Какие бывают линии электропередачи:
полный разбор

Линии электропередачи (ЛЭП) окружают нас повсюду — тянутся вдоль дорог, пересекают поля, уходят за горизонт. Но мало кто задумывается, насколько они разные. В этой статье разберём, какими бывают ЛЭП, из чего состоят и почему на проводах иногда висят яркие шары.

ЛЭП расшифровывается как линия электропередачи — это инженерное сооружение, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии. В его состав входят провода или кабели, опоры, изоляторы и вспомогательное оборудование.

Сегодня в управлении компании «Россети» находится свыше 2,5 млн км линий электропередачи, по которым передаётся около 80% всей вырабатываемой в стране электроэнергии.

По конструктивному исполнению все линии электропередачи делятся на два типа.

Воздушные линии (ВЛ). Провода протянуты по воздуху и закреплены на опорах с помощью изоляторов и арматуры. Это наиболее распространённый способ передачи электроэнергии на большие расстояния. Воздушные линии проще обслуживать и ремонтировать: повреждение можно обнаружить визуально, а ремонтные работы выполнить достаточно быстро.

Кабельные линии (КЛ). Изолированные кабели прокладываются в земле, в туннелях или кабельных каналах. Такие линии менее заметны, лучше защищены от погодных условий и более безопасны в городской среде. Однако их строительство и ремонт обходятся значительно дороже, чем воздушных.

Главный параметр, по которому различают линии, — класс напряжения. По нему ЛЭП делятся на несколько групп:


Чем выше напряжение — тем выше и мощнее опоры, тем длиннее гирлянды изоляторов и тем шире охранная зона вокруг линии.

Воздушная линия — это не просто «провода на столбах». Каждый элемент выполняет строго определённую функцию.

• Провода — по ним передаётся электрический ток. На высоковольтных линиях используются многопроволочные провода из алюминия со стальным сердечником
• Опоры — удерживают провода на необходимой высоте над землёй. Бывают деревянными, железобетонными и металлическими
• Изоляторы — разделяют провод и опору, не давая току «уйти» в землю. Изготавливаются из фарфора, стекла или полимерных материалов. Чем выше напряжение линии, тем больше изоляторов в гирлянде
• Траверсы — металлические конструкции на опоре, к которым крепятся изоляторы. Они удерживают провода на нужном расстоянии друг от друга и от стойки опоры
• Грозозащитные тросы — подвешиваются над проводами на высоковольтных линиях (как правило, от 110 кВ и выше) и защищают линию от прямых ударов молнии
• Фундамент — основание, заглублённое в грунт. Передаёт на него нагрузки от опоры, ветра и гололёда

Опоры — несущий каркас любой воздушной линии. По материалу изготовления их делят на три основных типа.

Деревянные опоры. Применяются преимущественно на линиях до 35 кВ. Главные достоинства — низкая цена, небольшой вес (в среднем до 350 кг) и хорошие диэлектрические свойства. При надлежащей пропитке антисептиками срок службы достигает 10–20 лет.

Железобетонные опоры. Широко используются на линиях до 110 кВ. Более прочные и долговечные, чем деревянные, не требуют регулярной обработки. Нормативный срок службы — 25–30 лет, хотя на практике при правильной эксплуатации он может быть значительно выше.

Металлические (стальные) опоры. Применяются на высоковольтных и сверхвысоковольтных линиях (110 кВ и выше), а также там, где требуется высокая несущая способность при значительной высоте. Среди металлических опор выделяют решётчатые (сварные или болтовые) и многогранные — трубчатые конструкции из листовой стали, которые отличаются высокой прочностью, компактным поперечным сечением и привлекательным внешним видом.

Многогранные металлические опоры сегодня широко применяются не только для ЛЭП, но и для линий уличного освещения и мачт сотовой связи. Их производство требует современного оборудования и точного соблюдения стандартов.

Независимо от материала, опоры различаются и по функции в линии:

• Промежуточные — самые распространённые. Поддерживают провода на нужной высоте на прямых участках трассы.
• Анкерные — устанавливаются на опорных точках линии, в местах изменения числа или марки проводов, а также при пересечении дорог, рек и других сооружений. Воспринимают продольные нагрузки от натяжения проводов.
• Угловые — применяются в местах поворота трассы линии.
• Концевые — устанавливаются в начале и конце линии, а также вблизи трансформаторных подстанций.

Многие замечали на проводах яркие сферы — красные, белые или оранжевые. Это сигнальные шары-маркеры (СШМ). Их задача — обозначить провода для авиации: пилоты низколетящих самолётов и вертолётов должны видеть линию заблаговременно.

Шары устанавливают в местах повышенного риска: вблизи аэродромов, над реками, водохранилищами, автодорогами и в горных ущельях. Изготавливаются они из прочного стеклопластика, устойчивого к ветру, осадкам и ультрафиолету. Требования к их установке — цвету, размерам и интервалам — закреплены в стандарте ПАО «Россети» СТО 34.01-2.2-016-2016.

Электроэнергия проходит долгий путь от электростанции до розетки. Упрощённо цепочка выглядит так:

1. Электростанция вырабатывает ток и повышает напряжение до 220–750 кВ (для снижения потерь при передаче).
2. По магистральным высоковольтным линиям ток идёт к крупным подстанциям.
3. Там напряжение понижается до 35–110 кВ и распределяется по региональным сетям.
4. Затем — ещё одно понижение до 6–10 кВ, и линия подходит к вашему кварталу.
5. Последний трансформатор на столбе или в трансформаторной будке снижает напряжение до привычных 0,4 кВ (380/220 В) — и ток попадает в дом.

Линии электропередачи — это сложная инфраструктура, которая строится на десятилетия вперёд. Качество её ключевых элементов — прежде всего опор — напрямую определяет надёжность электроснабжения.