Как определить напряжение линий электропередач: простые способы

Трёхстоечная угловая опора ЛЭП 500 кВ

Как определить напряжение ЛЭП по внешнему виду опоры, количеству проводов и длине изоляторов? Я начал задаваться таким вопросом примерно тогда, когда линии электропередач понемногу начали проникать в мою фотоколлекцию. Начитавшись разных текстов в интернетах, поизучав карты энергосетей и разные другие источники, пару раз даже заглянув в ПУЭ, я решил, что пора написать свою версию инструкции «Как определить напряжение на ЛЭП». С искромётным юмором и картинками.

Для начала надо заметить, что напряжение на ЛЭП можно узнать из табличек с разнообразной информацией, или просто надписей, которые обычно можно найти в том или ином виде на опорах ЛЭП. Но мы тут не за тем, чтобы читать надписи на табличках.

Линии 0.4 кВ или 380 В

Деревянный столб, несущий 380 вольт
Обычно это невысокие столбы, часто деревянные, 4 тоненьких провода, небольшие белые фарфоровые изоляторы без ребер. Три провода образуют одну трёхфазную цепь, четвертый провод — нулевой. Это линии электропередач «последней мили», так сказать, от них напрямую питаются дачные дома, коттеджи, разные мелкие потребители в сельской местности. Есть ещё однофазная версия таких ЛЭП, с двумя проводами, ноль и фаза, с напряжением 220 вольт.

Ничего особенного, в общем.

Линии 10/6 кВ

Столбы примерно такие-же как у линий 0.4 кВ, обычно бетонные, могут быть и деревянные. Провода обычно 3 (одна цепь), изоляторы несколько побольше, зеленые стеклянные, или чёрные фарфоровые, с наличием рёбер. Могут использоваться 2 тарелки в качестве изоляторов.

Линии 10 кВ встречаются чаще, чем вымирающие понемногу 6 кВ. Линии 10 кВ подводят энергию к небольшим поселкам, либо перераспределяют энергию в населённых пунктах покрупнее, к примеру, идут от подстанций 110/10/6 до ТП. Также это именно линии 10 кВ тянуться обычно вдоль железных дорог, используются там для питания устройств СЦБ и от них идут хорошо знакомые ответвления на КТП.

Столб линии 10 кВ с трансформатором НОЛ-10

Две опоры 10 кВ с разъединителями

ЛЭП 10 кВ и ответвление на КТП

Двухцепная концевая опора 10 кВ

На железной дороге (по бокам)

Классификация ВЛ

По напряжению ЛЭП могут быть:

1. Низковольтными, на 0,4 киловольта, передающими электроэнергию в пределах небольших населённых пунктов.
2. Средними, на 6 или на 10 киловольт, передающими электричество на расстояние менее 10 км.
3. Высоковольтными, на 35 киловольт, для электроснабжения небольших городов или посёлков.
4. Высоковольтными, на 110 киловольт, распределяющими электричество между городами.
5. Высоковольтными, на 150 (220, 330, 500, 750) кВ, передающими энергию на дальние расстояния.

Самое высокое напряжение на ЛЭП составляет 1150 киловольт.

Линии 35 кВ

Встречаются, как правило, только в сельской местности, где питают небольшие подстанции 35/10/6 кВ. В городах вместо них обычно используются линии 110 кВ.

Линии 35 кВ заметно отличаются от 10 кВ — провода сильнее разнесены друг от друга, изоляторы больше, как правило это тарелки в количестве 3-5 штук. Опоры выше, и помимо дерева с бетоном, могут выполняться уже из металлоконструкций, особенно если на опоре более одной цепи.

Двухцепная опора 35 кВ

Подстанция 35/10/6 кВ

Кабельные линии электропередачи

Шкаф учета электроэнергии: функции, классификация, выбор

Что такое кабельная ЛЭП? Данный тип линий электропередач отличается от ВЛ тем, что провода различных фаз изолированы и объединены в единый кабель.

По условиям прохождения

По условиям прохождения КЛ делят на:

• Подземные;
• Подводные;
• По сооружениям.

