Диспетчерские наименования энергетических объектов

Потери в ЛЭП

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

В воздушных линиях сверхвысокого напряжения присутствуют потери активной мощности на корону. Коронный разряд возникает, когда напряжённость электрического поля E{\displaystyle E} у поверхности провода превысит пороговую величину Ek{\displaystyle E_{k}}, которую можно вычислить по эмпирической формуле Пика: Ek=30,3β(1+0,298rβ){\displaystyle E_{k}=30{,}3\beta \left({1+{\frac {0{,}298}{\sqrt {r\beta }}}}\right)} кВ/см, где r{\displaystyle r} — радиус провода в метрах, β{\displaystyle \beta } — отношение плотности воздуха к нормальной.

Напряжённость электрического поля прямо пропорциональна напряжению на проводе и обратно пропорциональна его радиусу, поэтому бороться с потерями на корону можно, увеличивая радиус проводов, а также (в меньшей степени) — применяя расщепление фаз, то есть используя в каждой фазе несколько проводов, удерживаемых специальными распорками на расстоянии 40-50 см. Потери на корону приблизительно пропорциональны произведению U(U−Uкр){\displaystyle U(U-U_{\text{кр}})}.

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

В прошлом потери в ЛЭП были очень высокими. Так, в конце XIX века потери на 56-ти километровой линии постоянного тока Крей — Париж составили 45 %. В современных линиях электропередач (по состоянию на 2020 год) потери составляют всего 2 — 3 %. Однако и эти потери пытаются сократить, используя высокотемпературные сверхпроводники. Впрочем, по состоянию на 2020 год линии электропередач на высокотемпературных сверхпроводниках отличаются высокой стоимостью и небольшой протяженностью (самая длинная такая линия построена в 2014 году в Германии и имеет длину всего 1 км).

Потери в ЛЭП переменного тока

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

Потери активной мощности в линии зависят и от передаваемой реактивной мощности. Чем больше переток реактивной мощности, тем больше потери активной.

При длине ЛЭП переменного тока более нескольких тысяч километров наблюдается ещё один вид потерь — радиоизлучение. Так как такая длина уже сравнима с длиной электромагнитной волны частотой 50 Гц (λ=cν={\displaystyle \lambda =c/\nu =}6000 км, длина четвертьволнового вибратора λ4={\displaystyle \lambda /4=}1500 км), провод работает как излучающая антенна.

Как рассчитать потребление электроэнергии телевизором

Телевизор является обязательным элементом бытовой техники в каждом доме. Часто хозяева устанавливают несколько экземпляров, для каждой комнаты. Устройства могут быть нескольких типов: модели с электронно-лучевой трубкой, LED, LSD или плазменные телевизоры. На энергопотребление устройства влияет его тип, размер экрана, цветность, яркость, баланс белого и черного, время активной работы, длительность пребывания в спящем режиме. Исходя из таблицы потребления электроэнергии бытовыми приборами, телевизор использует в среднем 0,1-0,3 кВт.

Расход электрической энергии будет зависеть от типа и режима работы телевизора.

Мощность телевизоров в Ваттах с электронно-лучевой трубкой составляет 60-100 Вт в час. В среднем он может работать около 5 часов в день. Месячное потребление доходит до 15 кВт. Это сколько электроэнергии будет затрачено на его активную работу. Телевизор также потребляет 2-3 Вт в час в режиме ожидания, когда он подключен к сети. Суммарное энергопотребление может составить 16,5-17,5 кВт в месяц.

Потребление энергии LED или LSD моделями напрямую зависит от размера экрана. Например, телевизор LSD с диагональю экрана 32 дюйма буде расходовать 45-55 Вт в час в режиме работы, и 1 Вт в режиме ожидания. Суммарное потребление электроэнергии в месяц составляет 6,7-9 кВт. LED модели потребляют в среднем на 35-40% меньше электрической энергии. В активном режиме телевизор на 42 дюйма будет использовать 80-100 Вт, в спящем – 0,3 Вт. Суммарное потребление в месяц составит 15-20 кВт.

