачи:

Опыт проектирования и эксплуатации», IEEE

Международная конференция по молниезащите,

PP. 1600 — 1603, 2014.

Индийские стандарты IS 802 (Часть 1): 1967 — «Использование конструкционной стали

в башне воздушной линии электропередачи

».

Индийские стандарты IS 800: 2007 — «Общие конструкции из стали

»

Индийские стандарты IS 398 (часть II): 1976 — «Алюминиевые проводники

для воздушных линий электропередачи».

Индийские стандарты IS 2141: 1779 — «Оцинкованная стренга

(вторая редакция)».

JIANG Xiang-dong, TANG Yu-liang, LEI Ying, «Беспроводные сенсорные сети

в структурном мониторинге работоспособности

на основе технологии ZigBee», Конференция IEEE International

по борьбе с контрафактной продукцией, безопасности и идентификации

In Связь (ASID), стр. 449 —

452, 2009.

Атаиде Р., Кастро А., Соуза М., де Соуза Р.М., Клаутау А.,

«Сенсорная сеть для структурного здоровья

Мониторинг: онлайн-мониторинг передачи данных

Line Towers», Конференция по XI Microelectronics

Студенческий форум, декабрь 2011 г.

G. Чжань-фэн, Д. Янь-лян, С. Му-бяо, К. Бяопин,

«Сетевой датчик и его применение в структуре системы мониторинга здоровья

», Первая международная конференция по инновационным вычислениям

, информация

и Control, Vol.1, стр. 68 — 71, 2006 г.

Ф. Некати Катбас, Мелих Сусой, Дэн М. Франгопо,

«Мониторинг состояния конструкций и оценка надежности

: Применение длиннопролетного ферменного моста

с данными мониторинга окружающей среды», Том 30,

Выпуск 9, стр. 2347-2359, сентябрь 2008 г.

Juan R.C. Ангел С.А., «Идентификация структурных повреждений

по данным динамических испытаний», Journal of Engineering

Mechanics, Vol.120, вып. 8, стр. 2437 — 2450,

1994

Г. К. Яо, К. К. Чанг, Г. К. Ли, «Диагностика повреждений стальных рам

с использованием вибрационного сигнатурного анализа»,

Journal of Engineering Mechanics, Vol.118, Issues

9, PP. 1949 — 1961, 1992

Ван Чжан-ци, Цзян Вэньцян, «Влияние поселения фундамента башни

на провисание и напряжение

воздушных линий», 2009 Международная конференция

по энергии и окружающей среде

Технологии , Пп.340-343, 2009.

Xinbo Huang, Yu Zhao, Long Zhao, «Система мониторинга

на основе вибрации для поселка

башни передачи», Мониторинг состояния 2018 и диагностика

(CMD), стр. 1-4, 2018.

Янош Эндреньи, «Анализ потенциалов опоры передачи

во время замыканий на землю», IEEE

Транзакции по силовым приборам и системам,

тома. 86, pp. 1274-1283, 1967.

N.A.Абдул Рахман, А. М. Ахмад Марикан, М. З. А. Аб.

Кадир, «Оптимизированное заземление опоры электропередачи:

Опыт проектирования и эксплуатации», 2014 г.

Международная конференция по молниезащите

(ICLP), PP. 1600 — 1603, 2014

А. К. Богиас, Н. Харид, А. Хаддад, Х. Гриффитс, «Беспроводная система сбора данных

для подстанций высокого напряжения

», 16-й международный симпозиум IEEE

по технике высокого напряжения, стр.1014-1018,

2009.

Н. Харид, А.С. Богиас, Х. Гриффитс, С. Робсон, А. Хаддад,

«Беспроводная система для контроля тока утечки

в оборудовании электрических подстанций», IEEE Access,

, том 4, стр. 2965-2975, июнь 2016.

Вэнь, Чжи, Цихао Ю, Даян Ван, Гою Ли и

Цзяньмин Чжан, «Оценка риска от замерзания

для фундаментов башен вдоль Цинхай- Tibetan

Линия электропередачи и противовоспалительные меры »,

Проектирование холодных регионов 2012, 2012.

Wang, S., Jiang, X. «Прогресс в исследованиях обледенения

на воздушных линиях электропередачи и его влияние

на механические и изоляционные характеристики»,

Springer Link Conference on Frontiers of

Electric and Electronic Engineering , Пп. 326–

336, 2012

Чжоу Ю., Ню С., Лю Дж, Чжоу Л., «Метеорологические условия обледенения

на основе наблюдений в реальном времени за высоковольтной линией электропередачи

», Springer Link

Бюллетень конференции по китайской науке, 57, стр.

812–818, 2012

Синбо Хуанг, Сюй Вэй, «Новая технология он-лайн мониторинга

технология обледенения проводов линии электропередачи»,

Передача | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » HDG в использовании » Электрооборудование, коммунальные услуги и связь » Трансмиссия

Фундаменты башни микропередачи

Хотя по-прежнему существует неопределенность в отношении источников выработки электроэнергии в будущем, сеть электропередач Северной Америки должна быть модернизирована и расширена. По мере роста спроса на электроэнергию этому примеру последовали объекты новой генерации; однако инвестиции в передающую сеть Северной Америки — нет. По оценкам Американского совета по потребительской энергии (CECA), новые линии электропередачи будут добавлены только на 1/3 скорости спроса с 2003 по 2013 год. Это в сочетании с ежегодной ценой на коррозию в сети электропередачи в Северной Америке в размере 0,6 миллиарда долларов. все больше и больше отстает от потребностей в энергии.

В 2002 году Министерство энергетики США признало растущее беспокойство по поводу чрезмерно расширенной сети электропередач:

Появляется все больше свидетельств того, что система электропередачи США нуждается в срочной модернизации.Система стала перегруженной из-за того, что рост спроса на электроэнергию и инвестиции в новые генерирующие мощности не сопровождались инвестициями в новые передающие мощности … Поскольку существующая передающая система не была разработана для удовлетворения текущего спроса, ежедневные ограничения или узкие места в передаче увеличивают затраты на электроэнергию для потребителей. и увеличивают риск отключения электроэнергии.