Кабельные сооружения

Помимо того, что кабель может находиться в воде или земле, часть его обязательно проходит по кабельным сооружениям, к которым относятся:

• Кабельные каналы;
• Кабельная камера;
• Кабельная шахта;
• Кабельный колодец;
• Двойной пол;
• Кабельная галерея.

Кабельный колодец

Данный перечень неполон, основное отличие кабельных сооружений от прочих – они предназначены исключительно для монтажа кабеля вместе с устройствами крепления, силовыми муфтами и ответвлениями.

По типу изоляции

Наибольшее распространение получили кабельные линии с твердой изоляцией:

• Поливинилхлоридная;
• Масляно-бумажная;
• Резино-бумажная;
• Полиэтиленовая (сшитый полиэтилен);
• Этилен-пропиленовая.

Реже встречаются жидкостная и газовая изоляции.

Линии 110/150 кВ

ЛЭП 110 кВ — наверное, наиболее распространенная разновидность ЛЭП, особенно в городской местности, после 10 кВ, конечно. Можно встретить как в городе, так и за городом, или скорее вообще трудно найти место, где их можно не встретить.

Линии 110 кВ уже начинают производить какое-то впечатление, скажем так, у меня именно с ними ассоциируется аббревиатура ЛЭП в принципе, хотя отличить их от линий 220 кВ порой непросто. Линии 110 кВ, это высокие опоры из металлоконструкций, либо бетона, несущие как правило по 2 цепи (6 проводов), одноцепные тоже встречаются, но реже. Изоляторы всегда тарелки, 6-9 тарелок в гирлянде. Деревянных опор на такое напряжение видеть не приходилось, но они ещё существуют. Каждая фаза на линиях 110 кВ выполнена одним проводом, т.е расщепления фаз не наблюдается.

Линий 110 кВ имеют ощутимо большую охранную зону 20 метров. Присутствует также новый элемент — грозозащитный трос.

Касательно линий 150 кВ, то похоже, в России они — немного экзотика, если вообще существуют. По крайней мере к такому выводу я пришел, изучая карты энергосетей, таблички, и разные подобные документы.

Опоры ЛЭП 110 кВ около ТЭЦ-2

Опоры ЛЭП 110 кВ на краю ПКиО «Царицыно»

Рогатая опора ЛЭП на 110 кВ

Обычно линии 110 кВ связывают крупные подстанции 220/110 (или выше) с более мелкими 110/10/6, расположенными часто в городской черте. Могут питать тяговые подстанции железной дороги, или, например, мелкие заводы. Выглядят подстанции 110/10/6 кВ например, так:

Электроподстанция «Красногорская» 100/10/6 кВ

Трансформаторы на 40 МВА

Одновременно и невзрачно, и завораживающе. Невзрачно — это в сравнении с тем, что будет дальше.

А дальше у нас идут значительно более серьезные вещи…

ЛЭП и санитарные зоны

Начиная какую-либо деятельность вблизи ЛЭП нужно учесть и установленные санитарно-контрольные зоны. В таких местах действуют множество ограничений. Запрещено:

• проводить ремонт, демонтаж и строительство любых объектов;
• препятствовать доступу к ЛЭП;
• размещать вблизи стройматериалы, мусор и т.д.;
• разжигать костры;
• организовывать массовые мероприятия.

Пределы санитарно-контрольной зоны следующие:

• ниже 1кВ – 2м (по обеим сторонам);
• 20кВ – 10м;
• 110кВ – 20м;
• 500кВ – 30м;
• 750кВ – 40м;
• 1150кВ – 55м.

ЛЭП 220 кВ

По внешним признакам напоминают 110 кВ, но больше, выше, и имеют более длинные гирлянды изоляторов — около 10-20 штук, считать заколебаешься. Есть мнение, что расщепления фаз на таких ЛЭП не бывает, по прежнему 1 фаза, это 1 провод, но мнение это неточное. Опоры всё также из металлоконструкций, значительно реже — бетона.

Встречаются линии 220 кВ значительно реже чем 110 кВ. Связывают, как правило, разные населенные пункты, районы, округи, могут иметь значительную протяженность до нескольких десятков, а то и сотен километров. Как и линии 110 кВ, обычно идут двумя цепями, но одноцепные варианты также имеют место быть. Находясь возле таких линий уже можно услышать отчётливый треск — коронные разряды берут своё.