Плазменные телевизоры отличаются хорошей цветопередачей. Мощность телевизора в кВт составляет 0,15-0,19 в активном режиме, и 120 Вт/сут в спящем. Суммарный расход за месяц может составить 30-35 кВт. Для экономии электроэнергии следует вытаскивать вилку из розетки, правильно настраивать уровень яркости в зависимости от времени суток, выставлять таймер на автоматическое отключение.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеев Б.А. Оценка нагрузочной способности воздушных линий и методы её повышения // Энергоэксперт, 2010, № 4, с. 80-83.
2. Зарудский Г.К., Платонова И.А., Шведов Г.В., Кро-хин А.Ю. Инновационные провода для воздушных линий электропередачи. Часть 1 // КАБЕЛЬ-news, 2010, № 4, с. 66-68.
3. Алексеев Б.А. Повышение пропускной способности воздушных линий электропередачи и применение проводов новых марок // ЭЛЕКТРО, 2009, № 3, с. 45-50.
4. ГОСТ 839-80. Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия. — М.: Изд-во стандартов, 1980.
5. Электротехнический справочник: в 4 томах, т.3. Производство, передача и распределение электрической энергии. — 8-е изд. — М.: Издательство МЭИ, 2002 (Раздел 50. Конструкции воздушных линий электропередачи).
6. Зарудский Г.К., Платонова И.А., Шведов Г.В., Кро-хин А.Ю. Инновационные провода для воздушных линий электропередачи. Часть 3 // КАБЕЛЬ-news, 2011, № 2, с. 52-54.
7. Френкель В. Высокотемпературные провода с малой стрелой провеса // Энергоэксперт, 2010, № 4, с. 66-68.
8. Щеглов Н. Современные подходы к совершенствованию и развитию воздушных линий электропередачи // Энерго-info, 2010, № 10, с. 66-69.
9. Кувшинов А. Инновационные конструкции для высоковольтных линий электропередачи // КАБЕЛЬ-news, 2012, № 2, с. 30-32.
10. Номенклатурный каталог завода «ЭМ-КАБЕЛЬ» // Материалы выставки Cabex 2012.
11. Соколов С. Провод конструкции GTACSR повышает пропускную способность ВЛ // Новости электротехники, 2005, № 5, с. 80-81.
12. Котов Р. Сравнение технологий производства композитных проводов // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение, 2013, № 1, с. 46-47.
13. Ермаков А. Передача энергии по высокотехнологичным проводам // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение, 2012, № 5, с. 54-55.
14. Кошиц И., Светиков Ю. Повышение надёжности проводов и грозотросов ЛЭП // КАБЕЛЬ-news, 2011, № 1, с. 56-65.
15. Шувалов М.Ю. Инновации кабельной промышленности в электроэнергетике // КАБЕЛЬ-news, 2012, № 4, с. 38-44.
16. Костиков И.С., Горожанин М.А. Эффективные решения в сфере передачи и распределения энергии // Энергоэксперт, 2010, № 5, с. 84-85.
17. Зарудский Г.К., Платонова И.А., Шведов Г.В., Крохин А.Ю. Инновационные провода для воздушных линий электропередачи. Часть 2 // КАБЕЛЬ-news, 2010, № 6-7, с. 48-51.
18. Группа компаний «Сим-Росс» — энергоэффективные провода для российской электроэнергетики // КАБЕЛЬ-news, 2012, № 4, с. 24-27.
19. Зуев Э.Н. Техника передачи электроэнергии: проблемы развития // КАБЕЛЬ-news, 2010, № 4, с. 40-52.
20. Непомнящий В.А. Оценка эффективности использования в электрических сетях проводов с повышенной пропускной способностью // Энергоэксперт, 2011, № 3, с. 38-44.
21. Справочник по проектированию электрических сетей // Под ред. Д.Л. Файбисовича. — 4-е изд. — М.: ЭНАС, 2012.