Поскольку ожидается, что спрос на энергию будет продолжать расти не менее чем на 1% в год в течение следующих 25 лет, передающая сеть нуждается в дополнениях и модернизации.Отключение электроэнергии в августе 2003 года в некоторых частях северо-востока и Канады продемонстрировало, насколько дорогостоящими могут быть перенапряжения системы и отключения электроэнергии, оцениваемые в миллиарды долларов. Кроме того, по мере того, как сеть становится все более перегруженной, даже техническое обслуживание существующих структур может привести к дорогостоящим остановкам или отключениям.

Подстанции

Чтобы передать энергию от источника к потребителю, энергия проходит по распределительной сети. После выхода из электростанции электричество поступает на передающую подстанцию, которая преобразует напряжение с повышением частоты для передачи на большие расстояния по сети передачи.В конце концов, электричество проходит через электрическую подстанцию, которая преобразует или понижает напряжение с уровня мощности передачи до уровней мощности распределения, которые могут безопасно передаваться потребителю. Электроэнергия может протекать через несколько подстанций между генерирующей установкой и потребителем, а напряжение может изменяться в несколько этапов.

Подстанция Pilotec

На протяжении всего этого процесса надежная и последовательная передача электроэнергии является первоочередной задачей, и ее следует принимать во внимание при планировании развития любой подстанции.Коммунальные компании занимаются поставкой энергии своим потребителям; поэтому минимизация простоев и обеспечение максимально возможного срока службы подстанций желательны и экономичны. В помощь этим усилиям необходим доступный инвентарь для предотвращения длительных простоев на аварийный ремонт.

Чтобы сохранить доверие к публичной компании, энергия должна поставляться постоянно и по запросу. Все, что отвлекает энергетическую компанию от этой цели, ставит под угрозу их общественный имидж и их способность удовлетворять потребности потребителей. Следует избегать сбоев при передаче электроэнергии из-за планового технического обслуживания или труднодоступного инвентаря, а оцинкованная сталь позволяет предотвратить такие задержки. Поскольку горячеоцинкованная (HDG) сталь может прослужить более 70 лет при минимальном обслуживании или без него, оцинковка стальных элементов подстанции, таких как конструкционная сталь, болты и трубы, предотвратит косвенные затраты на остановку операций для текущего обслуживания. Остановка подстанции будет не только неэффективной для энергетической компании, но и нанесет ущерб потребителям, ожидающим стабильной подачи электроэнергии.

Подстанции состоят из огромного количества различных стальных элементов, от крепежа и опорных плит до конструкционной стали и опор. Если требуется экстренный ремонт, необходимо своевременно приобрести подходящие стальные детали, чтобы свести к минимуму простои или перерывы в эксплуатации. Из-за своей прочной конструкции, не требующей обслуживания, оцинкованные стальные элементы могут храниться на складе в течение многих лет, ожидая немедленной реализации, без ущерба для цинкового покрытия и его защиты от коррозии. Стальные детали можно не только купить и сохранить для будущего использования, но и даже при низких ценах на сталь и цинкование, чтобы снизить стоимость дорогостоящей и труднодоступной аварийной замены.

Очень гибкий для адаптации, стальной каркас подстанции идеально подходит для расширения, а дополнительная стальная арматура легко сочетается с оригинальным дизайном. Используя такие методы, как сварка, скрепление болтами и сращивание существующих вертикальных и горизонтальных структурных элементов, систему стального каркаса легко расширить, чтобы максимально использовать доступное пространство.Сталь дает проектировщику большую гибкость для обсуждения проблемных областей и разработки эффективных решений для расширения. Помимо долговечности, позволяющей хранить горячеоцинкованную сталь на складе, горячее цинкование легко и быстро становится доступным. Быстрая доставка и простая адаптация к расширению означают, что подстанции из горячеоцинкованной стали будут обеспечивать еще большую мощность быстрее и с меньшим количеством перерывов в эксплуатации.

Решетчатые башни / столбы

Электросеть взаимосвязана и, по сути, функционирует как единая система на всей территории U.С. и Канада, не имея особых подразделений. Электроэнергия течет не только от точки генерации и по линиям передачи к конечному пользователю, но также и между линиями передачи. Эта сетевая система помогает достичь высокой надежности поставки электроэнергии, поскольку любая остановившаяся электростанция должна составлять лишь часть мощности, поставляемой электросетью. Неотъемлемой частью этой высокой надежности является стабильная инфраструктура опор и опор электропередачи, оцинкованных горячим способом.

Решетчатые опоры и опоры из оцинкованной стали более 100 лет используются энергетическими компаниями для передачи электроэнергии высокого напряжения по уважительной причине, что они надежно поддерживают проводники без технического обслуживания, могут выдерживать сильные внешние ветровые и ледовые нагрузки, а также устойчивы к истиранию и износу. коррозия. Сотни тысяч используются в сельской, городской и пригородной среде в таких конфигурациях, как H-образные, трехполюсные, решетчатые и монопольные. Пожалуй, самая известная из них — это решетчатая башня, Эйфелева башня в Париже.Горячее цинкование дает опорам ряд возможностей для строительства и монтажа, и они надежны на протяжении десятилетий.

Для опор и опор ЛЭП, не установленных на бетонном основании, т.е. размещенных непосредственно в почве, существует три различных коррозионных среды. В частности, эти три среды находятся в почве, на уровне земли и в атмосфере. Поскольку одна и та же стальная деталь подвергается воздействию всех трех этих сред одновременно, необходимо определить систему защиты от коррозии, достаточно универсальную, чтобы выдерживать различные условия.

Более коварным, чем коррозия, легко видимая на внешней поверхности стального элемента, является возможность коррозии внутри трубчатых стальных секций. Влага от конденсата собирается внутри полых конструкций, создавая высококоррозионную среду. Со временем эта влага скапливается у основания опор, ослабляя конструкцию, что может привести к обрушению под действием ветра или других нагрузок. Горячеоцинкованная сталь лучше подходит для этой среды, чем другие распространенные материалы, такие как окрашенная и погодостойкая сталь, из-за ее полного покрытия.Горячее цинкование — это процесс полного погружения, которым полностью покрываются внутренние и внешние поверхности пустотелых конструкций.

