Лэп высоковольтные: устройство проводов, опор, изоляторов, защиты ЛЭП

устройство проводов, опор, изоляторов, защиты ЛЭП

Преимущественно передача электроэнергии от электростанций осуществляется по воздуху. И ЛЭП или линии электропередач в этой цепочке является важнейшим компонентом. С их помощью электрический ток передается на большие расстояния, распределяется по отдельным участкам. Последнее происходит на станциях с огромными понижающими трансформаторами, где высокое напряжение 6-330 кВ преобразуется в «стандартное» 380В.

Что такое ЛЭП?

Высоковольтные линии электропередач обычно устанавливаются вдоль крупных трасс или по незаселенным территориям. Такой подход повышает безопасность, упрощает устройство и техническое обслуживание ЛЭП.

Передается по ЛЭП напряжение переменного тока, оно обеспечивает большее расстояние передачи по сравнению с постоянным. Значение выбирается исходя из дальности, например, между городами и объектами крупных предприятий ставятся системы на 35-150 кВ, внутри населенных пунктов до 20 кВ. Магистральные же ЛЭП работают под напряжением порядка 220-500 кВ. Они предназначены для соединения городских энергосистем со станцией, генерирующей электричество.

Между специалистами применяется ряд специфических терминов:

1. Трасса – ось прокладки ЛЭП, проходящая по поверхности земли.
2. Пикет – отрезок трассы с одинаковыми характеристиками (нулевым называют начало линии ЛЭП, а их установку пикетажом).
3. Пролет – расстояние между центрами близстоящих опор.
4. Стрела провеса – дельта между наиболее нижней точкой провеса кабеля и горизонтальной линией между опорами.

Также используется термин «габарит провода». Он означает расстояние между провисшим кабелем и верхней точкой сооружений, расположенных под ним. Перечисленные понятия имеют отношение в основном к проектированию устройства воздушных линий электропередач. Именно на этом этапе рассчитываются меры безопасности самого оборудования, людей, которым предстоит заниматься его обслуживанием, и проезжающих-проходящих мимо.

Таблица 1. Типовые габариты ЛЭП

Виды ЛЭП

В «общем» воздушная линия электропередач – это целая совокупность устройств, предназначенных для безопасной передачи электричества. Сюда относятся как провода, изоляторы, опоры ЛЭП, так и вспомогательная арматура, включающая грозозащитные, заземляющие элементы, сопутствующие узлы вроде волоконно-оптической связи, промежуточного отбора мощности. Различные участки отличаются друг от друга по техническим характеристикам, назначению.

Так, выделяется два больших класса:

1. Низковольтные. Распространены линии напряжением 40, 220, 380 и 660В.
2. Высоковольтные. Здесь диапазон значений больше, например, среднее напряжение от 3 до 35 кВ, высокое – от 110 до 220 кВ, сверхвысокого – 330, 500 и 700 кВ, ультравысокого – от 1 МВ.

Высоковольтные иногда разделяют по назначению. Например, дальние межсистемные применяют для связи отдельных энергосистем. Магистральные предназначены для передачи электроэнергии от генераторов станции к крупным узловым подстанциям. Распределительные выполняют функции по соединению «центральной» подстанции с более мелкими, расположенными на территории городов или на предприятиях.

Также существует разделение по типу опор. Промежуточные устанавливаются на прямых участках трассы и только удерживают кабель в подвешенном состоянии. На прямых границах монтируются «анкерные» («концевые») опоры. В отличие от промежуточных они принимают основную весовую нагрузку, включая натяжение из-за ветра, образования наледи. Выпускаются специальные стойки, которые используются для изменения положения кабеля.

Существует условное разделение линий электропередачи на воздушные и подземные. Последние (кабельные ЛЭП) постепенно наращивают популярность из-за удобства прокладки на застроенных пространствах. В любом случае они отличаются друг от друга конструкцией, способом монтажа, используемым при этом оборудованием. И нельзя забывать про то, что воздушные ЛЭП пока еще остаются основным способом передачи электричества ввиду их высокой распространенности.

Есть вариант классификации по режиму работы нейтрального проводника. Применяются схемы – с изолированным «нулем» (незаземленным), компенсированным (резонансно-заземленным) кабелем и эффективно-заземленным. Первые предполагают подключение к заземляющему устройству через прибор с высоким сопротивлением, вторые – через индуктивность, а третьи – через «активное» сопротивление. Существуют и глухозаземленные нейтрали.

Общее устройство ЛЭП

Внешне ЛЭП, независимо от категории, выглядит как опора, на которой подвешен силовой кабель. Крепление осуществляется при помощи специальных изоляторов, препятствующих утечке даже при сильном дожде. Они позволяют подвешивать провода на различных инженерных сооружениях без рисков поражения электрическим током обслуживающего персонала, других людей, животных. Все элементы изготавливаются из долговечных материалов (бетон, нержавеющая сталь и пр.).

Подробнее об основных деталях ЛЭП:

1. Опоры – являются основой всей конструкции, они отвечают за подвешивание проводов на определенном уровне и их удерживании вне зависимости от климатических условий.
2. Провода – передают электрический ток на заданное расстояние в соответствии с проектом.
3. Линейная арматура – выполняет функции крепления отдельных элементов между собой.
4. Изоляторы – применяются для «отделения» токоведущих частей воздушной линии от всех остальных элементов (опор, арматуры).

Также стоит отметить такой элемент, как защитные тросы. Они монтируются в верхней части опор и выполняют функции защиты от атмосферных (грозовых) перенапряжений, молний во время гроз. Конструктивно опоры разделяются по количеству цепей, располагаемых на них – 1 или две линии (3 провода одной трехфазной сети). На анкерных опорах, являющихся конечными точками, кабель жестко закреплен и натянут до заданного проектом натяжения.

Промежуточные же опоры лишь поддерживают его, чтобы не допустить провисания ниже предела, когда появляется риск соприкосновения с живыми объектами. Полностью исключить провисания не получится, потому что используется мощный кабель большого сечения с толстой изоляцией. То же относится к защитным тросам, они достаточно прочные, но из-за этого имеют приличную массу, усложняющую натягивание до состояния «струны».

Устройство проводов воздушных линий электропередач

Согласно правилам устройства ЛЭП (воздушных линий электропередач) допустимо использование трех типов кабелей – неизолированные или голые, изолированные и защищенные. Первый вариант проводов является самонесущим, изготовленным из нескольких жил, скрученным в жгут. Материал для них выбирается между алюминием, алюминиевым сплавом или сталеалюминевой конструкцией (прочность и другие параметры должны соответствовать ГОСТ 839-80).

Изолированные провода, как и «голые», подходят для высоковольтных линий с напряжением до 1 кВ. В составе такого кабеля обычно присутствует стальная жила, увеличивающая возможную длину пролета и прочность на разрыв-растяжение при механических нагрузках от обледенения или ветра. Такие марки называются самонесущими или СИП. Центральная жила бывает с изоляцией или без изоляции, токопередающие жилы однозначно должны быть изолированными. Однако отдельные жилы в проводе могут вибрировать, и передавая вибрацию проводам будет казаться, что трещат сами провода.

Защищенные провода предназначены для ВЛ, рассчитанные на передачу напряжения свыше 1 кВ, но до 20 кВ. Они чаще выполняются сталеалюминиевыми (маркируются аббревиатурой АС), чтобы, помимо электрических характеристик, придать конструкции повышенную прочность на разрыв-растяжение. При строительстве ЛЭП для передачи высокого напряжения свыше 20 кВ применяется алюминий. Материал обладает высокой электропроводностью и достаточной прочностью.

Таблица 2. Минимальные допустимые сечения проводов

Также в ходу алюминиевые сплавы – термообработанные (АЖ) и нетермообработанные (АН). Такие провода прочнее «чистого» алюминия и одновременно сохраняют его электрические свойства. Если речь идет об относительно низком напряжении, допустимо использование кабеля из стали, которые имеют высокое сопротивление, низкую устойчивость к атмосферным осадкам, зато механически прочные. Маркируется стальной провод как ПС.

Редкий вариант – медь (с обозначением М). Это наилучший вариант в плане электропроводности, стойкостью к окружающей среде, высокой механической прочностью. Но медные провода слишком тяжелые и дорогие, поэтому практически не применяются. Слишком большой бюджет потребуется для строительства опор ЛЭП, изготовления арматуры, изоляторов.

Устройство опоры ЛЭП

Опора предназначена для крепления и подвески электрического провода на определенной высоте. Они изготавливаются из различных материалов – дерева, железобетона, металла или композита. От устройства опоры ЛЭП зависит долговечность конструкции, удобство обслуживания или ремонта. Поэтому от деревянных столбов постепенно отказываются, хотя они обходятся дешевле остальных вариантов. И заменяются на железобетонные, металлические, композитные.

Основные элементы опоры:

1. Фундамент – обеспечивает устойчивость конструкции даже на пучинистых грунтах.
2. Стойка – задает высоту расположения кабеля над уровнем поверхности земли.
3. Подкосы – принимают на себя часть нагрузки от одностороннего натяжения провода.
4. Растяжки – помогает удерживать кабель в горизонтальном состоянии.

Опоры делятся на две категории: анкерные и промежуточные. Первые монтируются в начале или конце линии, на точках, где трасса меняет направление. Они более массивные, прочные в сравнении со вторым типом. Промежуточные же располагаются между анкерными на одинаковом расстоянии для поддержания провода на одной высоте (на прямых участках). В зависимости от назначения эти опоры делятся на транспозиционные, перекрестные, ответвительные, пониженные и повышенные.

Существует стандарт, определяющий, как должны выглядеть стойки – ГОСТ 22131-76, но практика показывает, что часто встречаются случаи ухода от массового применения типовых конструкций. На местах обслуживающие организации адаптируют регламент к местным условиям ландшафта и климата. Из-за этого меняются и материалы, используемые при изготовлении стоек. Так, древесина, даже пропитанная антисептиком, служит меньше ЖБИ или металлоизделий.

Металлические опоры производятся из специальных сортов стали. Отдельные секции соединяются при помощи телескопических или фланцевых переходников. Их легко изготовить, проще заземлять, транспортировать. Металл создает меньше нагрузку на фундамент, а это означает удешевление всей конструкции, ее экономическую эффективность.