Cообщение об ошибке

Воздушные линии электропередачи

Воздушные линии электропередач, ВЛЭП, характеризуются высокой сложностью. Их конструкция, порядок эксплуатации регламентируются специальной документацией. ВЛ характеризуются тем, что электроэнергия передается по проводам, проложенным на открытом воздухе. Для обеспечения безопасности, уменьшения потерь состав ВЛ достаточно сложен.

Состав ВЛ

Что такое ВЛ? Это не высоковольтная линия, как иногда считают. ВЛ – это целый комплекс конструкций и оборудования. Основные элементы, из которых состоит любая линия электропередач:

  • Токонесущие провода;
  • Несущие опоры;
  • Изоляторы.

Другие компоненты также важны, но их тип, номенклатура и количество зависят от различных факторов:

  • Арматура;
  • Грозозащитные тросы;
  • Устройства заземления;
  • Разрядники;
  • Устройства секционирования;
  • Маркировка для предупреждения летательных аппаратов;
  • Вспомогательное оборудование (аппаратура наложения связи, дистанционного контроля);
  • Волоконно-оптическая линия связи.

В состав арматуры входят крепежные изделия для соединения изоляторов, проводов, крепления их к опорам.

К сведению. Разрядники, заземление и устройства грозозащиты служат для обеспечения безопасности и повышения надежности при возникновении скачков напряжения, в том числе во время грозы.

Устройства секционирования позволяют производить отключение части ЛЕП на период проведения регламентных или аварийных работ.

Аппаратура высокочастотной и оптоволоконной связи предназначена для осуществления диспетчерского удаленного контроля и управления работой линии, устройств секционирования, подстанции и распределительных устройств.

Документы, регулирующие ВЛ

Основными документами, которые регулируют любую ЛЭП, являются Строительные нормы и правила (СНиП), а также Правила устройства электроустановок ПУЭ. Данные документы регламентируют проектирование, конструкцию, строительство и эксплуатацию воздушных линий электропередач.

Классификация ВЛ

Большое разнообразие конструкций и типов воздушных линий позволяет выделить в них группы, объединенные общими признаками.

По роду тока

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

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

По назначению

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

Линия Экибастуз-Кокшетау 1150 кВ

По режиму работы нейтралей в электроустановках

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

По режиму работы в зависимости от механического состояния

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

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

Основные элементы ВЛ

  • Трасса – расположение оси ЛЭП относительно поверхности земли;
  • Фундамент опоры – конструкция в грунте, на которую опирается опора, передавая ей нагрузку от внешних воздействий;
  • Длина пролета – расстояние между центрами соседних опор;
  • Стрела провеса – расстояние между нижней точкой провода и условной прямой между точками подвеса проводов;
  • Габарит провода – расстояние от нижней части провода до поверхности земли.

Габариты ЛЭП

История

Получение энергии и её немедленное использование применялось человечеством издревле (напр. ветряные двигатели, совмещенные с мельничными жерновами; водяные колеса, совмещенные с механическим молотом; вертелы, вращаемые рабами или животными, совмещенные с кузнечными мехами). Данный подход не всегда удобен, т.к. местностей со стабильно дующими ветрами немного, количество запруд на реке ограничено, расположены они могут быть в неудобной труднопроходимой местности вдали от поселений и промышленных центров и т.п. Очевидным решением было получение энергии в одном месте с возможностью ее передачи к потребителю в другое. В средние века и в эпоху промышленной революции предлагались проекты передачи механической мощности на большие расстояния с помощью длинных валов и пневматических труб, которые не были реализованы ввиду технических сложностей. Открытия в области электричества сделали возможным генерацию различными способами электрической энергии и передачу её потребителю с помощью относительно простых, компактных, дешевых и лёгких в прокладке и монтаже электрокабелей.