Охранная зона КВЛ 220 кВ составляет 25 метров.

Опора ЛЭП 220 кВ — ПС «Дагомыс»

Двухцепная опора 220 кВ

ВЧ заградители 220 кВ

Табличка на опоре

Опоры двухъярусной конструкции

ЛЭП 330 кВ

Надо сказать, что это не слишком распространённая разновидность линий электропередач, и встретить их можно разве что в Санкт-Петербурге, где на напряжении 330 кВ работает всё энергетическое кольцо, и, может быть, ещё в Крыму.

Внешне сильно напоминают линии 220 кВ, но выглядят несколько более масштабно, и имеют явное расщепление фазных проводов на 2 провода. Изоляторов в гирляндах также около 20.

В Санкт-Петербурге мне посчастливилось целый один раз побывать, поэтому, собственно, вот:

ЛЭП 330 кВ (слева)

Проектирование воздушных ЛЭП

Проектирование воздушных линий электропередачи выполняется в соответствии с нормативными требованиями, правилами и стандартами: ПУЭ (устройство электроустановок), СНиП (проектирование опор ВЛ), ведомственные и другие акты.

Стандартизация абсолютного большинства строительно-монтажных работ при сооружении ВЛЭП, используемых конструкций, устройств, опор, материалов, параметров напряжения и других характеристик, обязанность согласования проектов ограничивают реализацию индивидуальных решений. Поэтому проектирование воздушных линий электропередач обычно стандартно, но допускает адаптацию типовых решений к фактическим условиям монтажа и эксплуатации ЛЭП.

Согласно стандартам напряжения выделяют воздушные ЛЭП:

• трехфазного тока до 1000 В (1кВ);
• трехфазного тока выше 1кВ.
• постоянного тока.

На ЛЭП трехфазного тока подвешивается минимум 3 провода, составляющих одну цепь. На ЛЭП постоянного тока – не менее 2 проводов.

Проектом на основе предварительного обследования местности строительства ЛЭП, анализа климатических условий эксплуатации, требований технического задания определяются:

1. Схема электроснабжения ЛЭП:
   мощность, напряжение, резервирование;
2. число цепей (одна, две или более);
3. количество линий (одна, две, несколько параллельных) и опор.
4. Тип, материалы и конструкция (марка) и количество проводов, грозозащитных тросов.
5. Расчетные климатические условия эксплуатации ЛЭП – гололедные (гололедно-изморозевые), ветровые нагрузки, температурные уровни при заданных условиях и их влияние.
6. Способ монтажа (подвески) – тип опор, крепление, натяжение.
7. Расчетные параметры взаиморасположения проводов, заземленных частей опор, поверхности земли, наземных объектов. Основная цель – исключить электроразряды при перенапряжениях на ЛЭП заданного уровня напряжения.
8. Длина пролета. Критические пролеты ЛЭП. Зависимость напряжения от различных условий (режимов) работы.
9. Другие параметры и их значения в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПЭУ).

ЛЭП 500 кВ

Три пирамидальные опоры ЛЭП 500 кВ и занятное граффити

Вот здесь уже начинаются настоящие монстры, одним своим видом внушающие величие и трепет. ЛЭП 500 кВ — крупные линии, связывающие как правило энергосистемы разных областей, типичная протяженность линии около 200-300 км, хотя бывают и длиннее.

Опоры очень высокие, как правило П-образные или рюмочные, всегда одноцепные. Угловые и натяжительные опоры обычно выполняются тремя отдельными пирамидальными опорами, имеют по 3 гирлянды изоляторов. Присутствует расщепление фаз — 3 провода на фазу, изоляторы состоят в среднем из 30 тарелок на гирлянду. На юге Москвы, кстати, в Бутово, можно найти ЛЭП на 500 кВ, с вертикальным расположением фаз, и расщеплением в 4 провода.

В нашей стране не так много объектов умеют работать на напряжении 500 кВ. Часто (но не всегда), от одной такой подстанции питается один крупный город, например, Новосибирск. Вокруг сурового Челябинска можно насчитать целых 3 такие подстанции, а около необъятной Москвы их уже 10.