По мере того, как технологии развиваются и в нашей повседневной жизни требуется больше энергии, инфраструктура, обеспечивающая электричество, также должна расти. Однако никто не хочет видеть дополнительные опоры ЛЭП на заднем дворе. Чем ненавязчивее будут новые строки, тем лучше будет в сознании большинства в сообществе. Серая матовая поверхность горячего цинкования легко вписывается практически в любую среду.Однако иногда сочетание оцинкованной стали и краски или дуплексная система используются для еще большей маскировки башен. Работая в синергии, дуплексная система защищает сталь в 1,5–2,3 раза больше, чем две одних системы, обеспечивая эстетически приятную долговременную защиту для этих энергетических нужд.

Использование горячеоцинкованной стали во всей новой и модернизированной сети электропередачи поможет снизить будущие затраты на коррозию и сократить количество остановок на техническое обслуживание. Будь то подстанции или решетчатые башни и столбы, горячее цинкование обеспечит не требующую обслуживания защиту от коррозии в течение десятилетий, гарантируя, что мощность новых передающих конструкций будет оставаться в полной эксплуатации в течение нескольких поколений.

Пример использования трансмиссии

Порт Талсы подстанции Катуса — Катуса, Оклахома-сити; 2013

Порт Катуса в Талсе — один из самых крупных и внутренних речных портов США. Порт Талса на острове Катуса, расположенный в северо-восточной части Оклахомы, предлагает круглогодичное обслуживание незамерзающих барж с уровнем речного стока, контролируемым Инженерным корпусом армии США. Благодаря возможности доступа по всему миру, продукты и материалы легко и эффективно перемещаются из центра Америки в остальную часть земного шара.

Расширение подстанции порта Талса на подстанции Катуса гарантирует, что портовые операции будут продолжаться без риска прерывания, и позиционирует порт для дальнейшего роста бизнеса. Выбор горячеоцинкованной стали для строительства этой критически важной инфраструктуры обеспечит надежную и экономичную доставку электроэнергии в порт Талса на острове Катуса для будущих поколений.

Факты о передаче электроэнергии для детей

Передача электроэнергии — это один из процессов передачи электроэнергии потребителям.Этот термин относится к массовой передаче электроэнергии с места на место. Обычно передача электроэнергии осуществляется между электростанцией и подстанцией вблизи населенного пункта. Распределение электроэнергии — это доставка от подстанции к потребителям. Из-за большого количества потребляемой мощности передача обычно происходит при высоком напряжении (110 кВ или выше).

Электроэнергия обычно передается на большие расстояния по воздушным линиям электропередачи. Подземная передача электроэнергии используется только в густонаселенных районах (например, в крупных городах) из-за высокой стоимости установки и обслуживания, а также из-за того, что потери мощности резко возрастают по сравнению с воздушной передачей, если не используются сверхпроводники и криогенная технология.

Система передачи электроэнергии иногда в просторечии упоминается как «сеть»; однако из соображений экономии сеть редко бывает настоящей энергосистемой. Обеспечиваются резервные пути и линии, так что мощность может быть направлена ​​от любой электростанции к любому центру нагрузки по множеству маршрутов, в зависимости от экономики пути передачи и стоимости электроэнергии.

Трансмиссия потолочная

3-х фазные высоковольтные линии в штате Вашингтон, 3-х проводные «в комплекте»

Линии электропередачи четырехцепные, двух напряжений; «Связанный» 2-х ходовой

Типичный ACSR.Проводник состоит из семи стальных жил, окруженных четырьмя слоями алюминия.

Высоковольтные воздушные провода изоляцией не покрываются. Материал проводника почти всегда представляет собой алюминиевый сплав, состоящий из нескольких жил и, возможно, армированных стальными нитями. Медь иногда использовалась для подвесной передачи, но алюминий легче, дает лишь незначительное снижение производительности и стоит намного меньше. Воздушные провода — это товар, который поставляется несколькими компаниями по всему миру.Улучшенные материалы и формы проводников регулярно используются для увеличения пропускной способности и модернизации цепей передачи. Размеры проводников варьируются от 12 мм 2 (американский калибр провода № 6) до 750 мм 2 (площадь 1 590 000 круглых милов), с различным сопротивлением и допустимой нагрузкой по току. Более толстые провода приведут к относительно небольшому увеличению емкости из-за скин-эффекта (который заставляет большую часть тока течь близко к поверхности провода). Из-за этого ограничения тока используется несколько параллельных кабелей (называемых жгутом проводов), когда требуется более высокая пропускная способность.Связанные проводники также используются при высоких напряжениях, чтобы уменьшить потери энергии, вызванные коронным разрядом.

Сегодня обычно считается, что напряжение на уровне передачи составляет 110 кВ и выше. Более низкие напряжения, такие как 66 кВ и 33 кВ, обычно считаются промежуточными напряжениями, но иногда используются на длинных линиях с небольшими нагрузками. Обычно для распределения используются напряжения менее 33 кВ. Напряжение выше 765 кВ считается сверхвысоким и требует другой конструкции по сравнению с оборудованием, используемым при более низком напряжении.

Так как воздушные провода передачи зависят от воздуха для изоляции, конструкция этих линий требует соблюдения минимальных зазоров для обеспечения безопасности. Неблагоприятные погодные условия, такие как сильный ветер и низкие температуры, могут привести к отключению электроэнергии. Скорость ветра до 23 узлов (43 км / ч) может позволить проводникам выйти за пределы рабочего пространства, что приведет к перекрытию и потере электроснабжения. Колебательное движение физической линии можно назвать галопом или флаттером в зависимости от частоты и амплитуды колебаний.

Подземная трансмиссия

Электроэнергия также может передаваться по подземным силовым кабелям вместо воздушных линий электропередачи. Подземные кабели занимают меньше полосы отвода, чем воздушные линии, имеют меньшую видимость и меньше подвержены влиянию плохой погоды. Однако затраты на изолированный кабель и земляные работы намного выше, чем на строительство надземных сооружений. Неисправности в подземных линиях электропередачи требуют больше времени для обнаружения и ремонта. Подземные линии строго ограничены своей тепловой мощностью, что допускает меньшую перегрузку или перезарядку, чем воздушные линии.Длинные подземные кабели переменного тока обладают значительной емкостью, что может снизить их способность обеспечивать полезную мощность для нагрузок за пределами 50 миль (80 километров). Длина кабелей постоянного тока не ограничивается их емкостью.