Какие требования соблюдают для безопасности в зоне ЛЭП

К лежащему проводу нельзя приближаться на близкое расстояние: напряжение на высоковольтных опорах достаточное, чтобы создать электродугу, поэтому оптимальная безопасная дистанция большая — от 8 м. Меньшее расстояние не значит обязательное поражение током, но место крайне желательно покинуть максимально ускоренным темпом. При этом шаги должны быть мелкими, стопы надо стараться не отрывать от земли, что исключит так называемое шаговое напряжение, которое может иметь критическую степень для здоровья.

При обнаружении сильно провисающих кабелей направляться в их сторону, пересекать нельзя. Конструкция опоры ВЛ создана для удержания их на определенном расстоянии от поверхности, учитывая напряженность, ток, иные параметры. Если этот зазор нарушен, очевидно, что около земли появляется риск возникновения опасных факторов. Если провод сильно провис, то не исключаются удары электротоком и электродуга. Кратковременное последнее явление и искрение — признаки аварийного состояния опасного для жизни, следует держаться от таких участков подальше. Перед пересечением зоны рекомендовано визуально проверить отсутствие перечисленных обстоятельств.

Предельные уровни полей и напряжения

Предельная степень электромагнитных полей (ЭМП) для населения прописана в СанПиН 2.1.2.2645 (Р. VI):

  • ослабление геомагнитного поля в жилых зданиях — 1.5;
  • напряженность электростатики — 15 кВ/м;
  • в границах населенных пунктов — напряженность переменного электрополя с 50 Гц на высоте 2 м — 1000 В/м, внутри жилых объектов на высоте 50 см – 2 м — 500 В/м. Диапазон приведен в прил. 7;
  • ЭМП диапазон для 30 кГц — 300 ГГц есть в табл. 6.

Влияние на окружающую среду и экологию

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

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

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

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

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

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

Кстати, о том, почему птиц не бьет током на проводах, мы рассказали в отдельной статье: https://samelectrik.ru/pochemu-ptic-ne-bet-tokom-kogda-oni-sidyat-na-provodax.html.

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

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

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

Монтаж кабельных линий

Монтаж высоковольтных линий электропередач может осуществляться как внутри, так и снаружи сооружений.

Воздушные и кабельные линии электропередач имеют между собой значительные отличия. ВЛ – используют для передачи энергии или ее распределения по проводам проходящим на открытом воздухе. Воздушные кабельные линии крепятся к опорам с помощью кронштейнов и арматуры.

Кабельные линии электропередач прокладывают:

В земляных траншеях. Чтобы исключить повреждения новой кабельной линии при ее прокладывании в траншеи, дно рва засыпают слоем песка или провеянной землей. Таким образом, делают мягкую подушку толщиной 10 см. После прокладки подземной кабельной линии ее засыпают мягким земляным слоем толщиной 10 см. Поверх него кладут бетонные плиты, необходимые для исключения механических повреждений, ров засыпают и утрамбовывают землей.

Подземные кабельные линии помимо достоинств, имеют большой недостаток. При повреждении кабельной системы придется вскрывать траншею, перекрывать проезжую или пешеходную зону. Несмотря на это, прокладывание кабельных линий электропередач в траншеях, часто используется на внутренних территориях жилмассивов.

В асбестоцементных трубах. Новые кабельные линии могут прокладываться под проезжей и пешеходной частью, с использованием асбестовых труб.

В земляные канавы укладывают от 6 до 10 труб, на расстоянии 25-75 метров строят колодцы, посредством которых монтируют кабельные линии электропередач.

Основными достоинствами данного метода прокладки является защита кабельной линии электропередач от повреждений. Оперативность и простота замены участка поврежденной кабельной системы, без необходимости вскрытия пешеходных зон. Но и стоимость такой конструкции достаточно высока.

В тоннелях и подземных коллекторах. Данный вид проекта кабельной линии был разработан в связи с ограниченным объемом требуемых мощностей, промышленными предприятиями современных городов.

Подобный метод прокладки дает возможность оперативно осуществлять поиск повреждения, своевременно выполнять ремонтные работы. Часть поврежденной кабельной линии легко заменяется новой, после чего на краях вставки монтируют муфты. Недостатком является плохое охлаждение кабельной линии электропередач, что необходимо учесть при выборе сечения.