Но «железо» относительно дорогой материал, поэтому наибольшее распространение, кроме дерева, получили железобетонные конструкции. Их легко изготавливать по «шаблону», предусмотренному стандартом, поэтому производство получается дешевым. Единственный недостаток железобетона заключается в сложности транспортировки в готовом виде и необходимости привлечения тяжелой техники для монтажа. Зато такие стойки служат десятилетиями без изменений характеристик.

Устройство изолятора ЛЭП

Изоляторы – основное защитное устройство, препятствующее замыканию, утечке электрического тока во влажную погоду. Выпускаются такие изделия в соответствии со стандартами вроде ГОСТ 27611-88, 6490-93, 30531-97, 18328-73 (применение норм зависит от материала). Конструктивно они делятся на категории: штыревые, подвесные, стержневые, опорно-стержневые. Первые применяют на линиях до 1000В, остальные предназначены для ЛЭП 110 кВ и выше.

Различие по материалу:

1. Фарфор – применялись еще 100 лет назад, сейчас считаются морально устаревшими. И все из-за их механической непрочности, сложности поиска микротрещин, пробоя. Отчасти этот недостаток компенсирован в керамических изоляторах (аналог фарфоровых).
2. Стекло – тоже хрупкие, с низкой ударной прочностью, зато на них хорошо видно место, где произошел пробой. Как и фарфоровые, требуют аккуратности при перевозке, хранении или установке.
3. Полимер – такой материал легче, прочнее стекла и фарфора, поэтому он обходится дешевле как в транспортировке, так и при установке, эксплуатации. С ними уже отсутствуют риски повреждения вандалами, пластик не так легко разбить.

Единственный недостаток полимерных изоляторов заключается в отсутствии объективных данных по долговечности конструкции. Пластик стал применяться в устройстве изоляторов ЛЭП совсем недавно. Плюс на нем сложно увидеть повреждения электрическим током, даже если произошел пробой. В остальном пластиковые изоляторы заметно выигрывают у фарфоровых (керамических) и стеклянных.

Все материалы хорошо выдерживают сильные морозы, жару, поэтому при выборе варианта обычно ориентируются на стоимость, удобство транспортировки, монтажа, предстоящие условия работы. Так, полимерные изделия на жаре способны изгибаться при продольных нагрузках. Насколько это критично, нужно уточнять у специалистов, обслуживающих конкретную трассу. Потому что одно дело устанавливать изоляторы на ЛЭП 10 кВ и совсем другое работать с 110 кВ.

Устройство релейной защиты ЛЭП

Обязательный элемент любой высоковольтной линии электропередач – это защита от случайностей, способных привести к прекращению подачи энергии. Сюда входят атмосферные явления, птицы и животные. Отдельно стоящие стойки изолируют друг от друга, но возникают ситуации, когда все равно возникают токи утечки, короткие замыкания. Например, оказалась повреждена изоляция, и во время сильного ветра фаза стала периодически касаться нулевого провода.

Особенности устройства релейной защиты ЛЭП:

1. Измерительные трансформаторы контролируют ток и напряжение (маркировка ТТ и ТН соответственно).
2. Блоки ТН устанавливаются на распределительных устройствах электрической подстанции, где первичные выводы цепляются к проводу ВЛ и контуру «земли».
3. Изделия ТТ также монтируются на распределительных узлах, только отличаются способом подключения к линии (первичная обмотка врезается в каждую фазу).

Основным элементом определения исправности-неисправности воздушной линии электропередач является специальное реле. Оно выполняет две функции. Первая заключается в отслеживании качества контролируемого параметра и при штатном его значении сохраняет состояние контактной системы. Второе – сразу же при достижении критического значения (порога срабатывания) меняет положение своих контактов и сохраняет его до возврата параметра к норме.

Помимо напряжения и тока, устройства РЗА (релейной защиты и автоматики) контролируют еще и мощность. Здесь используются известные соотношения полной, активной, реактивной мощностей между собой и характерные для них токи и напряжения. Также учитывается направление передачи электроэнергии. Оно способно меняться в ряде случаев. Например, переключил нагрузки персонал, возникла авария. В любом случае срабатывает защита, отключающая питание.

Также на линиях ЛЭП применяются устройства для измерения сопротивления. Ими оценивается расстояние до места возникшего короткого замыкания. Из-за этого такие узлы иногда называются «дистанционными». Работают они на основе закона Ома, вычисляемого по фактически измеренным показателям напряжения и тока. Частоту на линии проверяют путем сравнения с эталоном, который постоянно генерируется все тем же устройством РЗА.

Арматура ЛЭП

Под арматурой на ЛЭП понимаются различные механизмы, используемые для крепления проводов и изоляторов к стойкам (опорам). Они различаются в зависимости от типа применяемого кабеля и задачи. Так, натяжная арматура предназначена для крепления проводов к анкерным конструкциям, к натяжным гирляндам (клиновые, болтовые, прессуемые зажимы). Их задача удерживать уровень горизонтали в том состоянии, в каком ее оставил обслуживающий персонал.

Подбор типа и количества арматуры осуществляется еще на этапе проектирования. После запуска линии ЛЭП в эксплуатацию менять ее на аналоги не рекомендуется, чтобы оставить технические параметры в рамках рассчитанных норм.

Поддерживающая арматура служит для крепления проводов (тросов) к гирляндам промежуточных опор. Они выпускаются в виде глухих, качающихся, выпускающих, скользящих зажимов. Первые дают возможность жестко зафиксировать провод, остальные в случае обрыва приводят к падению на землю. То же происходит при отклонении гирлянды от вертикали на 40-150°. Выбор элементов зависит от предстоящих условий эксплуатации.

Сцепная арматура служит для сцепления элементов изоляторов между собой для образования так называемых гирлянд. Здесь в ассортименте скобы, серьги, пестики, ушки, промежуточные звенья, коромысла. В комплекте с ними используется арматура защитная. Она обеспечивает безопасность при образовании дуги короткого замыкания, препятствует разрушению проводов из-за вибрации (в перечне изделий рога, кольца, разрядники, виброгасители).

Остается две категории арматуры: соединительная и контактная. Первая служит для соединения проводов (тросов) на участках, где прилагается усилие натяжения. Это различные зажимы, которые монтируются обжатием или прессованием. Вторая предназначена для того же, но на участках, где нет нагрузки натяжения. Например, в петлях анкерных опор. Независимо от категории материалы и конструкция определяется стандартами вроде ГОСТ 51177-98, 17613-80, 51177-2017.

Там же предусмотрена маркировка изделий. Так, скобы обозначаются аббревиатурой СК и СКД, ушки – У1, У1К, У2, У2К, УС, УСК, УД, подвески – КГП, промежуточные звенья – ПР, ПРВ, ПРВУ, 2ПР, 2ПРР, ПТМ, серьги – СР, СРС, СД, коромысла – КТ3, 2КД, 2КУ, 2КЛ. От выбора арматуры зависит долговечность, удобство обслуживания конструкций, их безопасность для окружающих и операторов энергетических компаний.

Защита ЛЭП

Чтобы продлить срок безремонтной эксплуатации линий ЛЭП ее оснащают различным защитным оборудованием. Например, популярны птицезащитные устройства, которые препятствуют рискам повреждения изоляции, чрезмерному провисанию из-за большого количества пернатых, сидящих на тросах-проводах. Защита срабатывает и «наоборот», чтобы исключить массовую гибель птиц от воздействия электрического тока (согласно Постановлению Правительства РФ №997 от 13.08.96 г.).

Также востребованы элементы защиты от:

1. Атмосферных явлений вроде гроз, снега, ветра.
2. Обледенения в межсезонье, когда активно образуется лед.
3. Самовольного подключения к линии недобросовестных граждан.

Слишком большой объем льда способен приводить к обрывам проводов, которые рассчитаны лишь на определенный вес (плюсом к собственной массе). Поэтому с подветренной стороны вешаются ограничители гололедообразования. Эти же детали снижают вероятность возникновения вибраций, которая появляется в результате сильного ветра, особенно, резко меняющего направления, идущего рывками.

Защита от птиц также достаточно простая. Она выглядит как пластиковый чехол, надеваемый на участки стыков кабеля с изолятором. Такое простое устройство снижает количество отключений по выходу параметров за пределы нормы, когда срабатывает РЗА. И увеличивает срок службы деталей изоляционных гирлянд. На ответственных участках возможно применение отпугивателей птиц типа «Град А-16 Pro».

Такое оборудование способно охватывать территорию площадью порядка 5-7 тыс. кв. км. И везде обеспечивать отсутствие любых птиц (голубей, воробьев, ворон, чаек), т. е. оно приспособлено для эксплуатации практически в любых условиях, в степи, рядом с водоемами, рядом с лесополосами и рощами. Более привычными считаются устройства, выпускаемые в соответствии с ТУ 3449-001-52819896-2013.

Так, ПЗУ-6-10кВ-Т устанавливается на изоляторы штыревого типа для промежуточных опор. ЗП-Н2 – на горизонтальных полках уголков, ЗП-КП1 – применяется для кабеля диаметром до 22 мм, ЗП-КП2 – до 37 мм. Такие устройства подбираются под габариты птиц, которые проживают внутри определенного ареала, поэтому универсального решения по ним нет. Также они должны иметь совместимость с конкретным участком сети (подходить по креплениям к изоляторам).

Заземлитель ЛЭП

Еще одно защитная конструкция – заземляющее устройство опор ЛЭП. Оно обеспечивает защиту линий электропередачи, различного оборудования от атмосферного, внутреннего перенапряжения. Также заземление создает безопасные условия труда для обслуживающего персонала. Его ставят на опоры, крюки, штыри фазных проводов на всех линиях напряжением от 0,4 кВ. Норма значения сопротивления заземляющего устройства составляет максимум 50 Ом.

Правило действительно для железобетонных опор в сетях с изолированной нейтралью. На линиях 6-10 кВ необходимо заземлять все металлические, ЖБИ-стойки, деревянные опоры, на которых установлены устройства громозащиты. То же относится к силовым и измерительным трансформаторам, разъединителям, предохранителям, другим элементам высоковольтной сети.

Таблица 3. Наибольшее сопротивление заземляющих устройств опор ВЛ

Сопротивление заземляющих устройств выбирается исходя из условий, указанных в таблице. Если речь идет о не населенной местности в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом*м оно должно составлять оно должно составлять не более 30 Ом. На грунтах с высоким сопротивлением, более 100 Ом*м – не более 0,3 Ом. При использовании на ЛЭП 6-10 кВ изоляторов ШФ 10-Г, ШФ 20-В, ШС 10-Г сопротивление заземления в не населенной местности никак не регламентируется.

