3. Лінії електропередачі

Лінія електропередачі (ЛЕП) – це електрична лінія, яка виходить за межі електростанції чи підстанції й призначена для передавання електричної енергії на відстань (ДСТУ 3465-96 «Системи електропостачальні загального призначення»).

ЛЕП входять до складу основних елементів електричної мережі. До них належать електростанції, підвищувальні та знижувальні трансформаторні підстанції, електроприймачі (рис. 6.16).

Рис. 6.16. Загальна схема енергосистеми:

ЕС1...ЕС4 – електростанції, ТП – трансформаторні підстанції,

ЛЕП – лінія електропередачі.

Лінії електропередачі бувають кабельними - для напруги до 35 кВ та повітряними - для напруги до 750 кВ.

Залежно від величини потужності, яку вони передають, ЛЕП можуть бути міжсистемними, які об'єднують крупні електричні системи для передавання великих потоків потужності на далекі відстані, та розподільними, які призначені для передачі електроенергії всередині електричних систем при більш низьких напругах.

Конструктивні елементи та основні параметри ЛЕП визначаються Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) та державними будівельними нормами (ДБН).

До основних параметрів ЛЕП відносять - рід струму, величину напруги, кількість ланцюжків, матеріал опор, марки дроту.

В Україні для напруги змінного струму прийнято такі стандартні значення: 2, 3, 6, 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500 та 750 кВ.

Залежно від величини напруги та категорії споживачів ЛЕП поділяють на класи:

• вищий клас – ЛЕП 500 і 750 кВ – незалежний від категорії;

• І клас – ЛЕП 110, 220 і 330 кВ – незалежний від категорії; ЛЕП 35 кВ – першої й другої категорій;

• ІІ клас – ЛЕП 35 кВ – третьої категорії; ЛЕП від 1 до 20 кВ – незалежний від категорії.

Конструктивні елементи ЛЕП - до них належать опори, дроти і троси, лінійні ізолятори, арматура.

Конструкцію опор і матеріал для їх виготовлення вибирають залежно від топографічних, геологічних і метеорологічних умов, а також особливостей конфігурації траси, перешкод, які перетинаються, розміщення споживачів.

Як правило, вибирають уніфіковані опори, тобто виготовлені для ліній заданої номінальної напруги й розраховані на застосування дротів і тросів у певних кліматичних умовах.

Проектування та спорудження опор і фундаментів ЛЕП виконують згідно з відповідними ДБН.

А) Залізобетонні опори за конструктивним виконанням поділяють на одностоякові, портальні вільностоячі та опори на відтяжках. Стояки армовані наперед напруженою арматурою й розраховані методом граничних станів. Довжина стояків 22,6 і 26 м, діаметр їх відповідно 560 і 650 мм (рис. 6.17).

Рис. 6.17. Залізобетонна портальна вільностояча опора ВЛ 330 кВ

із внутрішніми зв’язками.

Б )Металеві опори мають суттєві переваги порівняно з дерев'яними і залізобетонними і дають можливість розробляти конструкції значної висоти (100–150 м і більше), які витримують великі механічні навантаження, а це, у свою чергу, дозволяє будувати дво- і багатоланцюгові опори; крім того, металеві опори мають відносно невелику масу, прості у виготовленні та можуть складатися безпосередньо на трасі.

До недоліків металевих опор належать - висока вартість і дефіцитність металу, необхідність антикорозійного захисту, що робить дорожчим спорудження ЛЕП. Незважаючи на це, застосування сталевих опор у важких кліматичних і географічних умовах на ЛЕП 110–500 кВ і при більш високих напруг є найбільш економічним, ніж залізобетонних.

В) Дерев'яні опори є більш економічними, але менш довговічними, ніж залізобетонні та металеві, але при належному виборі деревини й ретельному просочуванні її антисептиками, а також при раціональній експлуатації строк служби таких опор може бути продовженим до 25-30 років.

Особливості вишукувальних робіт при проектуванні та будівництві ЛЕП полягають в тому, що, крім природних умов району вишукувань, необхідно враховувати конструктивні елементи та основні параметри лінії (напругу, довжину розрахункового прогону, матеріал фундаменту й опор тощо).

Лінію електропередачі слід трасувати з таким розрахунком, щоб вона проходила по місцях, які доступні для транспорту, поблизу доріг, в обхід заліснених, заболочених ділянок, не створювала небезпеки для проведення сільськогосподарських та інших робіт.

Ділянки траси, де можливі зсуви, осипи, селеві потоки, конуси виносу або інші фізико-геологічні процеси, перетинаються одним прогоном.

При проходженні траси в гірських районах уздовж стійких прямовисних скель їх використовують для кріплення кронштейнів або тросів для підвішування дротів.

При закладанні фундаментів опор з бетону або залізобетону нижче рівня ґрунтових вод визначають ступінь їх агресивності.

При проектуванні ЛЕП уникають прокладання траси над нафтосховищами, складами вугілля, лісоматеріалів, торфу та інших легкозаймистих матеріалів.

У населених пунктах, поблизу будівель та споруд при перетині або паралельному проходженні з дорогами, лініями електропередачі, трубопроводами необхідно дотримувати габаритні відстані, встановлені нормами проектування. Для цього передбачають охоронну зону, у якій встановлюються мінімальні відстані по горизонталі від крайнього дроту ЛЕП до найближчих виступаючих частин будівель і споруд залежно від напруги:

• для 20 кВ – 10 м;

• для 35 кВ – 15 м;

• для 100 кВ – 20 м;

• для 150-220 кВ – 25 м;

• для 300-500 кВ – 30 м;

• для 750 кВ – 50 м;

По вертикалі ці відстані становлять:

• для 35 кВ – 3 м;

• для 110-150 кВ – 4 м;

• для 220 кВ – 5 м;

• для 330 кВ – 6 м;

Лінії напругою 500 кВ над будівлями та спорудами взагалі не розміщують.