Кабельные линии связи прокладывают в коллекторах. Если в проекте кабельная линия связи пересекается с другой кабельной системой, то она должна располагаться на уровень выше силового кабеля. А высоковольтные кабельные линии должны проходить на уровень ниже, под кабелем меньшего напряжения.

Паспорт для существующей кабельной линии

Кабельная линия электропередач должна иметь техпаспорт, для записей технического состояния системы. В паспорт кабельной линии образец можно скачать в интернете, заносятся инженером, ответственным за выполнение эксплуатационных работ, данные о проведенных испытаниях. Ведется запись о ремонтных работах, о появлении механических и коррозийных повреждений.

На проект кабельной линии заводится архив, в которой собирается вся последующая техническая документация. Помимо паспорта в нее входят: протоколы, акты, отметки о повреждениях, расчет потерь в кабеле, данные о нагрузках и перегрузках на линии.

Безопасность работ в охранной зоне ЛЭП

Охранная зона для воздушных ЛЭП, согласно СНИП и ПУЭ, представляет собой пространство, идущее вдоль проложенных линий. Вертикальные параллельные плоскости, расположенные с обеих сторон линии, ограничивают пространство.

Для кабельных линий, проложенных под землей, охранное пространство создается на участке земли, ограничивается параллельными вертикальными плоскостями с обеих сторон линии (расстояние один метр от крайних кабелей).

Охранные зоны линий связи

К линиям связи относятся объекты линейно-кабельные, коммуникационные, для передачи сигналов, физические цепи. ФЗ «О связи» (ст. 10) гласит, что установление охранных зон, создание просек регламентируется земельным законодательством, а основные положения прописаны в постановлении правительства N 578 и СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03

Охранная зона линий связи сколько метров имеет:

  • для инфраструктуры, коммуникаций под грунтом и ВЛ, радиофикации — сегменты вдоль шириной от 2 м;
  • для прокладок морских и для коммуникаций через судоходные, сплавные водные объекты — сегменты до дна, отстоящие на 0.25 морск. мили по бокам или при переходах через водные объекты — на 100 м;
  • для автономных конструкций для повышения сигнала, с регенерационными функциями — сегменты с замкнутой границей шириной от центра оснащения или от обвалования не меньше чем на 3 м и от контуров заземления не меньше чем на 2 м.

Что запрещено

Установленная в законе порядке охранная зона линий связи запрещает без письменного согласия и присутствия представителей эксплуатационных учреждений:

  • работы монтажные, строительные, взрывные, а также планировка грунтов с землеройными приспособлениями (кроме зон с песчаными барханами) и земляные мероприятия (за исключением вспашки на глубину, не превышающую 0.3 м);
  • мероприятия: геолого-съемочные, связанные с поиском, геодезией и другие изыскательные по бурению, шурфованию, изъятием проб;
  • посадка деревьев, размещение полевых станов, содержание скота, складирование, костры, стрельбища;
  • проезды, стоянки;
  • провоз грузов под проводами;
  • обустройство каналов (арыков);
  • заграждения, препятствия;
  • причалы, разгрузочно-погрузочные манипуляции;
  • работы подводно-технические, углубительные, землечерпальные;
  • выделение рыбопромысловых участков, добыча рыбы, другой водной живности, растительности придонными приспособлениями;
  • водопои, колка, заготовка льда;
  • нельзя бросать якоря, запрещены проходы с отданными якорями, цепями, тралами, подобным;
  • любые мероприятия строительного, реконструкционного характера, касающиеся линий;
  • защита коммуникаций под землей без учета подземных прокладок;
  • нельзя при проведении стройработ перемещать знаки, сооружения инфраструктуры.

Следует акцентировать, что охранная зона линий связи размещать перечисленное выше позволяет, но только с согласия ответственной компании.