Под линиями 500 кВ стоит дьявольский треск, начинает биться током трава и светятся люминисцентные лампы. Что, правда, не мешает в просеках под такие ЛЭП строить дачные участки…

Охранная зона ЛЭП 500 кВ составляет 30 метров.

Промежуточная П-образная опора

Натяжительные пирамидальные опоры

Угловые опоры с ОПН

Табличка на одной из опор

Застройка прямо под ЛЭП

Получение разрешения на проведения работ

Приведем перечень работ, для которых необходимо получить письменное разрешение на допустимость их выполнения в коридоре безопасности:

• Проведение любых строительных работ.
• Изменение ландшафта , затопление, мелиорация участка или другие террапреобразования.
• Валка леса, вырубка кустарников или отдельных деревьев, в том числе и фруктовых, а также их посадка.
• Проведение земляных работ на глубину, превышающую 30 см или 45 см на вспахиваемой почве (возле подземных КЛЭ).
• Углубление дна водоемов и ловля рыбы, в том числе и промышленная (в охранной зоне подводной КЛЭ).
• Прохождение водного транспорта, если между проводами электролиний и судном (в самой высокой точке) расстояние менее допустимой нормы. При этом в расчет необходимо принимать загруженность судна, также текущий уровень воды.
• Проезд автотранспорта и спецтранспорта или провоз габаритного груза под ВЛ, если расстояние от дорожного полотна до высшей точки транспортного средства выходит за установленные пределы (как правило, это 4,50 м).

При высоте транспорта более 4,5 м проезд под ЛЭП должен быть согласован

ЛЭП 750 кВ

Надо сказать, что увидеть такую ЛЭП уже непросто — их довольно мало, но увиденное… Увиденное уже не развидеть…

Опоры ЛЭП 750 кВ возле ПС «Владимирская»

Опоры 750 кВ в целом похожи на 500 кВ, но почти в 2 раза больше, шире, выше. Часто встречаются опоры на оттяжках, V-образные опоры. Расщепление фаз здесь уже по 5 проводов на фазу (пятиугольником), по верхушкам опор натянуто 2 сдвоенных грозовых троса. Гирлянды изоляторов ещё длиннее, от 40 до 50 тарелок, на натяжительных опорах изоляторы оканчиваются большими кольцами, которые ни с чем не спутаешь.

Промежуточная опора 750 кВ

В нашей стране объекты, имеющие входы/выходы на 750 кВ можно, наверное, пересчитать по пальцам. Среди них, например, ПС «Белый Раст», ПС «Владимирская», Конаковская ГРЭС. К таким объектом относятся многие АЭС — Калининская АЭС, Ленинградская АЭС.

Линии 750 кВ тянуться на огромные расстояния до 400 километров, иногда больше.

Охранная зона ЛЭП 750 кВ — 40 метров. Под такими монстрами дачи уже, похоже, не строят…

Как определить напряжение ЛЭП

При покупке участка важно убедиться, что расстояние до ВЛ – высоковольтной линии — безопасное. Информация, какое именно напряжение в расположенной поблизости линии электропередачи, не всегда имеется в свободном доступе. Определить его можно самостоятельно по количеству проводов в связке и дисков изоляторов возле столба.

Один провод означает, что напряжение потребительское менее 330 кВ с частотой 50 Гц.

Более высокое значение можно определить по количеству проводов в пучке кабеля:

• 1 шт. — до 330 кВ;
• 2 шт. — 330 кВ;
• 3 шт. — 500 кВ;
• 4 шт. — 750 кВ;
• 6-8 шт. — от 1000 кВ и более.

Таблица дистанций и напряжений

Считать следует не количество кабелей, протянутых между опорами, а провода в одном пучке. Дополнительно ориентироваться можно по высоте, на которой они протянуты: чем выше они расположены, тем больше в них напряжение.

Для линий в один провод напряжение определяется по количеству изоляторов – керамических дисков в одной грозди, свисающей со столба. Нормативные цифры приведены в списке:

1. 3-5 изоляторов — 35 кВ.
2. 6-8 изоляторов — 110 кВ.
3. 15 изоляторов — 220 кВ.

Напряжение в жилых районах

По улицам в пределах жилых кварталов линии электропередачи имеют напряжение 6–10 кВ, что не создает излучений, превышающих безопасное для человека значение. Эти провода подводятся в дома, проходя над ограждениями участков.

Дистанции от забора до построек на участке

Для них также разработаны нормы по безопасному использованию. По СНиП жилые дома и другие строения должны располагаться не ближе 5 м от красной линии. Это черта передней границы участка. По ней проходят все подземные и воздушные коммуникации, включая линии электропередачи. Нарушает безопасную дистанцию только провод, подведенный непосредственно к зданию.

Изолятор, на котором крепится провод снаружи, должен находиться на стене здания на высоте 2,75 м и выше. Ввод в дом не должен располагаться над и рядом со спальными, детскими комнатами и помещениями, где семья проводит много времени. Оптимальный вариант – стена кладовой, подсобного помещения, прихожей.

Минимальное провисание СИП над пешеходной дорожкой составляет 3,5 м. Провисание провода между столбами ВЛ должно быть больше 6 м от земли над проезжей частью.

В частном секторе ЛЭП проходит по одной стороне улицы – красная линия на плане. Расстояние от ЛЭП до частного жилого дома на земле ИЖС должно четко соответствовать нормативам ПУЭ. Протягивать провода для подключения дома с противоположного бока надо только через дополнительные опоры. Высота до изоляторов превышает 6,2 м. Минимальная дистанция от ЛЭП напряжением 6 кВ до деревьев – 2 метра по горизонтали.

Схема монтажа столбов

ЛЭП 1150 кВ

Пока что вживую не видел, возможно, потому, что линия на такое напряжение в нашей стране только одна. Точнее, в нашу страну из Казахстана от неё заходят два конца: один можно найти где-то в Челябинске, второй около Барнаула, рядом с посёлком Озерки, в виде ПС «Алтай» 500/110/10. Линия эта, кстати, работает теперь на напряжении 500 кВ — проект самой-самой высоковольтной ЛЭП в Советском Союзе так и не взлетел…

Что можно о такой ЛЭП сказать? Грандиозные размеры опор, 8 проводов на фазу, и неимоверно длинные гирлянды изоляторов. Я думаю, это ни с чем не перепутаешь…

Кстати кусочки ЛЭП выглядящие схожим образом есть около ПС «Белый Раст», и где-то около Калуги. Но они если и работают, то тоже на 500 кВ.

Вред для здоровья от линии ЛЭП

Напряжение в 10 кВ считается безопасным для человека. Оно создает фон, не превышающий по плотности 10 мкТл – микротесла. Для сравнения, магнитное поле Земли составляет 30–50 мкТл.

Чертеж стандартной опоры

От создаваемого ВЛ излучения оно отличается постоянным или плавно изменяющимся значением. По ЛЭП проходит ток с частотой 50 Гц – это означает, что за секунду ток 50 раз меняет свое направление, происходит полное колебание – волна переменного тока. С такой частотой изменяется и значение излучаемого магнитного поля.

Наибольшее значение природных колебаний достигает 40 Гц. При постоянном нахождении в зоне магнитных волн с большими значениями в организме человека происходят сбои. Это возможно не только при длительном стоянии под ЛЭП, но и рядом с домашними электроприборами, особенно тепловыми. Ущерб от близкого расположения ВЛ соизмерим с вредом для здоровья, наносимым утюгом, холодильником, стиральной машиной, компьютером.

Виды опор

В Евросоюзе принято считать, что если напряжение в проводах линии электропередачи выше 35 кВ и квартира располагается ближе, чем нормативный интервал охранной зоны плюс 20 м, то, согласно нормам здравоохранения Объединенной Европы, такое соседство может вызвать ряд заболеваний нервной, сердечно-сосудистой и иммунной систем.

Расстояние от ЛЭП и возможный вред для здоровья в данном случае имеют прямую зависимость. Стройка жилья в Европейском Союзе разрешается на дистанции 20 метров от санитарно-охранной зоны, если брать ее величину из наших норм ПУЭ. Российские нормы расстояния до жилых домов описаны выше.

Таблица европейских нормативов.