История

Улицы Нью-Йорка в 1890 году. Помимо телеграфных линий, для каждого класса устройств требовалось несколько линий электропередач, требующих разного напряжения.

На заре коммерческой электроэнергетики передача электроэнергии с тем же напряжением, которое используется для освещения и механических нагрузок, ограничивала расстояние между генерирующей установкой и потребителями.В 1882 году генерация была на постоянном токе (DC), напряжение которого было нелегко увеличить для передачи на большие расстояния. Различные классы нагрузок (например, освещение, стационарные двигатели и тяговые / железнодорожные системы) требуют разных напряжений, поэтому используются разные генераторы и схемы.

Из-за такой специализации линий и из-за того, что передача была неэффективной для низковольтных сильноточных цепей, генераторы должны были находиться рядом с их нагрузками. В то время казалось, что отрасль разовьется до того, что сейчас известно как система распределенной генерации с большим количеством небольших генераторов, расположенных рядом с их нагрузками.

Передача электроэнергии переменным током (AC) стала возможной после того, как в 1881 году Люсьен Голар и Джон Диксон Гиббс построили так называемый вторичный генератор, первый трансформатор с передаточным числом 1: 1 и разомкнутой магнитной цепью.

Первая линия переменного тока протяженностью 34 километра (21 миля) была построена для Международной выставки 1884 года в Турине, Италия. Он питался от генератора переменного тока Siemens & Halske на 2000 В, 130 Гц и имел несколько вторичных генераторов Gaulard с последовательно соединенными первичными обмотками, которые питали лампы накаливания.Система доказала возможность передачи электроэнергии переменного тока на большие расстояния.

Самая первая действующая линия переменного тока была введена в эксплуатацию в 1885 году на улице Виа дей Черки, Рим, Италия, для общественного освещения. Он питался от двух генераторов переменного тока Siemens & Halske мощностью 30 л.с. (22 кВт), 2000 В при 120 Гц и использовал 19 км кабелей и 200 параллельно соединенных понижающих трансформаторов от 2000 В до 20 В с замкнутой магнитной цепью, один для каждой лампы. Через несколько месяцев за ней последовала первая британская система кондиционирования воздуха, которая была введена в эксплуатацию в галерее Grosvenor в Лондоне.Он также включает генераторы переменного тока Siemens и понижающие трансформаторы с 2400 В до 100 В — по одному на пользователя — с шунтирующими первичными обмотками.

Работая в Westinghouse, Уильям Стэнли-младший проводил время, восстанавливаясь после болезни в Грейт-Баррингтоне, устанавливая то, что считается первой в мире практичной системой трансформатора переменного тока.

Опираясь на то, что он считал непрактичной конструкцией Голлара-Гиббса, инженер-электрик Уильям Стэнли-младший разработал в 1885 году первый серийный трансформатор переменного тока.Работая при поддержке Джорджа Вестингауза, в 1886 году он установил демонстрационную систему освещения переменного тока на основе трансформатора в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс. При питании от парового двигателя, приводимого в действие генератором Сименс на 500 В, напряжение было понижено до 100 В с помощью нового трансформатора Стэнли для питания ламп накаливания на 23 предприятиях вдоль главной улицы с очень небольшими потерями мощности на высоте более 4000 футов. Эта практическая демонстрация трансформатора и системы освещения переменного тока побудила Westinghouse начать установку систем на базе переменного тока позже в том же году.

В 1888 г. были разработаны работающие двигатели переменного тока, чего этим системам не хватало до сих пор. Это были асинхронные двигатели, работающие на многофазном токе, независимо изобретенные Галилео Феррарисом и Никой Тесла (конструкция Теслы лицензирована Westinghouse в США). Этот дизайн был разработан Михаилом Доливо-Добровольским и Чарльзом Евгением Ланселотом Брауном в современной практической трехфазной форме. Практическое использование этих типов двигателей будет отложено на много лет из-за проблем развития и нехватки многофазных систем питания, необходимых для их питания.

В конце 1880-х — начале 1890-х годов произошло финансовое слияние многих небольших электрических компаний в несколько более крупных корпораций, таких как Ganz и AEG в Европе и General Electric и Westinghouse Electric в США. Эти компании продолжали разрабатывать системы переменного тока, но техническая разница между системами постоянного и переменного тока возникла после гораздо более длительного технического слияния. Благодаря инновациям в США и Европе, экономия на масштабе переменного тока с очень крупными генерирующими станциями, подключенными к нагрузкам через передачу на большие расстояния, медленно сочеталась с возможностью связать его со всеми существующими системами, которые необходимо было поставить.К ним относятся однофазные системы переменного тока, многофазные системы переменного тока, низковольтные лампы накаливания, высоковольтные дуговые лампы и существующие двигатели постоянного тока на заводах и в уличных вагонах. В том, что стало универсальной системой , эти технологические различия были временно устранены за счет разработки вращающихся преобразователей и двигателей-генераторов, которые позволили бы большому количеству устаревших систем подключаться к сети переменного тока. Эти временные промежутки будут постепенно заменяться по мере вывода из эксплуатации или модернизации старых систем.

Полифазные генераторы переменного тока Westinghouse, представленные на Всемирной выставке 1893 года в Чикаго, являются частью их «Полифазной системы Tesla». Такие многофазные инновации произвели революцию в трансмиссии.

Первая передача однофазного переменного тока с использованием высокого напряжения произошла в Орегоне в 1890 году, когда электроэнергия была доставлена ​​с гидроэлектростанции в Уилламетт-Фоллс в город Портленд в 14 милях вниз по реке. Первый трехфазный переменный ток с использованием высокого напряжения состоялся в 1891 году во время международной выставки электроэнергии во Франкфурте.Линия электропередачи напряжением 15 000 В и протяженностью около 175 км соединила Лауффен на Неккаре и Франкфурт.