Категорически запрещены действия, угрожающие работе линий связи, радиофикации, например:

  • реконструкция, снос построек, мостов, переустройство коллекторов, туннелей, инфраструктуры, где проложены кабели и связанные с ними объекты (столбы, технические сооружения и прочее) без предварительного выноса линий по разрешению обслуживающих компаний;
  • засыпка трасс, обустройство на них постоянных складов, а также стоки, свалки;
  • ломать любые знаки, оградительные конструкции телефонные колодцы;
  • открывать люки и двери объектов коммуникаций и инфраструктуры (колодцы, ящики и прочее);
  • устанавливать ограждения, препятствуя доступу для техперсонала;
  • иные действия, создающие риск повреждения линиям связи, связанным с ними объектам;
  • запрещено заваливать люки колодцев, шкафов, знаков, ограждений и подобных объектов мусором, землей.

Если раскопка грунта позволена обслуживающей компанией, то она проводится только лопатами без резких ударов (за исключением вспашки на 0.3 м). Нельзя использовать ударные приспособления (ломы, кирки, пневмоустройства).

Кабельные линии

Воздух – это изолятор. На этом его свойстве основаны воздушные линии. Но существуют и другие более эффективные материалы-изоляторы. Их применение позволяет намного уменьшить расстояния между фазными проводниками. Но цена такого кабеля получается настолько велика, что не может быть и речи о его использовании вместо воздушных ЛЭП. По этой причине кабели прокладывают там, где есть трудности с воздушными линиями:

  • в пределах населенных пунктов и предприятий при значительной разветвленности электросети;
  • при невозможности поставить опоры (линия прокладывается через большие водные пространства или горы, либо в производственном помещении).

Сложность конструкции силового кабеля для напряжения класса 110…220 кВ иллюстрирует изображение:


Высоковольтный кабель в разрезе

Кабельные линии прокладываются в грунте, воде или в специальных сооружениях:

  • туннелях,
  • каналах,
  • шахтах,
  • этажах,
  • эстакадах,
  • галереях.


Кабельный туннель
Кабельный канал в помещении
Кабельный канал в грунте
Кабельная шахта
Кабельный этаж
Кабельная эстакада
Кабельная галерея

Недостатком кабельных линий является пожароопасность некоторых марок кабелей. Но для исключения таких аварий необходимо соблюдать режим нагрузки в соответствии с рекомендованными параметрами. Они указаны в ПУЭ и технической документации проводника.

Как рассчитать сечение кабеля по мощности?

Первый шаг. Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

Pсум = (P1 + P2 + .. + Pn) × Kс

  • P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
  • Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

I = Pсум / (U × cos ϕ)

  • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
  • U – напряжение в сети;
  • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Таблица сечения медного кабеля по току по ПУЭ-7

Сечение проводника, мм2 Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
0.5 11
0.75 15
1 17 16 15 14 15 14
1.2 20 18 16 15 16 14.5
1.5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2.5 30 27 25 25 25 21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
16 100 85 80 75 80 70
25 140 115 100 90 100 85
35 170 135 125 115 125 100
50 215 185 170 150 160 135
70 270 225 210 185 195 175
95 330 275 255 225 245 215
120 385 315 290 260 295 250
150 440 360 330
185 510
240 605
300 695
400 830

Таблица сечения алюминиевого кабеля по току по ПУЭ-7

Сечение проводника, мм2 Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одногодвухжильного одного трехжильного
2 21 19 18 15 17 14
2.5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38
16 75 60 60 55 60 55
25 105 85 80 70 75 65
35 130 100 95 85 95 75
50 165 140 130 120 125 105
70 210 175 165 140 150 135
95 255 215 200 175 190 165
120 295 245 220 200 230 190
150 340 275 255
185 390
240 465
300 535
400 645

В правилах устройства электроустановок 7-го издания нет таблиц сечения кабеля по мощности, имеются только данные по силе тока. Поэтому рассчитывая сечения по таблицам нагрузки в интернете, вы рискуете получить неверные результат.

