ВЛ — высоковольтные линии электропередачи¶

ВЛ (высоковольтная линия) — воздушная линия электропередачи (ВЛЭП), передающая электрическую энергию по проводникам, расположенным на открытом воздухе и изолированным от земли воздушной изоляцией. Термин «ВЛ» широко используется в энергетике России и стран СНГ для обозначения линий с напряжением от 35 кВ и выше; линии более низкого напряжения обычно называют ВЛИ (воздушные линии электроснабжения). ВЛ являются основным способом межрегиональной передачи электроэнергии и формируют единую энергосистему страны.

¶Общие сведения

ВЛ состоят из опор, изоляторов, проводов (токопроводящих), грозозащитных тросов и заземлителей. Опоры воспринимают вес проводов и тросов, ветровые и ледовые нагрузки; изоляторы отделяют находящиеся под напряжением провода от заземлённых частей опоры. По числу цепей различают одноцепные и двухцепные ВЛ, по материалу опор — деревянные, металлические, железобетонные и комбинированные.

Основные параметры ВЛ: номинальное напряжение, длина, сечение проводов, число расцепных пролётов, расстояние между фазами и между проводом и землёй. В России стандартные классы напряжений ВЛ: 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ. Линии 1150 кВ относятся к сверхвысокому напряжению (СВН) и применяются для магистральной передачи на большие расстояния.

¶Классификация

По назначению ВЛ подразделяются на:

• Магистральные — передают электроэнергию от электростанций к крупным узлам потребления, как правило на напряжении 220 кВ и выше.
• Распределительные — питают города и промышленные предприятия, напряжение 35–110 кВ.
• Вводные (подводящие) — соединяют электростанцию с подстанцией.
• Технологические — обеспечивают связь между элементами одной подстанции или электростанции.

По типу проводов различают ВЛ с алюминиевыми и сталеалюминиевыми проводами (марки А, АС, АСК, АСО), а также с гибкими кабелями на опорах (ГКА) для вводов в города. Провода марки АС (стальной сердечник и алюминиевые слои) получили наибольшее распространение в России.

¶Устройство

¶Опоры

Опоры ВЛ делятся на промежуточные (воспринимают только вес проводов и боковые нагрузки от ветра) и анкерные (воспринимают усилия натяжения проводов, устанавливаются на поворотах, на концах и через определённые промежутки). Промежуточные опоры изготавливают из дерева (бревен), железобетона (стоек, конструкций типа ПБ, ПС, ПМ) и металла. Металлические опоры применяют на напряжениях 220 кВ и выше, а также на протяжённых переходах через реки.

¶Провода и тросы

Провода изготавливают из алюминия, меди, сталеалюминиевых сплавов. Стальной сердечник обеспечивает механическую прочность, алюминиевая оболочка — электропроводность. Грозозащитные тросы (обычно стальные) располагаются над фазными проводами и защищают линию от прямых ударов молнии. На ВЛ 330 кВ и выше применяют расщеплённые провода — каждая фаза состоит из нескольких проводников, что снижает коронный разряд и потери.

¶Изоляторы

Применяют подвесные и стержневые изоляторы из закалённого стекла, фарфора или полимерных материалов. Число дисков в гирлянде зависит от напряжения линии и климатических условий. Полимерные изоляторы легче стеклянных и устойчивее к загрязнениям, но чувствительнее к ультрафиолету.

¶Строительство и эксплуатация

Строительство ВЛ включает трассовые изыскания, проектирование, заготовку и доставку материалов, монтаж опор и подвеску проводов. Прокладка трассы учитывает охранные зоны: по российским нормам ширина охранной зоны ВЛ 110 кВ составляет 20 м с каждой стороны линии, 330–500 кВ — 25–30 м, 750 кВ — 40 м, 1150 кВ — 55 м. В охранной зоне запрещено строительство, вырубка леса без согласования и разведение огня.

Эксплуатация ВЛ включает плановые и внеочередные осмотры, в том числе с использованием вертолётов и беспилотных летательных аппаратов, тепловизионный контроль соединений и изоляторов, измерение натяжения проводов, очистку изоляторов от пыли и наледи. Основные аварии связаны с обрывом проводов при гололёде и ветре, опрокидыванием опор, пробоем изоляции.

¶Экологические и социальные аспекты

ВЛ создают электромагнитное поле, индуцированное напряжение на незаземлённых металлических объектах вблизи линии, а также шум коронного разряда. В России действуют санитарные нормы, устанавливающие расстояния от жилых зданий до ВЛ: для 110 кВ — не менее 20 м, для 750 кВ — 100 м и более. Коронный разряд сопровождается световым свечением, потрескиванием и озоновыделением; для его снижения применяют расщепление проводов и установку коронирующих колец.

¶ВЛ в России

Протяжённость воздушных линий электропередачи в России превышает 2,4 млн км, из них более 120 тыс. км относятся к напряжению 110 кВ и выше. Крупнейшие объекты: ВЛ 1150 кВ «Байкальская — Электроград» (длина около 2500 км, введена в опытную эксплуатацию в 1985 году, в настоящее время работает на напряжении 500 кВ), ВЛ 750 кВ «Волжская — Донбасская», энергомост между Россией и Казахстаном. Оператором магистральных сетей является ПАО «Россети» и его региональные дочерние компании.

Источники: «Электроэнергетика. Справочник» (под ред. В. Г. Герасимова); СНиП 32-03-2003 «Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ»; Правила устройства электроустановок (ПУЭ, 7-е издание); данные ПАО «Россети».