Напряжение, используемое для передачи электроэнергии, увеличивалось в течение 20-го века. К 1914 году в эксплуатации находилось пятьдесят пять систем передачи, каждая из которых работала с напряжением более 70 000 В. Максимальное использованное в то время напряжение составляло 150 000 В. За счет возможности соединения нескольких генерирующих станций на большой территории стоимость производства электроэнергии была снижена. Наиболее эффективные из имеющихся установок можно использовать для обеспечения различных нагрузок в течение дня.Была повышена надежность и уменьшены капитальные вложения, поскольку резервные генерирующие мощности можно было разделить между гораздо большим количеством клиентов и в более широкой географической зоне. Удаленные и недорогие источники энергии, такие как гидроэлектроэнергия или шахтный уголь, могут использоваться для снижения затрат на производство энергии.

Быстрая индустриализация в 20 веке сделала линии электропередач и сети критически важным элементом инфраструктуры в большинстве промышленно развитых стран. Соединение местных электростанций и небольших распределительных сетей было в значительной степени стимулировано требованиями Первой мировой войны, когда правительства построили крупные электростанции для обеспечения энергией заводов по производству боеприпасов.Позже эти электростанции были подключены к электроснабжению гражданских потребителей по дальней связи.

Массовая трансмиссия

Передающая подстанция снижает напряжение поступающей электроэнергии, позволяя ей подключаться от дальних высоковольтных линий к местным распределительным сетям с более низким напряжением. Он также перенаправляет мощность на другие линии электропередачи, обслуживающие местные рынки. Это подстанция PacifiCorp Hale, Орем, Юта, США. Инженеры

проектируют передающие сети для максимально эффективной транспортировки энергии, в то же время принимая во внимание экономические факторы, безопасность сети и избыточность.В этих сетях используются такие компоненты, как линии электропередач, кабели, автоматические выключатели, переключатели и трансформаторы. Сеть передачи обычно администрируется на региональной основе такой организацией, как региональная передающая организация или оператор системы передачи.

Эффективность передачи значительно повышается за счет устройств, которые увеличивают напряжение (и тем самым пропорционально уменьшают ток) в линейных проводниках, что позволяет передавать мощность с приемлемыми потерями. Сниженный ток, протекающий по линии, снижает тепловые потери в проводниках.Согласно закону Джоуля, потери энергии прямо пропорциональны квадрату тока. Таким образом, уменьшение тока в два раза снизит потери энергии на сопротивление проводника в четыре раза для проводника любого заданного размера.

Оптимальный размер проводника для данного напряжения и тока можно оценить по закону Кельвина для размера проводника, который гласит, что размер является оптимальным, когда годовые затраты энергии, потраченной на сопротивление, равны годовым капитальным затратам обеспечение проводника.В периоды более низких процентных ставок закон Кельвина указывает, что более толстые провода являются оптимальными; в то время как, когда металлы дороги, указываются более тонкие проводники: однако линии электропередач предназначены для длительного использования, поэтому закон Кельвина должен использоваться в сочетании с долгосрочными оценками цен на медь и алюминий, а также процентных ставок. для капитала.

Повышение напряжения в цепях переменного тока достигается за счет использования повышающего трансформатора . Системы HVDC требуют относительно дорогостоящего оборудования для преобразования, которое может быть экономически оправдано для конкретных проектов, таких как подводные кабели и высокопроизводительная двухточечная передача на большие расстояния.HVDC необходим для импорта и экспорта энергии между сетевыми системами, которые не синхронизированы друг с другом.

Сеть электропередачи — это сеть электростанций, линий электропередачи и подстанций. Энергия обычно передается в сети с трехфазным переменным током. Однофазный переменный ток используется только для распределения конечным пользователям, так как он не подходит для больших многофазных асинхронных двигателей. В 19 веке использовалась двухфазная передача, но требовалось либо четыре, либо три провода с неравными токами.Фазовым системам более высокого порядка требуется более трех проводов, но они не дают практически никакой выгоды.

Стоимость мощности электростанции высока, а спрос на электроэнергию непостоянен, поэтому зачастую дешевле импортировать некоторую часть необходимой энергии, чем производить ее на месте. Поскольку нагрузки часто имеют региональную корреляцию (жаркая погода в юго-западной части США может заставить многих людей использовать кондиционеры), электроэнергия часто поступает из удаленных источников. Благодаря экономическим выгодам распределения нагрузки между регионами, обширные передающие сети теперь охватывают страны и даже континенты.Сеть взаимосвязей между производителями и потребителями энергии должна обеспечивать поток энергии, даже если некоторые связи не работают.

Неизменяющаяся (или медленно меняющаяся в течение многих часов) часть потребности в электроэнергии известна как базовая нагрузка и обычно обслуживается крупными предприятиями (которые более эффективны из-за экономии на масштабе) с фиксированными затратами на топливо и эксплуатацию. Такие объекты являются ядерными, угольными или гидроэлектростанциями, в то время как другие источники энергии, такие как концентрированная солнечная тепловая и геотермальная энергия, могут обеспечивать мощность базовой нагрузки.Возобновляемые источники энергии, такие как солнечная фотогальваника, ветер, волны и приливы, из-за их непостоянства не рассматриваются как обеспечивающие «базовую нагрузку», но все же будут добавлять мощность в сеть. Оставшаяся или «пиковая» потребность в мощности обеспечивается электростанциями пиковой мощности, которые, как правило, меньше, быстрее реагируют и имеют более высокие затраты, например, электростанции с комбинированным циклом или турбины внутреннего сгорания, работающие на природном газе.

Опора ЛЭП большой мощности 230 кВ, двухцепная, также двухсвязная

Передача электроэнергии на большие расстояния (сотни километров) дешева и эффективна, ее стоимость составляет 0 долларов США.005–0,02 за кВтч (по сравнению со среднегодовыми затратами крупных производителей в размере 0,01–0,025 долларов США за кВтч, розничными тарифами выше 0,10 доллара США за кВтч и кратными розничными ценами для мгновенных поставщиков в моменты непредсказуемого наибольшего спроса). Таким образом, удаленные поставщики могут быть дешевле, чем местные источники (например, Нью-Йорк часто покупает более 1000 МВт электроэнергии в Канаде). Множественные локальных источников (даже если они более дорогие и редко используются) могут сделать сеть передачи более устойчивой к погодным условиям и другим бедствиям, которые могут отключить удаленных поставщиков.