Таблица энергопотребления бытовых приборов

Для каждого дома число электрических устройств, значение потребления ими электроэнергии и продолжительность работы будет отличаться. Нижеизложенная таблица энергопотребления бытовых приборов содержит усредненную информацию:

Наименование прибора Мощность, кВт Время работы в сутки, ч Потребление в сутки, кВт*ч Потребление в месяц, кВт*ч
Холодильник 0,15-0,6 24 3,6-8,6 10,8-25,8
Освещение (10 ламп по 20 Вт) 0,020 5 0,1 3
Стиральная машина 1-2,2 1 1-2,2 20-30
Пылесос 0,65-2,2 15 минут 0,16-0,55 1,6-5,5
Телевизор 0,1-0,3 5 0,5-1,5 15-30
Микроволновая печь 1,5 30 минут 0,75 10-15
Электрический чайник 0,7-3 15 минут 0,25-0,75 7,5-16,5
Компьютер 0,1-0,2 5 0,5-1 7-20
Утюг 1,1 15 0,3 5-8
Посудомоечная машина 0,5-2,8 1 0,5-2,8 7,5-15
Мультиварка 0,2-2,4 1 0,2-2,4 2-24
Кухонный комбайн 0,2-2,0 15 минут 0,05-0,5 0,5-3
Кондиционер 0,7-1,3 7 3,5-8 15-35
Фен 1,2-1,5 15 минут 0,3-0,4 5-7
Обогреватель 1,5 5 7,5 75
Электрическая плита 2-8,5 3 5-10 30-150
Кофеварка 1,5-3,5 15 минут 0,3-0,8 5-10
Вытяжка 0,1-0,5 3 0,3-1,5 3-4,5

Техническая характеристика энергокабелей

В согласии с ГОСТ, кабели производят силового и контрольного назначения. Кабельные силовые линии предназначены передавать, распределять электроэнергию в электроустановках. Контрольные – используют для организации цепей контроля, передачи сигналов, ДУ и автоматики. Линии электрической передачи (ЛЭП) от 6 до 10 кВ и более, выполняются силовым кабелем.

Внутри СК может находиться 1, 2, 3 или 4 изолированные жилы, герметично закупоренных защитной пленкой (Рис.1).

Рис.1 трехжильный СК «ААБ»: 1 – сегментные жилы; 2,3,4 – изолирующий материал; 5-герметическая оболочка; 6,7,8 – завершающий защитный покров.

Токоведущие жилы бывают алюминиевого и медного происхождения, в конструкции СК, обычно, используют алюминиевый материал. Жилы могут быть многопроволочные и однопроволочные (при маркировке добавляется значение «ож»).

Изоляция. При изготовлении кабеля проводят изоляцию жил, она может выполняться специальным резиновым, бумажным или пластмассовым материалом. Для силовых конструкций, чаще всего, применяют изоляцию из пластмассового материала и, пропитанной специальным составом, бумаги.

У кабелей с напряжением до 10 кВ, изолируется по отдельности каждая жилка (бумажная изоляция). Затем осуществляют поясную изоляцию – все жилы вместе изолируют от оболочки. Зазоры между жилами наполняются бумажными жгутами.

Защитная оболочка. Применяют в качестве герметизирующего материала, предотвращая повреждение кабельной конструкции в случае  воздействия внешних факторов.

Оболочка может быть выполнена:

  • часто из алюминия;
  • свинца (для кабельной линии электропередач в воде);
  • резины (полихлоропреновый каучук);
  • пластика (материал поливинилхлорид).

Защитный слой. Выполняет свои функции, относительно кабельной оболочки. Служит преградой от внешних воздействий, защищает внутреннюю структуру от механических повреждений и образования коррозии. В зависимости от предназначения кабеля, его защитный покров может состоять из подушки, брони и внешнего покрова.

Бронированные конструкции применяют в создании кабельных линий электропередач, используемых для прокладывания в воде и земле. Их защитный слой, с внешней стороны, снабжается дополнительно предохраняющим от химических воздействий пластом.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий