класс напряжения электрических сетей 6 кв что это
Определение тарифного уровня напряжения при непосредственном техприсоединении потребителя электроэнергии к сетям ТСО
требуется определить тарифный уровень (диапазон, класс) напряжения (ТУН), на котором подключён потребитель электроэнергии к сетям ТСО, так как по тарифному уровню напряжения, идентифицируется величина тарифа на передачу электроэнергии или величина предельных уровней нерегулируемых цен на электроэнергию, включающих в себя тариф на передачу электроэнергии.
По моему мнению, при идентификации тарифного уровня (диапазона) напряжения, предопределяющего размер тарифа на услуги по передаче, необходимо учитывать следующие обстоятельства:
Понятия «уровень напряжения» и «напряжения» — это разные понятия
«Напряжение» – это техническая характеристика энергоустановки, оно указывает, для приёма какого напряжения предназначена ЭПУ. Измеряется в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Предопределяется техническими условиями, проектом на ЭПУ. Первично, как правило, напряжение фиксируется в документах о технологическом присоединении, чаще всего – в актах разграничения балансовой принадлежности. В нашей стране ЭПУ предназначаются для приёма следующего «напряжения»:
«Уровень напряжения» (иногда «диапазон напряжения» или «тарифный уровень напряжения», или «тарифный уровень (диапазон) напряжения») – это понятие, используемое:
1. в тарифном регулировании – при установлении тарифов на передачу электроэнергии
2. в применении тарифов на передачу электроэнергии в расчётах за услуги по передаче электроэнергии
По «уровням напряжения» тарифы дифференцируются, то есть различаются по величине. Чем выше «уровень напряжения», тем ниже величина тарифа. Поэтому потребители стремятся подтвердить наиболее высокий «уровень напряжения».
Понятие «уровень напряжения» в нормативно-правовых актах (далее по тексту – НПА) появляется и используется в контексте тарифообразования и тарифоприменения.
Согласно пункта 48 Правил недискриминационногодоступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг,утверждённых Постановлением Правительства РФ № 861 от 27.12.2004г., (далее по тексту — ПНД) «тарифы на услуги по передаче электрической энергии устанавливаются в соответствии с Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике и Правилами государственного регулирования (пересмотра, применения) цен (тарифов) в электроэнергетике, с учетом пункта 42 настоящих Правил»
В соответствии с пунктом 42 ПНД «при установлении тарифов на услуги по передаче электрической энергии ставки тарифов определяются с учетом необходимости обеспечения равенства единых (котловых) тарифов на услуги по передаче электрической энергии для всех потребителей услуг, расположенных на территории соответствующего субъекта Российской Федерации и принадлежащих к одной группе (категории) из числа тех, по которым законодательством Российской Федерации предусмотрена дифференциация тарифов на электрическую энергию (мощность)».
Дифференциация тарифов на передачу электроэнергии по « уровням напряжения» установлена следующими НПА:
Пункт 81(1) Основ ценообразования гласит: «Единые (котловые) тарифы дифференцируются по следующим «уровням напряжения»:
Пункт 44 Двадцатой методики устанавливает: «Размер тарифа на услуги по передаче электрической энергии рассчитывается в виде экономически обоснованной ставки, которая в свою очередь дифференцируется по четырем «уровням напряжения»:
Из указанных пунктов НПА также видно, что каждый «уровень напряжения» имеет свои напряжения, которые к нему относятся:
По уровням напряжения также дифференцируются предельные уровни нерегулируемых цен на электроэнергию, включающие в себя тариф на передачу электроэнергии. Это можно увидеть из формы публикации данных о предельных уровнях нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность) и составляющих предельных уровней нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность), установленной Приложением к Правилам определения и применения гарантирующими поставщиками нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность), утверждённым Постановлением Правительства РФ от 29.12.2011 № 1179 «Об определении и применении гарантирующими поставщиками нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность)» (далее по тексту — Правила определения нерегулируемых цен)
Таким образом, понятия «напряжение» и «уровень напряжения» не тождественны. Это разные понятия. Но их часто путают, особенно при определении величины тарифа на передачу электроэнергии, по которому подлежит оплата оказанных территориальными сетевыми организациями (далее по тексту – ТСО) услуг по передаче. Это происходит ещё из-за того, что путаются понятия «фактический уровень напряжения» и «фактическое напряжение».