Передача на большие расстояния позволяет использовать удаленные возобновляемые источники энергии для замещения ископаемого топлива. Гидроэнергетические и ветровые источники нельзя перемещать ближе к густонаселенным городам, а затраты на солнечную энергию самые низкие в отдаленных районах, где потребности в местной энергии минимальны. Только затраты на подключение могут определить, является ли какая-либо конкретная альтернатива возобновляемой энергии экономически целесообразной. Затраты на линии электропередачи могут быть непомерно высокими, но различные предложения по масштабным инвестициям в инфраструктуру для высокопроизводительных сетей передачи на очень большие расстояния могут быть возмещены за счет умеренной платы за использование.

Связанные страницы

Передающая башня, разрушенная Идой, может усложнить восстановление электроснабжения в Новом Орлеане, считают эксперты

Краткое описание погружения:

  • Ураган Ида за выходные обрушил все восемь линий электропередачи, подающих электроэнергию в Новый Орлеан, а при скорости ветра 150 миль в час также повалил 400-футовую башню, что, по мнению экспертов, усложнит усилия региональной коммунальной компании Entergy по восстановлению электроэнергии.
  • Обрушившуюся башню будет сложно заменить или быстро отремонтировать, сказал Джошуа Роудс, научный сотрудник Webber Energy Group Техасского университета в Остине.«Это огромная инфраструктура», — сказал он.
  • Ураган и разрушения, которые он вызвал в Новом Орлеане, являются лишь последним из серии «тревожных звонков», которые должны сосредоточить внимание страны на модернизации и укреплении все более стареющей электросети, сказал Ларри Гастайгер, исполнительный директор WIRES, отраслевой торговли. ассоциация, которая выступает за расширение инфраструктуры передачи высокого напряжения.

Dive Insight:

В дополнение к восьми основным линиям электропередачи, ведущим в Новый Орлеан, Ida вывела из строя более 200 других линий меньшего размера и 216 подстанций, говорится в заявлении Entergy в понедельник утром.

В общей сложности более 2000 миль линий электропередачи были выведены из строя из-за урагана, сообщила компания, когда он проложил себе путь через Луизиану и в Миссисипи. По состоянию на утро вторника, более 791 000 клиентов Entergy в Луизиане и более 25 000 клиентов в Миссисипи пострадали от отключений, согласно картам коммунального предприятия.

Тем не менее, рухнувшая башня передачи может оказаться одной из самых сложных частей головоломки для Entergy, которую нужно вернуть, — сказал Роудс.«Разрушенная башня» выдержала ураган Катрина в 2005 году, отмечается в сообщении Entergy.

«Это похоже на башню высотой 400 футов», — сказал Родс. «Это огромная инфраструктура — им придется перестроить башню и восстановить проходящие через нее линии. Это будет зависеть от того, есть ли у них запасная круглая башня или металл для ее постройки. … башня такого размера обычно не остается в резерве «.

Гастайгер предложил аналогичную оценку. «Если вы видите, что основная часть трансмиссии выходит из строя, на замену может потребоваться длительное время», — сказал он.

Тед Кури, директор по энергетическим исследованиям в Исследовательском центре коммунальных услуг при Университете Флориды в Гейнсвилле, сказал, что оценка от трех до шести недель для полного восстановления электроэнергии от Иды «кажется разумным сроком».

Многое будет зависеть от того, какие части башни нужно заменить, или это полная потеря, сказал Кури. «Когда опора ЛЭП выходит из строя, это намного сложнее», — сказал он.

Последствия Иды, в свою очередь, могут вызвать дискуссию в Луизиане и регионе Персидского залива о потенциальном закапывании линий под землей, чтобы сделать их менее уязвимыми, сказал Кури.Он отметил, что во Флориде начался процесс постепенного прокладки линий под землей, когда отдельные случаи этого заслуживают, после того, как в середине 2000-х годов на нее обрушилось 10 ураганов.

Гастайгер, глава WIRES, сказал, что Ида — лишь одна из ряда чрезвычайных ситуаций, включая ледяной шторм в Техасе и лесные пожары в Калифорнии, которые подчеркивают необходимость капитального ремонта национальной электросети.

Большая часть инфраструктуры в настоящее время относится к 1950-м и 1960-м годам, — отметил он.

«Наша инфраструктура значительно устаревает», — сказал Гастайгер.«Он приближается к винтажу, когда вы должны оценить, сможете ли вы продолжить ремонт или активно заменить его более новой и, надеюсь, более устойчивой инфраструктурой».

Передача электроэнергии | Инжиниринг

Передача электроэнергии — это один из процессов доставки электроэнергии потребителям. Это означает «массовую» передачу электроэнергии с места на место.

Линии электропередачи в Лунде, Швеция

Определение []

Обычно передача электроэнергии осуществляется между электростанцией и подстанцией в непосредственной близости от населенного пункта.Это отличается от распределения электроэнергии, которое связано с доставкой от подстанции к потребителям. Из-за большого количества потребляемой мощности передача обычно происходит при высоком напряжении (110 кВ или выше). Электроэнергия обычно передается на большие расстояния по воздушным линиям электропередачи (например, на фото справа). Электроэнергия передается под землей в густонаселенных районах (например, в крупных городах), но ее обычно избегают из-за высоких емкостных и резистивных потерь.

Система передачи электроэнергии иногда в просторечии называется «сеткой». Однако из соображений экономии сеть редко является сетью (полностью подключенной сетью) в математическом смысле. Обеспечиваются резервные пути и линии, так что мощность может быть направлена ​​от любой электростанции к любому центру нагрузки по множеству маршрутов, в зависимости от экономики пути передачи и стоимости электроэнергии. Передающие компании проводят большой анализ для определения максимальной надежной пропускной способности каждой линии, которая из соображений стабильности системы может быть меньше физического предела линии.Дерегулирование электроэнергетических компаний во многих странах привело к возобновлению интереса к надежному экономическому проектированию передающих сетей. Разделение функций передачи и генерации является одним из факторов, способствовавших отключению электроэнергии в Северной Америке в 2003 году.

Передача энергии переменного тока []

Передаточные башни в сельской местности Новой Зеландии

Передача электроэнергии переменного тока — это передача электроэнергии переменным током. Обычно в линиях передачи используется трехфазный переменный ток.На электрических железных дорогах иногда используется однофазный переменный ток в качестве тягового тока для железнодорожной тяги.