Понятия «фактический уровень напряжения» и «фактическое напряжение» — это разные понятия
Для определения величины тарифа на передачу электроэнергии важно установить на каком «фактическом уровне напряжения» подключён потребитель электроэнергии. Не на каком « фактическом напряжении», а на каком «фактическом УРОВНЕ напряжения». Это не одно и тоже.
Эти понятия становятся, практически тождественными при ситуации, когда граница балансовой принадлежности потребителя находится НЕ на ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ.
В этом случае за « напряжение», относящееся к соответствующему «уровню напряжения», принимают «фактическое напряжение» ЭПУ потребителя в точке подключения к объектам электросетевого хозяйства ТСО.
То есть «фактическое напряжение» ЭПУ совпадает с «напряжением», которое относится к тому или иному «уровню напряжению». « Фактическое напряжение» ЭПУ потребителя в точке подключения к объектам электросетевого хозяйства ТСО ПРЕДОПРЕДЕЛЯЕТ «фактический УРОВЕНЬ напряжения», используемый для выбора величины тарифа на передачу электроэнергии.
Например, если у вас «фактическое напряжение» ЭПУ в точке подключения к объектам электросетевого хозяйства ТСО составляет 6кВ, и эта точка подключения находится НЕ на источнике питания, то напряжение, относящееся к соответствующему « уровню напряжения», будет тоже 6 кВ. Поэтому, «уровень напряжения» будет «средним вторым» (СН2), так как напряжение ЭПУ полностью совпадает с напряжением, относящимся ко второму «уровню напряжения» (СН2). Отсюда, ваш «фактический уровень напряжения», на котором подключены ваши ЭПУ к объектам электросетевого хозяйства ТСО, будет полностью определяться указанным выше совпадением «напряжений»: напряжения ЭПУ и напряжения, относящегося к соответствующему «уровню напряжения».
Далее, исходя из «фактического уровня напряжения», по тарифному меню ТСО, определяем величину тарифа на передачу электроэнергии, соответствующую уровню напряжения — среднее второе напряжение (СН2).
Совсем иная ситуация, когда граница балансовой принадлежности потребителя находится на ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ.
При определении фактического уровня напряжения необходимо учитывать, где находится граница балансовой принадлежности: на «источнике питания» или нет?
Когда ГБП потребителя находится на ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ, определение «фактического уровня напряжения», на котором подключены ЭПУ потребителя к объектам электросетевого хозяйства ТСО, производится НЕ по фактическому напряжению ЭПУ потребителя, а по фактическому значению питающего (высшего) «напряжения» центра питания (подстанции).
То есть «фактический уровень напряжения» ПРЕДОПРЕДЕЛЯЕТСЯ фактическим питающим (высшим) напряжением источника питания, а не фактическим напряжением ЭПУ потребителя в точке подключения к объектам электросетевого хозяйства ТСО. В такой ситуации для нас важно не какое фактическое напряжение ЭПУ потребителя, а какое фактическое питающее (высшее) напряжение источника питания. Напряжение ЭПУ потребителя, в этом случае вообще не участвует в определении «фактического уровня напряжения», на котором подключены ЭПУ потребителя к объектам электросетевого хозяйства ТСО, используемого в дальнейшем для выбора величины тарифа на передачу электроэнергии.
1. соотносить фактическое питающее (высшее) «напряжение» источника питания с «напряжением», относящимся к соответствующему « уровню напряжения»
2. определять «фактический уровень напряжения» по совпадению этих двух напряжений.
Например, если у вас «фактическое напряжение» ЭПУ в точке подключения к объектам электросетевого хозяйства ТСО составляет 6кВ, и эта точка подключения находится на источнике питания, то мы забываем про «фактическое напряжение» ЭПУ.
Сразу же переходим к определению фактического питающего (высшего) напряжение источника питания. Смотрим, что у нас за источник питания? какое высшее напряжение приходит на него? Допустим, у нас источник питания – это подстанция 110/6кВ. Это означает, что на таком источнике питания происходит преобразование напряжения (трансформация) со 110 кВ на 6 кВ. Отсюда, фактическим питающим (высшим) напряжением источника питания является напряжение 110 кВ.
А раз фактическое питающее (высшее) напряжение источника питания составляет 110 кВ, то напряжение, относящееся к соответствующему « уровню напряжения», будет тоже 110 кВ. Поэтому, «фактический уровень напряжения» будет «высоким напряжением» (ВН), так как фактическое питающее (высшее) напряжение источника питания полностью совпадает с напряжением, относящимся к высокому «уровню напряжения» (ВН). Отсюда, ваш «фактический уровень напряжения», на котором подключены ваши ЭПУ к объектам электросетевого хозяйства ТСО, будет полностью определяться указанным выше совпадением «напряжений»: питающего (высшего) напряжения источника питания и напряжения, относящегося к соответствующему «уровню напряжения».
Таким образом, из сказанного следует, что для определения «фактического уровня напряжения» предопределяющего величину тарифа на передачу электроэнергии, сначала необходимо устанавливать, где находится граница балансовой принадлежности:
В первом случае, за напряжение, относящееся к соответствующему « уровню напряжения», надо принимать фактическое напряжение ЭПУ потребителя в точке подключения к объектам электросетевого хозяйства ТСО.
Во второму случае, за напряжение, относящееся к соответствующему « уровню напряжения», надо принимать фактическое питающее (высшее) напряжение источника питания, на котором находится ГБП потребителя.
Это вытекает из следующих НПА:
абзац 3 пункта 15(2) ПНД гласит: «если граница раздела балансовой принадлежности объектов электросетевого хозяйства сетевой организации и энергопринимающих устройств. потребителя. установлена на объектах. на которых происходит преобразование уровней напряжения (трансформация), принимается уровень напряжения, соответствующий значению питающего (высшего) напряжения указанных объектов. »
пункт 45 Двадцатой методики устанавливает: «При расчете тарифа на услуги по передаче электрической энергии за уровень напряжения принимается значение питающего (высшего) напряжения центра питания (подстанции) независимо от уровня напряжения, на котором подключены электрические сети потребителя (покупателя, ЭСО), при условии, что граница раздела балансовой принадлежности электрических сетей рассматриваемой организации и потребителя (покупателя, ЭСО) устанавливается на: выводах проводов из натяжного зажима портальной оттяжки гирлянды изоляторов воздушных линий (ВЛ), контактах присоединения аппаратных зажимов спусков ВЛ, зажимах выводов силовых трансформаторов со стороны вторичной обмотки, присоединении кабельных наконечников КЛ в ячейках распределительного устройства (РУ), выводах линейных коммутационных аппаратов, проходных изоляторах линейных ячеек, линейных разъединителях»
На основе всего выше сказанного, можно построить ниже приведённую матрицу определения «фактического уровня напряжения», применяемого в дальнейшем для идентификации величины тарифа на услуги по передаче электроэнергии:
Из этой матрицы наглядно видно:
1. как будет меняться «фактический уровень напряжения» в зависимости от того где находится граница балансовой принадлежности: на источнике питания или нет
2. как «фактический уровень напряжения» зависит или НЕ зависит от фактического напряжения ЭПУ потребителя в точке подключения к объектам электросетевого хозяйства ТСО. В первом случае напрямую зависит, во втором никак не зависит.
Алгоритм определения применяемой для расчётов величины тарифа на передачу электроэнергии, при непосредственном подключении ЭПУ потребителя к объектам электросетевого хозяйства ТСО
Описанная выше логика, нам нужна, чтобы решить всего одну следующую задачу:
Идентифицировать величину тарифа на передачу электроэнергии, для дальнейшего его применения в расчётах между ТСО и потребителем услуг по передаче электроэнергии в рамках договора энергоснабжения с энергосбытовой организацией (далее по тексту – ЭСО) или в рамках прямого договора оказания услуг по передаче электроэнергии с ТСО.
Целевой результат выполнения данной задачи: Правильно идентифицированная по тарифному меню ТСО величина тарифа на передачу электроэнергии.
Решается эта задача по следующему алгоритму:
Приведённый выше алгоритм касается только той ситуации, когда энергопринимающие устройства потребителя непосредственно подключены к объектам электросетевого хозяйства ТСО, и к ним применяются:
1. для ситуации когда « ГБП на источнике питания» положения абзаца 3 пункта 15(2) ПНД: «если граница раздела балансовой принадлежности объектов электросетевого хозяйства сетевой организации и энергопринимающих устройств. потребителя. установлена на объектах. на которых происходит преобразование уровней напряжения (трансформация), принимается уровень напряжения, соответствующий значению питающего (высшего) напряжения указанных объектов. »
2. для ситуации когда « ГБП НЕ на источнике питания» положения части первой абзаца 5 пункта 15(2) ПНД, которые звучат так: «в иных случаях принимается уровень напряжения, на котором подключены энергопринимающие устройства и (или) иные объекты электроэнергетики потребителя электрической энергии (мощности)»
Классы электрического напряжения
Общие сведения об электрических сетях
Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, включающая в себя подстанции, распределительные пункты, воздушные (ВЛ) и кабельные линии (КЛ) электропередачи, токопроводы.
По функциональному назначению сети подразделяются на системообразующие, питающие и распределительные.
Системообразующими называются сети, предназначенные для объединения электростанций и энергосистем на параллельную работу (сети 330 кВ и выше).
Питающие – сети, в которых электроэнергия передается от подстанций системообразующей сети или от шин 110…220 кВ крупных электростанций к центрам питания распределительных сетей на большие расстояния.
Распределительными называются сети, предназначенные для распределения электроэнергии между электроприемниками. К ним относятся городские и сельские электрические сети, а также сети промышленных предприятий. Центры питания таких сетей, как правило, расположены на небольшом расстоянии от большого количества электроприемников.
Конфигурация распределительных сетей
По конфигурации распределительные сети могут быть:
По схеме мы видим, что радиальная схема больше по длине и на реализацию радиальной схемы требуется больше, проводников, коммутационного оборудования, опор, изоляторов и т.п. оборудования. Как следствие, радиальная схема РС дороже магистральной схемы. Но по той, же схеме, мы видим, что при выходе из строя любого промежуточного участка магистральной сети, обесточит следующие участки сети, что говорит о её меньшей надежности.
Примечание: На самом деле, на практике применяются комбинированные схемы распределительных сетей, называемые резервные распределительные сети.
Советуем изучить — Какие бывают виды и типы автоматических выключателей в электрических сетях
Номинальные напряжения электрических сетей
Для сетей переменного тока стандартный ряд номинальных напряжений: 220/127, 380/220, 660/380 В; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ.
У напряжений до 1000 В в числителе указано линейное, а в знаменателе – фазное напряжение. Выше 1000 В указывается только линейное напряжение.
Системы напряжений 220/127 В, 3 кВ и 150 кВ при проектировании на перспективу не используются. Система 380/220 В применяется для питания большинства промышленных и бытовых потребителей. Напряжение 660/380 В используется в промышленности и при разработке полезных ископаемых.
Классы напряжений 6 и 10 кВ применяются для распределения электроэнергии на промышленных предприятиях, а также в сельскохозяйственных и городских сетях. Преимущественно используется напряжение 10 кВ. Напряжение 20 кВ имеет малое распространение; 35, 110 и 220 кВ – напряжения питающих сетей. Напряжения 330, 500, 750 и 1150 кВ используются для создания системообразующих сетей и для передачи электроэнергии на большие расстояния. Напряжения 330, 500 и 750 кВ применяются также для выдачи мощности на крупных ЭС.
В зависимости от номинального напряжения все сети подразделяются на сети низкого напряжения (до 1000 В), сети высокого напряжения (от 1000 В до 220 кВ включительно) и сети сверхвысокого напряжения (330 кВ и выше).
При увеличении номинального напряжения сети возрастает стоимость электрооборудования. С другой стороны, при снижении напряжения увеличиваются потери мощности и энергии, т. к. возрастает ток при той же передаваемой мощности.
Напряжение, при котором затраты имеют минимум, называется рациональным. Рациональное напряжение зависит от длины линий и передаваемой мощности.
Классификация электрических сетей по принципу построения
По принципу построения подразделяют электрические сети на замкнутые и разомкнутые.
Разомкнутая сеть – это совокупность разомкнутых линий получающих питание от одного общего источника питания ИП с одной стороны (рисунок ниже):
Ее главным недостатком можно назвать прекращения питания всех электроприемников участка, на котором произошло отключение при обрыве линии.
В замкнутой системе все наоборот — питание поступает от двух источников ИП и при обрыве магистрали в любом месте питание электроприемников не прекратится. Ниже показана простейшая схема замкнутой сети:
Например, в случае обрыва магистрали в точке К электроприемники 1,2,3,4 будут получать питание по верхней магистрали, а 5,6,7,8 по нижней. В зависимости от требований надежности электроснабжения замкнутые системы могут иметь один и более источников питания. Ниже показан пример схемы с двухсторонним питанием:
Сведения о конструкциях линий электропередач
По конфигурации электрические сети подразделяются на замкнутые и разомкнутые. Примеры сетей различной конфигурации показаны на рис. 1.
Рис. 1. Примеры сетей различной конфигурации: а – разомкнутая сеть; б – простая замкнутая сеть; в – сложнозамкнутая сеть
Разомкнутой называется сеть, которая не содержит замкнутых контуров (за исключением контуров, образуемых разными фазами, а также фазой и нулем). В таких сетях потребители могут получать питание только с одной стороны.
Замкнутой называется сеть, содержащая хотя бы один контур. При этом часть потребителей получает питание с двух и более сторон. Эти сети, в свою очередь, подразделяются на простые замкнутые, которые содержат только один контур, и сложнозамкнутые, содержащие два и более контура.
Воздушные линии включают в себя следующие конструктивные элементы: провода, тросы, опоры, изоляторы и линейную арматуру.
Провода предназначены для передачи электроэнергии. Они могут быть изолированными (для ВЛЗ и ВЛИ) и неизолированными.
Тросы воздушных линий располагаются в верхней части опор и служат для защиты линии от прямых ударов молнии.
Опоры ВЛ предназначены для поддержания проводов и тросов. Опоры подразделяют на анкерные, промежуточные, прямые и угловые. Также существуют специальные виды опор: переходные, транспозиционные и ответвительные. Опоры изготавливают из дерева (до 110 кВ), металлическими (35 кВ и выше) и железобетонными (до 500 кВ).
Изоляторы предназначены для крепления проводов к опорам и для изоляции проводов от опор. Изоляторы подразделяются на штыревые (используются до 35 кВ) и подвесные (35 кВ и выше). Подвесные изоляторы собирают в гирлянды. Число изоляторов в гирлянде зависит от класса напряжения и вида опор.
Линейная арматура включает в себя зажимы, сцепную арматуру, гасители вибраций и демпфирующие петли, а также распорки. Зажимы предназначены для крепления проводов к изоляторам. Сцепная арматура служит для подвески гирлянд на опорах, для соединения многоцепных гирлянд между собой и для соединения проводов и тросов. Распорки используются для фиксации расщепленных проводов фаз относительно друг друга.
Основными типами опор ВЛ являются анкерные и промежуточные. Опоры этих двух основных групп различаются способом подвески проводов. На промежуточных опорах провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов (рис. 2). Расстояние между промежуточными опорами называется промежуточным пролетом, или просто пролетом, а расстояние между анкерными опорами – анкерным пролетом. Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках ВЛ для поддержания провода в анкерном пролете. Промежуточная опора дешевле и проще в изготовлении, чем анкерная, т. к. благодаря одинаковому тяжению проводов по обеим сторонам она при необорванных проводах не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют 80…90 % общего числа опор.
Рис. 2. Схема анкерного пролета ВЛ и пролета пересечения с железной дорогой
Анкерные опоры предназначены для жесткого закрепления проводов в особо ответственных точках ВЛ: на пересечениях инженерных сооружений (например, железных дорог, ВЛ 330…500 кВ, автомобильных дорог шириной проезжей части более 15 м и т. д.) и на концах ВЛ. Анкерные опоры на прямых участках трассы ВЛ, при подвеске проводов с обеих сторон от опоры в нормальных режимах, выполняют те же функции, что и промежуточные опоры. Но анкерные опоры рассчитываются на восприятие односторонних тяжений по проводам и тросам при обрыве проводов или тросов в примыкающем пролете. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежуточных, и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным.
Угловые опоры устанавливают в точках поворота линии. Углом поворота линии называется угол α в плане линии (рис. 3), дополненный до 180° к внутреннему углу β линии. Траверсы угловой опоры устанавливают по биссектрисе угла β.
Рис. 3. Угол поворота ВЛ: 1 – подножники опоры; 2 – траверса; 3 – петля
Угловые опоры могут быть анкерного и промежуточного типа. Кроме нагрузок, воспринимаемых промежуточными опорами, на угловые опоры действуют также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов. Чаще всего при углах поворота линий до 20° применяют угловые опоры анкерного типа.
На ВЛ применяются специальные опоры следующих типов: транспозиционные – для изменения порядка расположения проводов на опорах; ответвительные – для выполнения ответвлений от основной линии; переходные – для пересечения рек, ущелий и т. д.
Транспозицию применяют на линиях напряжением 110 кВ и выше протяженностью более 100 км для того, чтобы сделать емкость и индуктивность всех трех фаз цепи ВЛ одинаковыми. При этом на опорах последовательно меняют взаимное расположение проводов по отношению друг к другу на разных участках линии: провод каждой фазы проходит одну треть длины линии на одном, вторую – на другом и третью – на третьем месте. Такое тройное перемещение проводов называют циклом транспозиции (рис. 4).
Рис. 4. Цикл транспозиции проводов одоноцепной линии
Наиболее распространенные расположения проводов и грозозащитных тросов на опорах изображены на рис. 5. Расположение проводов треугольником (рис. 5, а) применяют на ВЛ напряжением 10 кВ и на одноцепных ВЛ напряжением 35…330 кВ с металлическими и железобетонными опорами. Горизонтальное расположение проводов (рис. 5, б) используют на ВЛ напряжением 35…220 кВ с деревянными опорами и на ВЛ напряжением 330 кВ. Это расположение проводов позволяет применять более низкие опоры и уменьшает вероятность схлестывания проводов при образовании гололеда и пляске проводов. Поэтому горизонтальное расположение предпочтительнее в гололедных районах.
На двухцепных ВЛ расположение проводов обратной елкой удобнее по условиям монтажа (рис. 5, в), но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов. Наиболее экономичны двухцепные ВЛ напряжением 35…330 кВ на стальных и железобетонных опорах с расположением проводов бочкой (рис. 5, г).
Деревянные опоры применяют на ВЛ напряжением до 35 кВ включительно. Достоинства этих опор – малая стоимость (в районах, располагающих лесными ресурсами) и простота изготовления. Недостаток – подверженность древесины гниению, особенно в месте соприкосновения с почвой. Эффективное средство против гниения – пропитка специальными антисептиками.
Рис. 5. Расположение проводов и тросов на опорах: а – по вершинам треугольника; б – горизонтальное; в – обратная елка; г – бочка
Металлические (стальные) опоры, применяемые на линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, для защиты от коррозии в процессе эксплуатации требуют окраски. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению могут быть отнесены к двум основным схемам – портальным (рис. 6, а, б) и башенным или одностоечным (рис. 6, в, г), а по способу закрепления на фундаментах – к свободностоящим опорам (рис. 6, г) и опорам на оттяжках (рис. 6, а–в).
Независимо от конструктивного решения и схемы металлические опоры выполняются в виде пространственных решетчатых конструкций. Анкерные опоры отличаются от промежуточных увеличенными вылетами траверс и усиленной конструкцией тела опоры. На ВЛ напряжением 500 кВ, как правило, применяется горизонтальное расположение проводов. Промежуточные опоры напряжением 500 кВ могут быть портальными свободностоящими или на оттяжках. Наиболее распространенная конструкция опоры напряжением 500 кВ – портал на оттяжках (рис. 6, а). Для линии напряжением 750 кВ применяются как портальные опоры на оттяжках, так и V-образные опоры типа «Набла» с расщепленными оттяжками. Основным типом промежуточных опор для линий напряжением 1150 кВ являются V-образные опоры на оттяжках с горизонтальным расположением проводов (рис. 6, б).
Рис. 6. Металлические опоры: а – промежуточная одноцепная на оттяжках напряжением 500 кВ; б – промежуточная V-образная напряжением 1150 кВ; в – промежуточная опора ВЛ постоянного тока напряжением 1500 кВ; г – свободностоящая напряжением 110 кВ
Наиболее защищенным видом передачи электроэнергии, но к тому же дорогим является кабельная электропередача.
Кабельные линии прокладывают в земляных траншеях, специальных кабельных сооружениях, на эстакадах, в галереях, открыто по стенам зданий и сооружений, в трубах, во внутрицеховых помещениях промышленных предприятий, а также коллекторах – подземных сооружениях, предназначенных для прокладки в них кабелей совместно с линиями связи и другими коммуникациями.
Каждый вид специального сооружения для прокладки кабелей характеризуется максимальным количеством силовых кабелей, которые можно в нём проложить. Траншея – 6 кабелей, канал –24, блок – 20, туннель – 72, эстакада – 24, галерея – 56.
Редко отдаётся предпочтение какому-либо одному виду прокладки кабелей. Обычно применяют смешанную прокладку, когда в зависимости от конкретных условий является целесообразным комбинированное исполнение различных способов прокладки кабельных линий.
Кабели, в зависимости от уровня напряжения и предназначения, имеют различное конструктивныое исполнение. В цепях 220/380 В, которые преимущественно применяются в трехфазных системах с заземленной нейтралью, кабели изготовляются в основном в четырехжильном исполнении (три фазных проводника и один нулевой для соединения с заземленной нейтралью – рис. 7), хотя выпускаются и трехжильные кабели. В качестве электрической изоляции жил и защитных оболочек кабелей применяются пластмассы преимущественно на основе поливинилхлоридных (ПВХ) пластикатов. Форма токопроводящих жил чаще всего секторная, т. к. она позволяет получить компактную и соответственно экономичную конструкцию кабеля. Однако силовые кабели такого типа выпускаются и с круглыми жилами. Материал жил – медь.
Рис. 7. Пример типовой конструкции кабеля напряжением до 1 кВ
Силовые кабели среднего напряжения применяются в распределительных сетях с изолированной нейтралью на напряжения 6, 10, 20 и 35 кВ. Основным напряжением распределительных сетей энергосистем России и стран СНГ является напряжение 10 кВ. В качестве электрической изоляции кабелей среднего напряжения применяется бумажная пропитанная и пластмассовая изоляция. Силовые кабели с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение 6 и 10 кВ изготовляются трехжильными. В качестве фазной и поясной изоляции применяется бумага, пропитанная маслоканифольным составом. Такие кабели выпускаются с медными и алюминиевыми жилами секторной формы. Для защиты гигроскопичной изоляции в конструкции кабеля предусмотрена металлическая оболочка из свинца или алюминия. Поверх металлических оболочек накладываются защитные покровы для механической и коррозионной защиты.
Силовые кабели высокого напряжения. К этому классу относятся кабели на напряжение 110, (150), 220, (380) и 500 кВ применительно к номинальным напряжениям систем электропередачи, принятых в России и странах СНГ. Напряжения 150 и 380 кВ используются в отдельных случаях.
К электрической изоляции кабелей высокого напряжения предъявляются высокие требования в части электрической прочности, высокой надежности в течение длительных сроков службы (35 и более лет). Напряженности электрического поля в изоляции таких кабелей составляют от 7 до 15 кВ/мм, т. е. являются наиболее высокими по сравнению с напряженностями поля в любых электротехнических аппаратах и устройствах. Напряженность электрического поля является одним из главных параметров, обеспечивающих приемлемые конструктивные размеры (диаметры) кабелей. Высокие рабочие напряженности электрического поля ставят серьезные научно-технические проблемы с точки зрения обеспечения высокого ресурса работы кабелей. Эти проблемы успешно решены для двух видов электрической изоляции кабелей: бумажно-пропитанной, работающей под избыточным давлением масла (маслонаполненные кабели – МНК), и из сшитого полиэтилена (ПЭ) с применением соответствующих технологий, обеспечивающих чистоту и требуемое качество изоляции.
В конструкциях и технологии изготовления МНК приняты меры для обеспечения надежной работы изоляции при высоких напряженностях электрического поля:
На рис. 8 приведена конструкция МНК высокого давления в стальной трубе.
Кабели высокого напряжения со сшитой ПЭ-изоляцией имеют ряд важных преимуществ в эксплуатации по сравнению с МНК:
Рис. 8. Конструкция маслонаполненного кабеля высокого давления в стальной трубе: 1 – бумажная изоляция, пропитанная маслом; 2 – стальная труба; 3 – экран из медной ленты; 4 – медная проволока скольжения; 5 – токопроводящая жила; 6 – антикоррозийное покрытие
Рис. 9. Конструкция кабеля высокого напряжения с изоляцией из сшитого ПЭ: 1 – токопроводящая жила; 2 – экран по токопроводящей жиле; 3 – изоляция; 4 – экран по изоляции; 5, 7 – водонабухающие ленты; 6 – проволочный экран; 8 – нагружная оболочка
Напряженность электрического поля в пластмассовой изоляции находится на уровне напряженности в бумажно-пропитанной изоляции и составляет от 6 до 15 кВ/мм, в зависимости от номинального напряжения кабелей. Типовая конструкция кабеля высокого напряжения с изоляцией из сшитого ПЭ показана на рис. 9.
Классификация электрических сетей по роду тока.
C переменным трехфазным током:
Передача тока осуществляется по трем проводникам со смещением фазы переменного тока в каждом из них на 120 град. относительно других.;
C переменным однофазным током:
Электроэнергия передается по двум проводникам через электропроводку бытового типа от подстанции или распределительного щита;
C постоянным током:
Для узкоспециализированных сетей (автономное электроснабжение, ряд специальных сетей сверхвысокого напряжения);