Сегодня обычно считается, что напряжение на уровне передачи составляет 110 кВ и выше. Более низкие напряжения, такие как 66 кВ и 33 кВ, обычно считаются напряжениями субпередачи, но иногда используются на длинных линиях с небольшими нагрузками. Обычно для распределения используются напряжения менее 33 кВ. Напряжение выше 230 кВ считается сверхвысоким напряжением и требует другой конструкции по сравнению с оборудованием, используемым при более низком напряжении.

Массовая передача энергии

Передающая сеть — это сеть электростанций, передающих цепей и подстанций. Энергия обычно передается в сети с помощью трехфазного переменного тока.

Капитальные затраты на электростанции настолько высоки, а спрос на электроэнергию настолько изменчив, что зачастую дешевле импортировать некоторую часть переменной нагрузки, чем генерировать ее на месте. Поскольку близлежащие нагрузки часто взаимосвязаны (жаркая погода в юго-западной части США [1] может привести к тому, что многие люди могут включить свои кондиционеры), импортная электроэнергия часто должна поступать издалека.Из-за непреодолимой экономики балансировки нагрузки передающие сети теперь охватывают страны и даже большие части континентов. Сеть взаимосвязей между производителями и потребителями энергии гарантирует, что мощность может течь, даже если одно соединение отключено.

Передача электроэнергии на большие расстояния почти всегда дороже, чем транспортировка топлива, используемого для производства этой электроэнергии. В результате возникает экономическое давление в пользу размещения топливных электростанций вблизи населенных пунктов, которые они обслуживают.Очевидным исключением являются гидроэлектрические турбины — трубы, заполненные водой под высоким давлением, дороже электрических проводов. Неизменяющаяся часть спроса на электроэнергию известна как «базовая нагрузка» и обычно лучше всего обслуживается объектами с низкими переменными затратами, но высокими постоянными затратами, такими как атомные или большие угольные электростанции.

Ввод сетки []

На генерирующих станциях энергия вырабатывается при относительно низком напряжении до 25 кВ (Grigsby, 2001, стр. 4-4), затем повышается трансформатором электростанции до более высокого напряжения для передачи на большие расстояния в сеть. точки выхода (подстанции).

убытков []

Необходимо передавать электричество при высоком напряжении, чтобы снизить процент потерь энергии. Для заданного количества передаваемой мощности более высокое напряжение снижает ток и, следовательно, резистивные потери в проводнике. Передача на большие расстояния обычно осуществляется по воздушным линиям с напряжением от 110 до 765 кВ. Однако при чрезвычайно высоких напряжениях, превышающих 2 миллиона вольт между проводником и землей, потери от коронного разряда настолько велики, что сводят на нет преимущество более низких тепловых потерь в линейных проводниках.

Потери при передаче и распределении в США оценивались в 7,2% в 1995 г. [2], а в Великобритании — в 7,4% в 1998 г. [3]

В линии передачи переменного тока индуктивность и емкость линейных проводов могут быть значительными. Токи, протекающие в этих составляющих импеданса линии передачи, составляют реактивную мощность, которая не передает энергию нагрузке. Реактивный ток вызывает дополнительные потери в цепи передачи. Доля резистивной (в противоположность реактивной) мощности от общего потока энергии (мощности) является коэффициентом мощности.Коммунальные предприятия добавляют в систему конденсаторные батареи и другие компоненты, такие как фазосдвигающие трансформаторы, статические компенсаторы VAr и гибкие системы передачи переменного тока (FACTS), для управления потоком реактивной мощности для снижения потерь и стабилизации напряжения в системе.

HVDC []

Высоковольтный постоянный ток (HVDC) используется для передачи большого количества энергии на большие расстояния или для соединения между асинхронными сетями. Когда электрическая энергия должна передаваться на очень большие расстояния, может быть более экономичным использовать постоянный ток вместо переменного.Для длинной линии передачи меньшие потери и меньшая стоимость строительства линии постоянного тока могут компенсировать дополнительные затраты на преобразовательные подстанции на каждом конце линии. Кроме того, при высоких напряжениях переменного тока значительное количество энергии теряется из-за коронного разряда, емкости между фазами или, в случае прокладки кабелей под землей, между фазами и почвой или водой, в которой находится кабель. Поскольку поток мощности через линию HVDC напрямую регулируется, линии HVDC иногда используются в сети для стабилизации сети от проблем управления с потоком энергии переменного тока.Ярким примером такой линии электропередачи является Pacific Intertie, расположенная на западе США.

Выход из сетки []

На подстанциях снова используются трансформаторы для понижения напряжения до более низкого напряжения для распределения между коммерческими и бытовыми потребителями. Это распределение осуществляется с помощью комбинации субпередач (от 33 кВ до 115 кВ, в зависимости от страны и требований заказчика) и распределения (от 3,3 до 25 кВ). Наконец, в точке использования энергия преобразуется в низкое напряжение (от 100 до 600 В, в зависимости от страны и требований заказчика).

Связь []

Операторам протяженных линий электропередачи необходимы надежные средства связи для управления энергосистемой и, зачастую, соответствующими объектами генерации и распределения. Реле защиты с обнаружением неисправностей на каждом конце линии должны обмениваться данными для отслеживания потока мощности в защищаемый участок линии и из него. Защита линии передачи от коротких замыканий и других неисправностей обычно настолько критична, что телекоммуникации с обычными операторами связи оказываются недостаточно надежными.В отдаленных районах общий оператор связи может вообще отсутствовать. Системы связи, связанные с проектом передачи, могут использовать:

  • Микроволны
  • носитель линии электропередачи
  • Оптические волокна

Редко и на небольших расстояниях коммунальное предприятие использует контрольные провода, проложенные вдоль пути линии передачи. Арендованные каналы от общих операторов связи не являются предпочтительными, поскольку их доступность не контролируется организацией, передающей электроэнергию.

Линии передачи также могут использоваться для передачи данных: это называется несущей линии электропередачи или ПЛК.Сигналы ПЛК могут быть легко получены с помощью радио для длинноволнового диапазона.

Иногда также используются кабели связи, использующие конструкции линий электропередачи. Обычно это оптоволоконные кабели. Часто они встроены в заземляющий проводник. Иногда используется автономный трос, который обычно крепится к верхней перекладине. В системе EnBW в Германии кабель связи может быть подвешен к заземляющему проводнику или протянут как отдельный кабель.

Некоторые юрисдикции, такие как Миннесота, запрещают компаниям по передаче энергии продавать избыточную полосу пропускания связи или выступать в качестве общего оператора связи.Там, где это разрешено регулирующей структурой, коммунальное предприятие может продавать емкость в дополнительных «темных волокнах» обычному оператору связи, обеспечивая другой поток доходов для линии.

Реформа рынка электроэнергии []

Передача электроэнергии является естественной монополией, и во многих странах предпринимаются шаги по отдельному регулированию передачи (см. Рынок электроэнергии Новой Зеландии). В США Федеральная комиссия по регулированию энергетики выпустила уведомление о предлагаемом нормотворчестве, в котором излагается предлагаемый стандартный дизайн рынка (SMD), который предусматривает создание региональных передающих организаций (RTO).Первым RTO в Северной Америке является Независимый оператор системы передачи на Среднем Западе (MISO) [4]. Полномочия MISO распространяются на части сети электропередач на Среднем Западе США и в одной провинции Канады (в рамках соглашения о координации с Manitoba Hydro). MISO также управляет оптовым рынком электроэнергии в американской части этого региона.

В июле 2005 года новый председатель FERC Джозеф Келлихер объявил о прекращении усилий по SMD, поскольку, согласно FERC, «нормотворчество было вытеснено добровольным формированием RTO и ISO».

Испания была первой страной, учредившей Региональную передающую организацию. В этой стране операции по передаче и рыночные операции контролируются отдельными компаниями. Оператором системы передачи является Red Eléctrica de España (REE) [5], а оператором оптового рынка электроэнергии — Operador del Mercado Ibérico de Energía — Polo Español, S.A. (OMEL) [6]. Передающая система Испании взаимосвязана с системами Франции, Португалии и Марокко.

Проблемы со здоровьем []

Некоторые утверждают, что проживание вблизи высоковольтных линий электропередач представляет опасность для животных и людей.Некоторые утверждают, что электромагнитное излучение от линий электропередач повышает риск некоторых видов рака. Некоторые исследования поддерживают эту теорию, а другие нет. Большинство исследований на больших популяциях не показывают четкой корреляции между раком и близостью линий электропередач, но исследование Оксфордского университета в 2005 году обнаружило статистически значимое повышение заболеваемости детской лейкемией. [7]. Недавние исследования (2003 г.) связывают разрыв ДНК с низкоуровневыми магнитными полями переменного тока.

Нынешняя общепринятая научная точка зрения состоит в том, что линии электропередач вряд ли будут представлять повышенный риск рака или других соматических заболеваний.Подробное обсуждение этой темы, включая ссылки на различные научные исследования, можно найти в FAQ по линиям электропередач и раку. Этот вопрос также подробно обсуждается в книге Роберта Л. Пака Voodoo Science .

Альтернативные способы передачи []

Хидэцугу Яги попытался разработать систему беспроводной передачи энергии. Хотя ему удалось продемонстрировать доказательство концепции, инженерные проблемы оказались более обременительными, чем обычные системы.Однако его работа привела к изобретению антенны яги.

Другая форма беспроводной передачи энергии была изучена для передачи энергии от солнечных энергетических спутников на Землю. Массив микроволновых передатчиков высокой мощности будет передавать энергию на ректенну в ненаселенной пустынной местности. Любой проект спутника солнечной энергии сталкивается с серьезными инженерными, экологическими и экономическими проблемами.

Существует потенциал для использования сверхпроводящего кабеля для снабжения потребителей электроэнергией, учитывая, что при использовании этого метода количество отходов сокращается вдвое.Такие кабели особенно подходят для районов с высокой плотностью нагрузки, таких как деловой район крупных городов, где покупка полосы отвода кабелей будет очень дорогостоящей. [8]

Специальные железнодорожные сети []

В некоторых странах, где электропоезда работают на низкочастотном переменном токе (например, 16,7 Гц и 25 Гц), существуют отдельные однофазные тяговые электрические сети, эксплуатируемые железными дорогами. Эти сети питаются от отдельных генераторов на некоторых электростанциях или от преобразователей тягового тока от трехфазной сети переменного тока общего пользования.Примеры напряжений передачи включают:

  • 25 кВ (Великобритания)
  • 25 и 50 кВ (ЮАР)
  • 66 и 132 кВ (Швейцария)
  • 110 кВ (Германия, Австрия)

Рекорды []

  • Наивысшее напряжение передачи (переменного тока): 1150 кВ на ЛЭП Экибастуз-Кокшетау
  • Наивысшее напряжение передачи (постоянный ток): +/- 600 кВ на HVDC Itaipu
  • Самые высокие пилоны: Пилоны переправы через Жемчужную реку (высота: 253 метра и 240 метров)
  • Самая длинная ЛЭП: Инга-Шаба (протяженность: 1700 км)
  • Самый длинный пролет ЛЭП: 5376 метров на пролете Амералик
  • самых длинных подводных кабелей: Basslink (в стадии строительства, длина подводного / подземного кабеля: 290 километров, общая длина: 357.4 км), Baltic-Cable (длина подводного / подземного кабеля: 249 км, общая длина: 261 км)

См. Также []

  • HVDC, Постоянный ток высокого напряжения
  • тяговый ток, тяговые электрические сети, электрические сети электрических железных дорог
  • SVC, Статическая компенсация вар.
  • ФАКТЫ, Гибкая система передачи переменного тока.
  • Распределенное поколение
  • Рынок электроэнергии.
  • Либерализация
  • Линейщик
  • Линия электропередачи (ПЛК).
  • Электропилон
  • Переход ВЛ
  • Национальная сеть
  • Национальная сеть (США)
  • Распределение электроэнергии
  • Электросеть
  • Воздушная линия электропередачи
  • Кабель подводного питания

Внешние ссылки []

Список литературы []

  • Grigsby, L. L., et al. Справочник по электроэнергетике . США: CRC Press. (2001). ISBN 0-8493-8578-4

Дополнительная литература []

  • Westinghouse Electric Corporation, « Патенты на передачу электроэнергии; многофазная система Tesla ».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.