Передача электроэнергии от поставщиков к потребителям производится при помощи специальных сооружений – ЛЭП, включающими в себя кабели, опоры, изоляторы, устройства защиты от короткого замыкания, арматуру. Все перечисленные элементы выпускаются и устанавливаются с учетом определенных нормативов вроде ГОСТ 13109-97, ГОСТ 24291-90, ГОСТ Р 58087-2018, СТО 70238424.29.240.20.001-2011.

Линии электропередач на землях сельскохозяйственного назначения

]]>

Подборка наиболее важных документов по запросу Линии электропередач на землях сельскохозяйственного назначения (нормативно–правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое).

Судебная практика: Линии электропередач на землях сельскохозяйственного назначения

Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
Подборка судебных решений за 2019 год: Статья 56 «Ограничение прав на землю» ЗК РФ
(ООО юридическая фирма «ЮРИНФОРМ ВМ»)Отказывая в признании реестровой ошибкой в сведениях ЕГРН о границах охранной зоны линии электропередачи на земельных участках, исключении сведений из ЕГРН, суд в порядке пункта 2 статьи 89, пунктов 3, 6 статьи 56 ЗК РФ указал, что внесение в государственную информационную систему сведений об охранной зоне линейного объекта является фиксацией границ такой зоны, а не фактом ее установления, охранная зона считается установленной и независимо от наличия сведений о такой зоне в государственной информационной системе, при этом на момент возникновения права собственности истца на спорные земельные участки объекты электросетевого хозяйства уже были расположены на нем, то есть истец не мог не знать о наличии ограничений в отношении земельных участков и нахождение линий электропередачи на спорных земельных участках не может являться препятствием для их использования в соответствии с видом разрешенного использования (для сельскохозяйственного производства).

Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
Подборка судебных решений за 2018 год: Статья 89 «Земли энергетики» ЗК РФ
(ООО юридическая фирма «ЮРИНФОРМ ВМ»)Частично взыскивая неосновательное обогащение за пользование земельными участками сельскохозяйственного назначения, занятыми линиями электропередачи, обязывая ответчика рекультивировать часть земельных участков, суд в порядке пунктов 1, 3 статьи 89 ЗК РФ, Правил определения размеров земельных участков для размещения воздушных линий электропередачи и опор линий связи, обслуживающих электрические сети, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 11.08.2011 N 486, установил, что высоковольтные линии электропередачи частично расположены в границах участков, принадлежащих истцу на праве собственности, на установленной экспертным путем площади, при этом наличие охранных зон линий электропередачи не препятствовало истцу использовать соответствующие части земельных участков по целевому назначению, в связи с чем основания для взимания платы за пользование частями земельных участков, находящимися в пределах охранных зон линий электропередачи, отсутствуют, перечень работ по восстановлению почвенного слоя земельных участков соответствует объему обязательств ответчика при строительстве линии.

Статьи, комментарии, ответы на вопросы: Линии электропередач на землях сельскохозяйственного назначения

Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
Статья: Земельные споры при размещении объектов электроэнергетики на основании установления публичного сервитута: особенности, проблемы, тенденции
(Игнатьева И.А.)
(«Российский юридический журнал», 2019, N 3)Именно такой подход был применен судом при выборе из двух предложенных экспертами вариантов прохождения ЛЭП по земельному участку из состава земель сельскохозяйственного назначения, использующемуся для ведения сельского хозяйства, при рассмотрении иска ПАО «Московская объединенная электросетевая компания» (МОЭСК) к АО «Астрецово» об установлении сервитута в пользу истца на часть земельного участка на период строительства воздушной линии электропередачи напряжением 6 кВ (см. Постановление Арбитражного суда Московского округа от 16 августа 2017 г. по делу N А41-12202/2016). Предпочтенный вариант был оценен судом как «наименьший по площади, кратчайший по длине», несмотря на то что установлением сервитута в таком виде формировалось два разделенных контура земельного участка, что затрудняло осуществление ряда необходимых сельскохозяйственных работ.

Тотальная слежка: зачем и как надо контролировать высоковольтные сети | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW

То, что самый главный недостаток альтернативной энергетики — непостоянство нагрузки в сетях, сегодня известно уже не только специалистам. Ветер то дует, то стихает, солнце ночью не светит вовсе, а днем то палит, то скрывается за облаками.

Не далее как в нынешнем году в феврале Германия испытывала острый дефицит электроэнергии из-за затяжного штиля, особенно на северном побережье, и густой облачности, а в мае ветрогенераторы пришлось даже останавливать, потому что энергосетям грозила перегрузка из-за обилия солнечной энергии. Безусловно, без прокладки множества новых высоковольтных линий электропередачи Германия обойтись не сможет, тем более что страна бесповоротно отказывается от атомной энергетики и делает ставку на альтернативную. Потребность в новых ЛЭП уже сегодня очень высока, но пока их нет.

Недогрузка может достигать 20 процентов

Тем насущнее становится проблема максимально эффективной эксплуатации уже наличествующих воздушных высоковольтных сетей. Для этого эксплуатационникам нужна информация о текущем состоянии линий электропередачи: может быть, они опасно провисли, разогретые лучами солнца и высокой токовой нагрузкой? или ветер охлаждает их настолько, что токовую нагрузку можно даже повысить?

Беда в том, что этой информации, как правило, нет. «Отсутствие информации вынуждает меня всегда проявлять в отношении ЛЭП особую осторожность, чтобы не спровоцировать аварийное нарушение энергоснабжения, — поясняет Ольфа Канун (Olfa Kanoun), профессор факультета электротехники и информационных технологий Хемницкого технического университета. — На практике это означает, что мне всегда приходится эксплуатировать линию с недогрузкой».

Расчеты на компьютерной модели показали, что эта недогрузка может порой достигать ни много ни мало 20 процентов. Но для того, чтобы оптимизировать эксплуатацию высоковольтных ЛЭП, необходимы сенсоры, способные в режиме реального времени осуществлять круглосуточный мониторинг состояния этих самых линий.

Электроэнергия из окружающей среды

На сегодняшний день существует лишь одна разновидность таких сенсоров: они регистрируют изменения длины проводов, что позволяет оценить их температуру. Но установка этих сенсоров и систем передачи данных требует масштабных монтажных работ на опорах ЛЭП, а это связано со значительными расходами. Но главная проблема, как это ни забавно, состоит в том, что сенсоры на ЛЭП лишены подходящего электропитания, ведь ни один сенсор, ни один радиотелеметрический модуль не выдержат напряжения в 110 тысяч, а то и 380 тысяч вольт. Батарейки здесь тоже не годятся: их пришлось бы то и дело менять.

Поэтому инженеры пытаются реализовать иное техническое решение, именуемое energy-harvesting, что дословно означает «сбор энергетического урожая». Имеются в виду технологии преобразования энергии различных побочных механических, тепловых и электромагнитных процессов, протекающих в окружающей среде, в электрический ток, необходимый для питания сенсоров, датчиков и прочих автономных устройств малой мощности. Иными словами, окружающая среда как бы сама снабжает энергией то или иное устройство.

У каждого разработчика — своя концепция

Так, фирма Micropelt во Фрайбурге разработала термоэлектрический преобразователь, генерирующий ток за счет разности температур провода и окружающего воздуха. Правда, эта разность должна быть не менее 10 градусов, и генератору требуется несколько часов, чтобы накопить достаточно энергии для питания устройства, рассылающего информацию в форме SMS-сообщений.

Ученые Хемницкого технического университета избрали иной путь: они пытаются использовать энергию электрического поля провода. Томас Койтель (Thomas Keutel), инженер факультета электротехники и информационных технологий, поясняет: «Возможно, кому-то из вас довелось видеть живьем или в кино, как неоновая трубка начинает светиться, когда оказывается под линией высокого напряжения. Это свечение вызвано разностью потенциалов, обусловленной электрическим полем ЛЭП».

Напряженность этого поля у самого провода очень велика, но быстро падает с увеличением расстояния. Это обстоятельство и используют разработчики из Хемница.

Конденсаторы на проводах ЛЭП

Идея состоит в том, чтобы накапливать энергию поля в конденсаторе особой конструкции: одним электродом в нем служит сам токонесущий провод ЛЭП, второй электрод в корпусе из полимерного диэлектрика крепится на этом же проводе. Такому конденсатору хватает всего нескольких минут, чтобы накопить достаточно энергии для питания группы сенсоров, измеряющих целый ряд параметров, включая температуру кабеля, силу тока, создаваемый этим током магнитный поток, а также амплитуду вызванных ветром колебаний провода. Кроме того, собранного «урожая энергии» хватает и на питание радиотелеметрического модуля, передающего собранные данные каждые четверть часа.

«Наша задача состоит, по сути дела, в том, чтобы этот нестабильный источник тока превратить в стабильный», — говорит профессор Канун. Для этого нужно оптимизировать энергопотребление сенсоров: если на измерение энергии уходит мало, то передача данных быстро разряжает конденсатор. Хемницкие специалисты делают ставку на энергосберегающую радиосвязь в диапазоне 2,4 гигагерца — на этих частотах сегодня работает множество беспроводных устройств — телефоны, компьютерные клавиатуры и мыши, пульты дистанционного управления и так далее. При этом каждый сенсор передает информацию соседнему, тот — своему соседу и так далее, пока она не поступит в диспетчерскую.

Изделия хемницких умельцев успешно прошли лабораторные испытания. Теперь на очереди полевые испытания: сенсорно-конденсаторная система сегодня уже монтируется на одной из высоковольтных линий в Рудных горах.

Российские военные ученые разработали дрон, заряжающийся от ЛЭП

https://ria.ru/20211225/lep-1765435463.html

Российские военные ученые разработали дрон, заряжающийся от ЛЭП

Российские военные ученые разработали дрон, заряжающийся от ЛЭП — РИА Новости, 25.12.2021

Российские военные ученые разработали дрон, заряжающийся от ЛЭП

Специалисты Тюменского высшего военно-инженерного командного училища имени маршала инженерных войск Прошлякова Минобороны РФ разработали проект дрона, который… РИА Новости, 25.12.2021

2021-12-25T03:12

2021-12-25T03:12

2021-12-25T03:12

новое оружие россии

безопасность

федеральная служба по интеллектуальной собственности (роспатент)

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/0a/16/1755806749_0:0:3280:1846_1920x0_80_0_0_4869d432b362db15826018c9aeeb15ad.jpg

МОСКВА, 25 дек — РИА Новости. Специалисты Тюменского высшего военно-инженерного командного училища имени маршала инженерных войск Прошлякова Минобороны РФ разработали проект дрона, который способен подзаряжаться от линий электропередачи, что значительно увеличивает продолжительность полёта малых беспилотников, следует из документа, опубликованного на сайте Роспатента.Согласно реферату изобретения, предлагаемый беспилотник представляет собой мультикоптер (летательный аппарат с несколькими несущими винтами), в нижней части которого устанавливается размыкаемый кольцевой магнитопровод – токовые клещи, которыми дрон зацепляется за ЛЭП для подзарядки своего аккумулятора.Военные учёные обосновывают целесообразность данного проекта тем, что в настоящее время российские мини-беспилотники не способны совершать продолжительные полёты, в то время как такая необходимость есть как в мирное, так и военное время, в частности для разведки территории противника.Предполагается, что такой коптер будет работать следующим образом: дистанционный оператор дрона наводит его «клещи» на линию электропередачи и даёт команду на их замыкание. Затем беспилотник заряжается в перевернутом положении, при этом у него сохраняется возможность вести разведку, поворачивая установленную на нём камеру в нужную сторону.После зарядки аккумулятора запускаются двигатели коптера — и «клещи» размыкают электропровод, дрон возвращается в исходное положение и продолжает полёт. В реферате отмечается, что размещение магнитопровода в нижней части беспилотника на оси симметрии позволяет ему без риска (неконтролируемое вращение) отсоединиться от ЛЭП.Согласно документу, магнитопровод дрона можно будет также использовать для захвата и сброса его «клещами» полезных грузов.

https://ria.ru/20211219/unichtozhenie-1764444885.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria. ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/0a/16/1755806749_135:0:2866:2048_1920x0_80_0_0_d6573b9b788819585a318b599c6ee9ac.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

безопасность, федеральная служба по интеллектуальной собственности (роспатент)

Российские военные ученые разработали дрон, заряжающийся от ЛЭП

МОСКВА, 25 дек — РИА Новости. Специалисты Тюменского высшего военно-инженерного командного училища имени маршала инженерных войск Прошлякова Минобороны РФ разработали проект дрона, который способен подзаряжаться от линий электропередачи, что значительно увеличивает продолжительность полёта малых беспилотников, следует из документа, опубликованного на сайте Роспатента.

Согласно реферату изобретения, предлагаемый беспилотник представляет собой мультикоптер (летательный аппарат с несколькими несущими винтами), в нижней части которого устанавливается размыкаемый кольцевой магнитопровод – токовые клещи, которыми дрон зацепляется за ЛЭП для подзарядки своего аккумулятора.

Военные учёные обосновывают целесообразность данного проекта тем, что в настоящее время российские мини-беспилотники не способны совершать продолжительные полёты, в то время как такая необходимость есть как в мирное, так и военное время, в частности для разведки территории противника.

Предполагается, что такой коптер будет работать следующим образом: дистанционный оператор дрона наводит его «клещи» на линию электропередачи и даёт команду на их замыкание. Затем беспилотник заряжается в перевернутом положении, при этом у него сохраняется возможность вести разведку, поворачивая установленную на нём камеру в нужную сторону.

После зарядки аккумулятора запускаются двигатели коптера — и «клещи» размыкают электропровод, дрон возвращается в исходное положение и продолжает полёт. В реферате отмечается, что размещение магнитопровода в нижней части беспилотника на оси симметрии позволяет ему без риска (неконтролируемое вращение) отсоединиться от ЛЭП.

Согласно документу, магнитопровод дрона можно будет также использовать для захвата и сброса его «клещами» полезных грузов.

19 декабря 2021, 15:44

Минобороны показало видео уничтожения сирийских боевиков дронами-камикадзе

Высоковольтные линии электропередач

Высоковольтные линии электропередач – правда ли, что они негативно влияют на здоровье? | Лампа Эксперт

Проживать в непосредственной близости от высоковольтных ЛЭП – это так себе идея, но многим не приходится выбирать место жительства, где родились, там и живут. Многие люди с опаской относятся к ЛЭП, а есть такие, кто привык к ним, и обращает внимание разве что на шум, слышный, когда подходишь к линиям поближе.

Считается, что высоковольтные линии электропередач выделяют электромагнитные волны, подобные излучению от СВЧ-печей, и эти самые волны способны изменять клетки человеческого организма, провоцируя появление раковых опухолей.

Реальная опасность от высоковольтных ЛЭП – правда или ложь

Действительно, от любых линий электропередач исходят излучения, как и от любых электроприборов. Разница между ЛЭП и бытовым электроприбором – в силе излучений.

Излучения всегда двух типов:

• электромагнитные волны;
• статические поля.

Статическое поле уменьшается на расстоянии, считается, что в зависимости от мощности линий электропередач, достаточно 10-50 метров, чтобы не ощущать статистического поля. На фото снизу видно, какие именно охранные зоны должны быть по обе стороны от разных ЛЭП.

До сих пор учёные так и не пришли к единому мнению, как именно влияют высоковольтные линии на здоровье человека. Единственное, в чём учёные солидарны друг с другом – это то, что влияние на здоровье есть, но на каждого человека статистические поля и переменные волны действуют по-разному.

Что говорят люди, постоянно живущие рядом с ЛЭП или работающие с высоким напряжением

А вот у простых людей, работающих с ЛЭП, давно уже сформировалось однозначное мнение – излучения вредны.

Симптомы, на которые часто жалуются работники:

• головные боли;
• повышенная нервозность;
• частые недомогания;
• слабый иммунитет.

Медицинские работники в свою очередь утверждают, что всё это выдумки, и все вышеперечисленные симптомы связаны со сложностью работ в зоне ЛЭП, требующей высокой концентрации и ответственности.

Что касается людей, проживающих недалеко от ЛЭП, то тут мнения разделяются. Некоторые утверждают, что ничего не чувствуют, другие жалуются на постоянную усталость и головные боли.

Что говорят учёные из США

Учёные из университета Северной Каролины в США проводили исследования, в которых участвовали несколько тысяч людей, проживающих недалеко от высоковольтных линий электропередач. Исследования длились несколько лет, в результате учёные заявили, что жить возле ЛЭП однозначно вредно, у людей увеличивается риск развития раковых, сердечных и сосудистых заболеваний, ухудшается репродуктивная функция, увеличивается риск развития депрессий.

Несмотря на это, точных сведений о конкретном вреде излучений от ЛЭП нет, каким именно образом электромагнитные поля воздействуют на организм человека, тоже неизвестно.

Что делать тем, кто живёт недалеко от ЛЭП или планирует поселиться в таком районе

Возле каждой линии электропередач имеется санитарно-защитная зона. Её расстояние зависит класса напряжения высоковольтных линий, и составляет от 10 до 55 метров. Прописано это в П.П. РФ. от 24.02.2009 № 160 и в ГОСТ 12.1.051-90.

На практике, рекомендуется выдерживать дистанцию от ЛЭП, равную рекомендованной и увеличенной в 10 раз. То есть, если охранная зона ЛЭП составляет 55 метров, безопасно можно жить на дистанции не менее 550 метров от высоковольтной линии.

Несмотря на то, что официальных данных о вреде излучений от ЛЭП нет, жить рядом с высоковольтными линиями не рекомендуется. Люди, которые работают и живут в рядом с ЛЭП, утверждают, что их самочувствие и здоровье ухудшается из года в год.

Вредно ли жить рядом с высоковольтной линией?

Высоковольтные линии электропередач вызывают беспокойство у людей, проживающих рядом с ними. Многие замечают, что после длительного нахождения под ЛЭП их состояние здоровья ухудшается.

Бытует мнение, что вредные электромагнитные волны изменяют клетки головного мозга, нарушают работу всего организма и даже вызывают рак. Но вредно ли жить рядом с ЛЭП на самом деле и каково мнение специалистов по этому поводу?

Опасность ЛЭП: миф или реальность?

От высоковольтных линий, как и от электрических приборов и проводки, исходит 2 типа излучения – переменные волны и статические поля. Для примера можно взять розетку с напряжением от 220 до 240 вольт, расположенную в 1 метре от человека, и ЛЭП с напряжением 200 киловольт, установленную в 30 метрах от жилого дома.

Сила статического поля уменьшается в зависимости от расстояния. Следовательно, розетка и линия электропередачи будут оказывать примерно одинаковое воздействие на людей.

Касательно переменных волн, то они затухают слабее, ведь их сила прямо пропорциональна расстоянию от энергоисточника. Если брать аналогичные дистанции, то эквивалентом розетки станет линия электропередач, имеющая напряжение 6.5 киловольт.

Причем в квартире, на даче либо в офисном помещении установлено множество розеток, также там есть электропроводка и различные приборы, работающие от тока. В совокупности для человека их излучение гораздо вреднее, нежели волны, исходящие от ЛЭП.

Нет сведений, стопроцентно подтверждающих то, что рядом с высоковольтной линией жить опасно. Эта тема не была изучена полностью. Но есть мнение, что у людей, живучих близ ЛЭП, последняя вызывает нарушение в функционировании внутренних органов. Но частота промышленного тока составляет 50 ГЦ, а на организм человека воздействуют частоты, которые намного ниже.

Но люди, работающие с высоким напряжением, отмечали, что после длительного присутствия рядом с линиями электропередачи, вредные последствия у них все же проявлялись. Большинство людей выявляли у себя следующие симптомы:

1. постоянное недомогание;
2. ослабление иммунитета;
3. нервозность.

Вероятно, это связано со сложностью профессии, требующей высокой концентрации внимания и постоянной собранности. Ученые отмечают, что у каждого человека степень восприятия силовых электрических и магнитных полей и статического излучения ЛЭП разная.

Болезненной состояние, вызванное негативным воздействием линий электропередач, называют «электрической аллергией». В некоторых странах человек с таким заболеванием имеет право переселиться в местности, находящуюся вдалеке от ЛЭП. Причем финансовые расходы и поиск жилья осуществляют правительственные органы.

Так, люди, одинокого возраста, проживающие в доме, расположенном рядом с линиями электропередач, могут подвергаться их негативному воздействую в разной степени. Один человек будет постоянно ощущать на себе результаты вредного влияния ЛЭП, а здоровье другого останется неизменным.

Какими могут быть последствия от проживания рядом с высоковольтной линией?

Предположительно, ЛЭП, находящаяся там, где расположена дача, квартира, офис либо другое помещение, где часто находятся люди, может нанести ущерб их здоровью. Опасность вредных излучений заключается в появлении у человека синдрома хронической усталости, ослаблении иммунитета и повышенной раздражительности.

Косвенным доказательством этого являются результаты исследований, проведенные в Каролинском институте в США. Ученые выяснили, что продолжительное воздействие электромагнитных полей повышает риск развития рака, заболеваний сердца и сосудов, ухудшает репродуктивную функцию и способствует депрессии.

Исследователи смогли изучить теорию вреда ЛЭП, благодаря участию в эксперименте нескольких тысяч людей, жизнь которых проходит рядом с высоковольтными линиями. Хотя точные причины отрицательного воздействия электромагнитных полей выяснить не удалось.

Но ученые предполагают, что ЛЭП ионизирует частицы пыли, витающих рядом с ними, а затем проникающие в легкие человека. В дыхательных органах ионы заряжают клетки, что нарушает их работу.

Конечно при длительном нахождении в месте, где есть высоковольтная линия, о ее вредном воздействии узнает каждый человек. Такое «неблагоприятное соседство» повышает вероятность появления онкологических заболеваний и нарушает функционирование многих систем организма:

• нервная;
• половая;
• иммунная;
• эндокринная;
• гематологическая;
• сердечно-сосудистая.

Вредная ЛЭП особенно опасна для беременных женщин, детей, аллергиков и людей с болезнями ЦНС и иммунодефицитом. Это подтверждают отзывы людей, которые больше года работали в зоне электромагнитных излучений.

Они отмечали, что у них появились сильные головные боли, гипертония и ухудшилось зрение. А мужчин молодого возраста, ранее не имеющих проблем с сердцем, часто случается инфаркт.

Как понять представляет ли ЛЭП опасность для здоровья?

Как человеку, проживающему рядом с высоковольтными линиями, самостоятельно можно определить степень влияния электромагнитных полей на организм? Выше говорилось, что расстояние передачи вредного магнитного поля определяется мощностью ЛЭП.

Зная необходимую информацию даже по проводам можно приблизительно определить класс напряжения линии электропередач. Это подскажет количество проводов в «связке» (фазе). Так, там, где 4 провода мощность составляет 750 киловатт, 3 – 500 кВ, 2 – 330 кВ, 1 – менее 330 кВ.

Чтобы установить класс, необходимо знать число изоляторов в гирлянде. 220 вК – 10-15 штук, 35 кВ – 3-5 штук, 110 кВ – 6-8 штук, 10 кВ – 1 изолятор.

Чтобы защитить людей от воздействия магнитных полей, ссылаясь на мощность линий электропередач, устанавливают санитарно-защитные зоны с проекции дальнего провода. Ниже представлен список, где указывается напряжение ЛЭП и величина зоны в метрах:

1. 750 кВ – 40 м;
2. 300-500 кВ – 30 м;
3. 150-220 кВ – 25 м;
4. 110 кВ – 20 м;
5. 35 кВ – 15 м;
6. до 20 кВ – 10 м.

Однако в этой таблице, установлены нормы для Москвы. Но в ряде случаев именно такой регламент используют при выделении участков для застройки.

Хотя вышеописанные санитарные нормы определялись без учета воздействия магнитного поля. Но сегодня во всем мире говорят об их еще большем вреде, нежели от электрического излучения. А в России и странах бывшего СНГ нет такого понятия, как уровень магнитных полей и оно вообще не нормируется.

Поэтому перед тем, как покупать дачу, дом либо квартиру вблизи от ЛЭП, стоит пригласить эколога для проведения исследования. Эксперты осуществят проверку и дадут официальное заключение, подтвержденное юридически. Также в крупных городах, таких как Москва, можно воспользоваться услугами специалистов Ассоциации независимых лабораторий, которые проведут профессиональную экологическую экспертизу.

Тем, кто хочет себя полностью обезопасить от отрицательного воздействия магнитных полей, исследователи рекомендуют увеличить норму санитарно-защитной зоны в десятикратном размере. Так, 100 метров вполне хватит, чтобы организм человека не подвергался влиянию слабой ЛЭП. А если недвижимость, распадающаяся вблизи от высоковольтных линий, уже куплена, и нет возможности ее продать, то однозначно надо вызывать специалистов, которые смогут определить степень потенциальной опасности.

Хотя до сегодняшнего дня нет официальных данных относительно безопасности ЛЭП, их негативное воздействие отрицать не стоит. Ведь большинство людей, проживающих или работающих вблизи с линией электропередач отмечали, что с каждым годом их самочувствие ухудшается. Поэтому тем, кто часто подвергается воздействию электромагнитных излучений, необходимо периодически отдыхать в экологически чистых зонах – за городом, в лесу, в горах или на море.

Искры летят над линиями электропередач сверхвысокого напряжения

Китай является глобальным испытательным полигоном для линий электропередачи сверхвысокого напряжения (СВН), технологии, которая может передавать электричество на огромные расстояния с гораздо большей эффективностью, чем линии высокого напряжения, которые вы повторно, вероятно, привыкли видеть.

С 2006 года было построено 19 таких многомиллиардных линий, протянувшихся почти на 30 000 километров и обеспечивающих 4% национального спроса на электроэнергию. Для сравнения, ни в одной другой стране нет ни одной линии сверхвысокого напряжения, находящейся в полной коммерческой эксплуатации.

Но энтузиазм Китая в отношении сверхвысокого вакуума угасает. Технология сталкивается с конфликтами интересов между сетевыми компаниями и центральными и местными органами власти. Сами линии работают неэффективно, а более поздние проекты вводятся в эксплуатацию в период избыточных мощностей по выработке электроэнергии.

Это означает, что согласования новых линий замедлились, и вряд ли сетевые компании смогут выполнить свои планы по новым линиям.

Увеличьте карту для более подробной информации. Начальные точки линии сверхвысокого напряжения отмечены зеленым цветом, а конечные точки — синим.
Источники: Lantau Group, новостные сообщения 

Большие планы

Китайские сетевые компании реализуют проекты сверхвысокого напряжения, чтобы решить логистическую дилемму: уголь, гидроэнергия, ветер и солнечные ресурсы сосредоточены внутри страны, но самая тяжелая энергия спрос вдоль урбанизированного восточного побережья.

В обычных высоковольтных линиях большая часть электроэнергии теряется при перемещении по огромной территории Китая. Преимущество линий сверхвысокого напряжения заключается в том, что в них значительно снижены потери.

В Китае развернуты два типа линий сверхвысокого напряжения. Линии постоянного тока (UHVDC) подходят для передачи от А до Б на расстояние более 1000 километров; тогда как линии переменного тока (UHVAC) работают лучше на немного меньших расстояниях, но допускают ответвления по пути.

Сетевые компании были активными пользователями, особенно State Grid, которая покрывает 88% территории Китая. План строительства на 2013–2020 годы предусматривал строительство шести линий переменного тока и 13 линий постоянного тока к 2013 году, а также 10 линий переменного тока и 27 линий постоянного тока к 2020 году.Только во Внутренней Монголии официальные лица компании говорили об 11 линиях, идущих от угольных и возобновляемых источников энергии в провинции к 2020 году. На самом деле, его национальная магистральная схема UHV, которая является центральным элементом ее амбиций UHVAC, вряд ли появится в ближайшее время.

Искры летят

В планах State Grid UHV предполагались значительные амбиции, но они не всегда совпадали с планами центральных и провинциальных политиков.

Центральные чиновники столкнулись с планировщиками State Grid по поводу схемы магистрали, которая предусматривает решетку из шести линий UHVAC для синхронизации сетей, которые в настоящее время находятся на территории State Grid. Но чиновники беспокоятся о том, что в этих взаимосвязанных сетях каскадно распространяются отключения электроэнергии по всей стране. Аналитики предполагают, что State Grid пока отложила план магистрали и вместо этого сосредоточилась на линиях UHVAC в отдельных сетях.

Между тем, экономическая целесообразность строительства новых линий сверхвысокого напряжения постоянного тока из внутренних районов ослабла на фоне замедления роста спроса на электроэнергию.

Рост национального спроса в среднем составлял 11,7% в 2003–2012 годах, но снизился до 4,5% в 2012–2017 годах, достигнув минимума на уровне 0,5% в 2015 году. 35% в 2016 г.

Повсеместный избыток мощностей означает меньшую потребность в новых проектах по передаче электроэнергии.

Китайская схема «Приоритетные линии электропередачи для предотвращения загрязнения воздуха», объявленная в 2014 году и предусматривающая строительство девяти линий сверхвысокого напряжения, должна быть завершена в этом году.В декабре 2017 года представители Национальной энергетической администрации (НАЭ) заявили, что эта схема «может удовлетворить спрос на электроэнергию в основных регионах потребления электроэнергии до 2020 года».

Неудивительно, что утверждения новых проектов сверхвысокого вакуума, на строительство которых требуется 3-4 года, идут медленно: в 2016 году был одобрен только один проект, а в 2017 году — два.

Напряженность на местном уровне к проектам UHV также были настроены скептически.

Провинции получают больший прирост валового внутреннего продукта (ВВП), занятости и доходов от строительства собственных электростанций, а не от импорта электроэнергии из других провинций.Даже новые линии, поддерживаемые центральным правительством, иногда не получали одобрения на уровне провинций.

Например, линия UHVDC номер четыре в провинции Сычуань проведет Сычуаньскую гидроэлектростанцию ​​в провинцию Цзянси и была выбрана для строительства в 13-й ^-й -й пятилетке (2016-2020). Но, как отметили представители NEA прошлой осенью, Цзянси не хочет этой власти. В 2018 году провинция вводит в эксплуатацию больше угольных электростанций, поэтому хочет отложить ввод новой линии до 2025 года. Провинция Хубэй также не хочет принимать давно обсуждаемые новые линии с северо-запада Китая.

Неутешительные результаты

У сетевых компаний есть свои причины проявлять осторожность в отношении новых линий сверхвысокого напряжения. Доходы от этих мегапроектов зависят от количества энергии, которую они могут передать. Но использование существующих линий было ниже, чем ожидалось, при этом линии, не относящиеся к гидроэнергетике, работали особенно плохо.

Более того, влияние сверхвысокого напряжения на «сокращение» возобновляемых источников энергии во внутреннем Китае также было разочаровывающим, что подорвало аргументы в пользу инвестиций.Сокращение относится к энергии, которая никогда не попадает в сеть и тратится впустую по причинам, в том числе из-за отсутствия пропускной способности или квот на потребление энергии угля.

Китайские линии сверхвысокого напряжения передают ветровую и солнечную энергию в сочетании с угольной энергией, которая остается основным источником электроэнергии. Тем не менее, даже незначительная доля мощности передачи сверхвысокого напряжения может по-прежнему передавать значительные нагрузки возобновляемых источников энергии из внутренних районов Китая на прибрежные рынки. Сторонники линий сверхвысокого напряжения ухватились за этот момент, защищая технологию.

Тем не менее, после десятилетия развития сверхвысокого напряжения уровни сокращения возобновляемых источников энергии остаются высокими, особенно в северо-западных регионах. Национальные темпы сокращения в 2017 году составили 12 % для ветра и 6 % для солнечной энергии, что на несколько процентных пунктов ниже их пиковых значений в 2016 году. Тем не менее, у Китая есть возможности для улучшения; в Европе темпы сокращения в странах с высоким уровнем производства ветровой энергии постоянно ниже 5%.

Анализ, проведенный исследователем окружающей среды Даррином Маги и географом Томасом Хеннигом, показывает, что в 2015 году сокращение электроэнергии в Юньнани достигло 95 тераватт-часов (ТВтч) — более чем в шесть раз больше заявленного уровня, и этого достаточно для питания Португалии и Сингапура вместе взятых в течение одного года.

Отстающие ветровая и солнечная энергия

По линиям электропередач сверхвысокого напряжения в 2016 г. было успешно передано 172,5 ТВт-ч возобновляемой энергии, или 3,2% национального энергопотребления. Однако 93% этой мощности приходилось на пять линий, используемых только для гидроэнергетики.

Некоторые китайские линии, не связанные с гидроэнергетикой, меньше зависят от возобновляемых источников энергии, чем надеялись сторонники. Caixin Energy сообщает, что, по мнению экспертов State Grid, доля возобновляемых источников энергии в линиях, которые планируется перевести на угольно-возобновляемую смесь, должна составлять 30%.Три такие линии работали как минимум часть 2016 года. Их производительность была неравномерной. В Ниндун-Чжэцзян приходилось 29% возобновляемых источников энергии, а доля южной линии Хами-Чжэнчжоу составляла 23%, а Симэн-Цзинань вообще не использовала ни одной.

Линия Чжэбэй-Фучжоу изначально создавалась как транспортное средство для атомной и ветровой энергии, но в 2016 году она не использовала ветер. В отчетах неясно, добавила ли она с тех пор энергию ветра в свою структуру, хотя она добавила уголь.

Есть надежда, что эти недостатки будут носить временный характер. Одна линия сверхвысокого напряжения, не связанная с гидроэнергетикой, которая была запущена в 2017 году, полагалась на уголь, потому что проекты возобновляемых источников энергии, которые планировалось сопровождать, столкнулись с задержками строительства . Общие объемы передачи значительно увеличились для первых линий сверхвысокого напряжения в Китае за первые пять лет их существования. Несколько новых линий сверхвысокого напряжения, использующих возобновляемые источники энергии, также были введены в эксплуатацию с середины 2016 года.

Но сокращение пространства для новых проектов сверхвысокого напряжения постоянного тока является постоянной проблемой для западных провинций, где быстрое увеличение мощностей в области возобновляемых источников энергии привело к тому, что инфраструктура передачи на большие расстояния с трудом успевает за темпами.

Реформы энергетического сектора

СВН, безусловно, не является единственной причиной проблем с сокращением возобновляемых источников энергии внутри страны. Они указывают на более широкий набор проблем, стоящих перед энергетическим сектором Китая, которые находятся в центре внимания инициатив по реформированию, запущенных в 2015 году. Эти реформы включали некоторые меры, специфичные для сверхвысокого напряжения. Но многие препятствия на пути развития линий сверхвысокого напряжения лучше всего устраняются посредством более комплексных реформ энергетического сектора.

К ним относятся рынки торговли электроэнергией, облегчающие прибрежным провинциям покупку электроэнергии внутри страны (и на местном уровне) в кратчайшие сроки; меры по укреплению конкурентоспособности дальней экологически чистой энергии по сравнению с местными угольными электростанциями; и реформы, направленные на сокращение споров по поводу планирования сети между центральным правительством и провинциями.

Эти реформы находятся на ранней стадии. Но хотя энтузиазм в отношении сверхвысокого напряжения в Китае угасает, эта технология по-прежнему будет играть роль в переходе страны к возобновляемым источникам энергии. От того, насколько успешными будут реформы, будет зависеть, какова будет эта роль.

7. Поля крайне низких частот, например, от линий электропередач и бытовых приборов

7. Поля крайне низких частот, например, от линий электропередач и бытовых приборов

• 7.1 Каковы источники полей крайне низких частот (полей КНЧ)?
• 7.2 Каков уровень воздействия полей КНЧ?
• 7.3 Могут ли поля ELF повышать риск детской лейкемии и других видов рака?
• 7.4 Может ли воздействие КНЧ вызывать головные боли или другие последствия для здоровья?
• 7.5 Какой вывод можно сделать о полях ELF?

7.1 Каковы источники крайне низкочастотных полей (КНЧ полей)?

Линии электропередач генерируют поля КНЧ
Авторы и права: Мигель Сааведра

В этой оценке поля крайне низких частот (КНЧ) обозначают электромагнитные поля с частотами ниже 300 Гц, то есть частотами ниже промежуточных частот.

Большая часть электроэнергии, передаваемой по линиям электропередач, электропроводке и бытовым приборам, представляет собой переменный ток (AC). Переменный ток (AC) движется вперед и назад циклами 50 или 60 раз в секунду, то есть с частотой 50 Гц и 60 Гц (последняя преимущественно в США). Такие электромагнитные поля классифицируются как поля чрезвычайно низкой частоты (ELF) , поскольку их частота ниже 300 Гц.

Помимо линий электропередач и бытовых приборов важными источниками полей крайне низкой частоты являются электростанции и подстанции, сварочные аппараты, индукционные нагреватели, а также системы железных дорог, трамваев и метро.

Поля чрезвычайно низкой частоты имеют электрическую и магнитную составляющую:

• Электрическое поле – это сила, создаваемая притяжением и отталкиванием электрических зарядов (причина электрического потока), и измеряется в вольтах на метр (В/м ).
• Магнитное поле – это сила, возникающая вследствие движения зарядов (потока электричества). Величина (напряженность) магнитного поля обычно измеряется в теслах (Тл).

Интенсивность как электрического, так и магнитного полей уменьшается по мере удаления от источника поля.

ELF электрические поля наиболее сильны вблизи линий электропередачи высокого напряжения (до 5 кВ/м, а в некоторых случаях и выше), а магнитные поля ELF особенно сильны вблизи индукционных печей и сварочных аппаратов (до несколько мТл).

Для определения соблюдения пределов воздействия необходимо измерить максимально возможное воздействие рядом с источником. Максимальная экспозиция часто намного выше, чем средняя экспозиция. Это касается не только тех, кто живет и работает далеко от источника.Даже у обходчика, который устанавливает или ремонтирует линии электропередач, можно ожидать, что средний уровень облучения будет примерно в 10 раз ниже максимального. Можно ожидать, что для населения в целом среднее воздействие будет в сотни или тысячи раз ниже.

Для оценки соблюдения пределов воздействия необходимо измерить максимально возможное воздействие рядом с устройствами. Однако максимально возможное облучение рядом с конкретным источником зачастую в десятки, сотни и тысячи раз превышает среднее индивидуальное облучение человека.

Например, для монтажника, который устанавливает или ремонтирует электрические линии, среднее воздействие магнитных полей может быть более чем в десять раз ниже, чем максимальное воздействие вблизи линии электропередачи. Можно ожидать, что для населения в целом, которое живет и работает дальше от источника, разница между максимальным и средним воздействием будет еще больше. Подробнее…

Типовые частоты для устройств, генерирующих крайне низкие
поля частоты

7.2 Каков уровень воздействия полей КНЧ?

Обычные люди могут подвергаться воздействию полей крайне низкой частоты (ELF) от различных стационарных источников, которые работают в нашей среде, таких как линии электропередач.

Когда люди проходят непосредственно под высоковольтной линией электропередач , они могут подвергаться воздействию электрического поля от 2 до 5 кВ/м и магнитного поля менее 40 мкТл. Сила электрического и магнитного поля быстро уменьшается с расстоянием до линии.

Низковольтные линии электропередач вызывают гораздо меньшее облучение (100-400 В/м и 0,5-3 мкТл), а подземные кабели практически не подвергаются. Электростанции и распределительные станции закрыты для большинства людей и поэтому не считаются источником воздействия для широкой публики. То же самое касается установок электроснабжения железных дорог. Уровни воздействия в местах, доступных для населения, ниже установленных пределов.

Дома магнитные поля имеют тенденцию быть наиболее сильными рядом с некоторыми бытовыми приборами, которые содержат двигатели, трансформаторы и нагреватели, и поля быстро уменьшаются с расстоянием.Например, магнитное поле вблизи пылесоса в 200 раз слабее на расстоянии 1 м, чем на расстоянии 5 см (до 40 мкТл).

Рабочие в электроэнергетике могут подвергаться воздействию высоких уровней электромагнитных полей на работе. Поля чрезвычайно низкой частоты достигают или превышают рекомендуемые пределы (директива 2004/40/EC). В некоторых зонах внутри электростанций и распределительных станций необходимы соответствующие меры безопасности. Поля крайне низкой частоты (а также промежуточной частоты) также генерируются индукционными и электродуговыми печами и сварочными аппаратами, и для таких устройств необходимо контролировать воздействие на рабочих.Для некоторых сварочных аппаратов возможна напряженность магнитного поля до нескольких сотен мкТл.

Некоторые медицинских приложений , в которых используются электромагнитные поля в диапазоне чрезвычайно низких частот, включают: стимуляцию роста костей для ускорения заживления переломов, транскраниальную магнитную стимуляцию для активизации мозговой деятельности или лечения определенных заболеваний, заживление ран и лечение боли. ELF также можно использовать для обнаружения рака с помощью измерений биоимпеданса, что является неинтрузивным методом диагностики.Подробнее…

7.3 Могут ли поля ELF повышать риск детской лейкемии и других видов рака?

7.3.1 В 2002 г. Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицировало магнитных полей КНЧ как «возможно канцерогенные для человека» (группа 2B). ((Toolbox объяснит категории IARC)) Это было основано на статистических исследованиях, показывающих, что дети более склонны к развитию лейкемии, если их воздействие магнитных полей чрезвычайно низкой частоты превышает 0,3-0,4 мкТл, что было бы относительно сильным.Экспериментальные исследования на животных не подтвердили эти выводы.

Кроме того, IARC пришел к выводу, что не было доказательств связи между магнитными полями сверхнизких частот и любым другим типом рака.

Что касается электрических полей КНЧ , то IARC классифицировал их как «не поддающиеся классификации в отношении канцерогенности для человека». ((Toolbox объяснит категории IARC))

Несколько исследований, проведенных с тех пор, пролили мало света на эту тему. Лабораторные исследования не подтверждают связь между детской лейкемией и крайне низкочастотными магнитными полями, и то, как эти поля могут вызывать детскую лейкемию, остается неизвестным.Это подчеркивает необходимость дополнительных исследований для согласования результатов.

В 2004 г. была выдвинута возможная гипотеза, объясняющая обнаружение детской лейкемии. В одном недавнем исследовании наблюдалось снижение выживаемости у детей с лейкемией, подвергавшихся воздействию средних магнитных полей сверхнизкой частоты выше 0,3 мкТл, но прежде чем делать выводы, необходимо дождаться подтверждающих исследований.

Большинство новых эпидемиологических исследований изучали риск развития рака молочной железы или опухоли головного мозга. Рак молочной железы вызвал особый интерес из-за экспериментальных результатов, свидетельствующих о том, что синтез мелатонина связан с воздействием поля КНЧ, а также потому, что мелатонин может играть роль в развитии рака молочной железы.Гипотеза о связи между воздействием поля КНЧ и риском рака молочной железы, по сути, была отвергнута после крупных и хорошо контролируемых исследований. Хотя появились некоторые новые данные об опухолях головного мозга, однозначные выводы сделать пока нельзя. Подробнее…

7.3. 2 Исследования на лабораторных животных показали мало доказательств того, что воздействие только магнитных полей сверхнизких частот может вызвать любой тип рака или повлиять на уже существующие опухоли. Имеются некоторые противоречивые данные о том, что магнитные поля КНЧ мощностью около 100 мкТл могут усиливать развитие опухолей, вызванных другими известными канцерогенами, но в большинстве исследований, оценивающих такие комбинированные эффекты, такой связи не обнаружено.Результаты недавних исследований потенциально полезны для объяснения механизмов и несоответствий предыдущих результатов, но им не хватает подтверждения в независимых экспериментах, и их недостаточно, чтобы оспорить оценку IARC о том, что экспериментальные доказательства канцерогенности магнитных полей сверхнизких частот недостаточны. Это означает, что экспериментальные исследования нельзя интерпретировать как показывающие наличие или отсутствие канцерогенного эффекта из-за серьезных качественных или количественных ограничений. Подробнее…

7.3.3 Лабораторные исследования изолированных клеток и тканей (исследования in vitro) могут предоставить информацию о механизмах повреждения клеток. На данном этапе опубликованные исследования in vitro не могут объяснить эпидемиологические данные, но и не противоречат им. Они продемонстрировали множество эффектов полей КНЧ, и воздействие ЭМП может повлиять на большое количество клеточных компонентов, клеточных процессов и клеточных систем. Поскольку данные теоретических и экспериментальных исследований предполагают, что поля КНЧ вряд ли могут напрямую повредить генетический материал, в большинстве исследований изучались возможные эффекты на клеточную мембрану, экспрессию генов и передачу сигналов клеткой.Кроме того, было проведено большое количество исследований для изучения возможного влияния на такие процессы, как пролиферация клеток, регуляция клеточного цикла, дифференцировка клеток, метаболизм и различные физиологические характеристики клеток. Существует потребность в независимом воспроизведении некоторых исследований, предполагающих генотоксические эффекты, и в исследованиях с улучшенным дизайном. Также необходимо лучше понять возможные комбинированные эффекты, влияние ELF на клеточную регуляцию, а также ингибирование лечения рака молочной железы.Подробнее…

7.4 Может ли воздействие КНЧ вызывать головные боли или другие последствия для здоровья?

Было высказано предположение, что воздействие поля КНЧ вызывает ряд симптомов: покраснение, покалывание и жжение кожи, а также усталость, головная боль, трудности с концентрацией внимания, тошнота и учащенное сердцебиение. Термин «электромагнитная гиперчувствительность» (ЭГЧ) вошел в обиход на основании сообщения больных людей о том, что электрические и/или магнитные поля сверхнизкой частоты или близость к активированному электрическому оборудованию вызывают симптомы.Взаимосвязь между воздействием поля КНЧ и этими симптомами не была показана в научных исследованиях, и кажется очевидным, что воздействие поля КНЧ не является ни необходимым, ни достаточным фактором, чтобы вызвать жалобы на здоровье у людей, сообщающих о симптомах. Могут ли поля ELF быть способствующим фактором при некоторых условиях, еще предстоит определить.

После первоначального эпидемиологического исследования рака у детей большое количество других заболеваний также было изучено в связи с полями КНЧ, но не было обнаружено убедительных доказательств связи между полями крайне низкой частоты и этими заболеваниями.Тем не менее, некоторые заболевания, которые поражают клетки головного и спинного мозга, по-прежнему считаются заслуживающими изучения в этом отношении, и это относится, в частности, к БАС (боковой амиотрофический склероз) и болезни Альцгеймера.

Хотя в некоторых экспериментальных исследованиях на лабораторных животных описано влияние магнитного поля КНЧ на нервную систему, развитие животных и выработку мелатонина, доказательства такого воздействия слабые и неоднозначные. Из этих данных нельзя сделать никаких выводов о возможных рисках для здоровья человека.

Исследования на изолированных клетках и тканях (исследования in vitro) довольно скудны, когда речь идет о полях КНЧ и их возможной роли в заболеваниях, отличных от рака. Были проведены базовые исследования для понимания различных механизмов взаимодействия, но на данном этапе данных недостаточно для экстраполяции на конкретные симптомы или состояния. Подробнее…

7.5 Что можно сказать о полях ELF?

Магнитные поля КНЧ были классифицированы Международным агентством по изучению рака (IARC) как потенциально канцерогенные.Этот вывод в основном основан на эпидемиологических исследованиях, показывающих, что воздействие относительно сильных магнитных полей КНЧ может быть причиной детской лейкемии. Теперь эти выводы необходимо согласовать с экспериментальными исследованиями, которые до сих пор мало что подтверждали. Остается большой вопрос: как именно поля могли вызвать лейкемию?

В отношении некоторых других заболеваний, особенно рака молочной железы и сердечно-сосудистых заболеваний, последние исследования показывают, что связь с полями крайне низкой частоты маловероятна.Для некоторых других заболеваний, таких как заболевания, поражающие головной и спинной мозг, вопрос о связи с полями ELF остается открытым, и требуются дополнительные исследования.

До сих пор не было продемонстрировано никакой связи между полями чрезвычайно низкой частоты и такими симптомами, о которых сообщали сами пациенты, такими как усталость, головная боль и трудности с концентрацией внимания.

Необходимо лучшее понимание недавно опубликованных результатов генотоксичности, включая результаты исследования REFLEX. Подробнее…

Магнитные поля высоковольтных линий электропередач и риск развития рака у взрослых финнов: общенациональное когортное исследование

Цель:

Изучить риск развития рака в связи с магнитными полями у взрослых финнов, живущих вблизи высоковольтных линий электропередач.

Дизайн:

Всероссийское когортное исследование.

Предметы:

383,7 тыс. человек, проживавших в 1970-89 гг. в пределах 500 м от воздушных линий электропередач 110-400 кВ в расчетном магнитном поле > или = 0,01 мкТл. Субъекты исследования идентифицировались по связям записей общенациональных регистров.

Основные показатели результата:

Количество наблюдаемых и ожидаемых случаев рака, стандартизированные коэффициенты заболеваемости и коэффициенты заболеваемости, скорректированные с учетом пола, возраста, календарного года и социального класса, например, путем непрерывного кумулятивного воздействия на 1 мкТл в год с 95% доверительными интервалами из мультипликативных моделей. для всех видов рака вместе взятых и 21 выбранного типа.

Результаты:

Всего наблюдалось 8415 случаев рака (стандартизированный коэффициент заболеваемости 0. 98; 95% доверительный интервал от 0,96 до 1,00) у взрослых. Все коэффициенты заболеваемости для обоих полов вместе взятые были незначимыми и находились в пределах от 0,91 до 1,11. Значительные превышения наблюдались при множественной миеломе у мужчин (коэффициент заболеваемости 1,22) и при раке толстой кишки у женщин (1,16).

Выводы:

Типичные магнитные поля в жилых помещениях, создаваемые высоковольтными линиями электропередач, по-видимому, не связаны с общим риском развития рака у взрослых.Высказанные ранее предположения о связи магнитных полей крайне низкой частоты с опухолями нервной системы, лимфомой и лейкемией у взрослых и раком молочной железы у женщин не подтвердились.

Передача электроэнергии — Энергетическое образование

Рисунок 1. Высоковольтные линии электропередач используются для передачи электроэнергии на большие расстояния. ^[1]

Передача электроэнергии — это процесс доставки произведенной электроэнергии — обычно на большие расстояния — в распределительную сеть, расположенную в населенных пунктах. ^[2] Важная часть этого процесса включает трансформаторы, которые используются для повышения уровней напряжения, чтобы сделать возможной передачу на большие расстояния. ^[2]

Система передачи электроэнергии в сочетании с электростанциями, системами распределения и подстанциями образует так называемую электрическую сеть . Сеть удовлетворяет потребности общества в электроэнергии и обеспечивает передачу электроэнергии от ее производства до конечного использования. Поскольку электростанции чаще всего располагаются за пределами густонаселенных районов, система передачи должна быть достаточно крупной.

Линии электропередач

Линии электропередач или линии электропередач, подобные показанным на рисунке 1, транспортируют электроэнергию с места на место. Обычно это электричество переменного тока, поэтому повышающие трансформаторы могут повышать напряжение. Это повышенное напряжение обеспечивает эффективную передачу на расстояние до 500 километров. Есть 3 типа линий: ^[3]

• Воздушные линии имеют очень высокое напряжение, от 100 кВ до 800 кВ, и обеспечивают большую часть передачи на большие расстояния.Они должны быть высокого напряжения, чтобы минимизировать потери мощности на сопротивление.
• Подземные линии используются для передачи электроэнергии через населенные пункты, под водой или почти везде, где нельзя использовать воздушные линии. Они менее распространены, чем воздушные линии, из-за тепловых потерь и более высокой стоимости.
• Подпередающие линии несут более низкое напряжение (26 кВ — 69 кВ) к распределительным станциям и могут быть воздушными или подземными.

Рис. 2.2\раз R[/математика]

где

• [math]I[/math] — сила тока в амперах
• [math]R[/math] сопротивление в омах

Выше было упомянуто, что высоковольтные линии уменьшают эту потерю мощности. Этот факт можно объяснить, посмотрев на переданную мощность, [math]P_{trans}=I\times V[/math]. По мере того, как напряжение становится выше, ток должен уменьшаться пропорционально, потому что мощность остается постоянной. Например, если напряжение увеличить в 100 раз, ток должен уменьшиться в 100 раз, а результирующая потеря мощности уменьшится на 100 ² = 10000.Однако есть предел, заключающийся в том, что при очень высоких напряжениях (2000 кВ) электричество начинает разряжаться, что приводит к большим потерям. ^[3] При передаче и распределении электроэнергии в США, по оценкам EIA, теряется около 6% электроэнергии. ^[5]

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. соответствующие страницы ниже:

Ссылки

1. ↑ Wikimedia Commons [онлайн], доступно: http://commons.wikimedia.org/wiki/Файл:Ligne_haute-tension.jpg
2. ↑ ^{2.0 2.1} Р. Пейнтер и Б. Дж. Бойделл, «Передача и распределение электроэнергии: обзор» в Введение в электричество , 1-е изд., Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Пирсон, 2011, ч. 25, сек. .1, с.1095-1097
3. ↑ ^{3.0 3.1 3.2} Р. Пейнтер и Б. Дж. Бойделл, «Линии электропередачи и подстанции» в Введение в электричество , 1-е изд., Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Пирсон, 2011, 2011, стр. 225, с.3, с.1102-1104
4. ↑ EIA, Неделя Канады: Интегрированная электрическая сеть повышает надежность для США, Канады [онлайн], доступно: http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=8930
5. ↑ ОВОС. (27 мая 2015 г.). Потери электроэнергии [Онлайн]. Доступно: http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=105&t=3

ICNIRP | Линии электропередач

Характеристики приложения и его использование

Различные типы линий электропередач служат для транспортировки электроэнергии от места выработки к конечным потребителям. Чаще всего из соображений эффективности электричество передается на большие расстояния в виде переменного тока с частотой 50 или 60 Гц, по воздуху или под землей по высоковольтным линиям или кабелям. На очень большие расстояния или под водой передача иногда происходит с помощью постоянного тока высокого напряжения (HVDC).

Линии электропередач переменного тока (AC) окружены низкочастотными электрическими и магнитными полями. Линии HVDC излучают статические электрические и магнитные поля. Сила полей, излучаемых этими линиями, зависит главным образом от передаваемого тока и линейного напряжения.

Такие материалы, как кирпич и глина, очень эффективно экранируют электрическое поле. Конструкция подземных линий такова, что электрическое поле полностью экранировано. Статическое электрическое поле от воздушных линий постоянного тока высокого напряжения может распространяться дальше в окружающую среду по сравнению с линиями переменного тока (эффект короны). Магнитное поле, напротив, беспрепятственно проходит через большинство материалов. Однако сила полей быстро уменьшается по мере удаления от линии.

Влияние ЛФ на организм и последствия для здоровья

Когда люди подвергаются воздействию низкочастотных полей, внутри тела генерируются электрические поля и токи, которые могут мешать собственным электрическим полям и потокам тока тела, которые связаны с нормальным биологическим функционированием.НЧ или статическое электрическое поле взаимодействует с телом как поверхностный заряд. На низких уровнях эти взаимодействия остаются в основном незамеченными организмом и не ставят под угрозу здоровье. Кроме того, эти поля могут заряжать объекты, которые электрически не связаны с землей. Если заряженный объект и объект, соединенный с землей (где любой из них может быть человеком), вступают в контакт, иногда возникает разряд через искру. Эффект аналогичен эффекту поля, создаваемого электрическими полями и токами.

Выше определенного уровня воздействия, называемого пороговым, индуцированные внутренние поля вызывают обратимые эффекты на возбудимых клетках в организме, такие как слабое мерцание света на периферии поля зрения (фосфены), эффекты электрического заряда на уровне кожи (аналогично тому, что происходит, когда вы расчесываете волосы, в результате чего ваши волосы встают дыбом) или стимуляция нервов и мышц, ощущаемая как покалывание. При более высоких уровнях НЧ поля вызывают необратимые сердечно-сосудистые эффекты или ожоги тканей.

В течение последних нескольких десятилетий широко изучались долгосрочные последствия низкоуровневого облучения от системы распределения электроэнергии, включая линии электропередач, и их влияние на здоровье.

Эпидемиологические исследования показали, что длительное низкоуровневое воздействие магнитных полей частотой 50–60 Гц может быть связано с повышенным риском развития лейкемии у детей. Однако сочетание предвзятости отбора, некоторой степени смешения и случайности могло бы объяснить эти результаты.Кроме того, биофизический механизм не был идентифицирован, а результаты лабораторных исследований на животных и клетках не подтверждают представление о том, что воздействие магнитных полей частотой 50–60 Гц является причиной детской лейкемии. Таким образом, существующие в настоящее время научные данные не позволяют сделать вывод о том, что длительное воздействие ЛФ является причиной лейкемии у детей. Доказательства рака у взрослых в результате воздействия LF очень слабые. Нет существенных научных доказательств связи между воздействием LF и болезнью Паркинсона, рассеянным склерозом, влиянием на развитие и репродуктивную систему и сердечно-сосудистыми заболеваниями, в то время как в отношении болезни Альцгеймера и бокового амиотрофического склероза доказательства неубедительны.Исследования симптомов, качества сна, когнитивных функций не предоставили последовательных доказательств эффекта от этого типа воздействия.

Общие исследования на сегодняшний день не показали, что длительное низкоуровневое воздействие LF оказывает вредное воздействие на здоровье.

Воздействие статических полей на организм и последствия для здоровья

Существует несколько известных механизмов воздействия магнитных полей на биологические системы. Магнитные поля воздействуют физическими силами не только на металлические объекты, но и на движущиеся электрические заряды.Что касается биологического функционирования, воздействие статических магнитных полей будет влиять на электрически заряженные частицы и клетки в крови, особенно при движении через магнитное поле. Магнитная сила может ускорить или уменьшить движение заряженных частиц. Примером может служить снижение скорости движения клеток крови по кровеносным сосудам. Еще одним механизмом являются сложные электронные взаимодействия, которые могут влиять на скорость определенных химических реакций в организме.

Нет данных о побочных эффектах воздействия полей до 8 Тл, за исключением ограниченной информации о незначительных эффектах, таких как зрительно-моторная координация и визуальный контраст.Магнитные поля силой 2–3 Тл или выше (например, создаваемые оборудованием в некоторых промышленных и медицинских учреждениях или в некоторых специализированных исследовательских учреждениях, например МРТ) могут вызывать кратковременные ощущения, такие как головокружение и тошнота. Это происходит в результате генерации небольших электрических токов в органе баланса уха. Токи генерируют сигналы в мозг, которые предоставляют информацию, отличную от информации, полученной через зрение, что приводит к ощущению головокружения и тошноты. Эти эффекты сами по себе не являются неблагоприятными для здоровья, но они могут раздражать и нарушать нормальное функционирование.

Статические электрические поля не проникают в тело человека. Они взаимодействуют только косвенно через эффекты поверхностного заряда, подобные описанным выше. Кроме того, очень сильные электрические поля от линий постоянного тока высокого напряжения могут заряжать частицы в воздухе, в том числе частицы загрязняющих веществ. Существует гипотеза, что заряженные частицы могут лучше поглощаться легкими, чем незаряженные, и, таким образом, повышать подверженность людей загрязнению воздуха. Современные знания, однако, предполагают, что повышенный риск для здоровья от такого заряда частиц очень маловероятен.

Общие исследования на сегодняшний день не показали, что воздействие слабых статических электрических и магнитных полей оказывает пагубное воздействие на здоровье.

Защита

Чтобы предотвратить вредное для здоровья взаимодействие со статическими или низкочастотными полями, ICNIRP рекомендует ограничивать воздействие таких полей, чтобы внутри тела никогда не достигался порог, при котором взаимодействие между телом и внешним электрическим и магнитным полем оказывает неблагоприятное воздействие.

В отношении статических электрических полей не рекомендуется использовать какой-либо конкретный предел воздействия, поскольку они взаимодействуют только на поверхности тела.Для статических магнитных полей пределы воздействия устанавливаются таким образом, чтобы избежать возникновения ощутимых эффектов на организм человека, вызывающих кратковременные ощущения, такие как головокружение и тошнота. Они выражаются через плотность магнитного потока в теслах (Тл). Что касается низкочастотных полей, пределы воздействия, называемые базовыми ограничениями, связаны с порогом, показывающим неблагоприятное воздействие, с дополнительным понижающим коэффициентом для учета любых научных неопределенностей, связанных с определением порога.Они выражаются через напряженность наведенного внутреннего электрического поля в В/м. Уровни воздействия вне тела, называемые референтными уровнями, выводятся из основных ограничений с использованием наихудших предположений таким образом, что оставление ниже референтных уровней (в воздухе) означает, что базовые ограничения также будут соблюдены (в воздухе). тело). Кроме того, ICNIRP рекомендует избегать любого раздражающего или вредного косвенного воздействия разрядных токов. Все цифры и дополнительную информацию см. в приведенных ниже рекомендациях ICNIRP.

Закон Мэриленда о линиях высокого напряжения

Закон штата Мэриленд о линиях высокого напряжения требует, чтобы перед началом работ, которые могут привести к перемещению людей или оборудования в пределах 10 футов от
ВЛ, о них необходимо уведомить БГЭ. BGE сделает территорию безопасной для выполнения работ. Руководящие принципы HVLA применимы как к профессиональным, так и к непрофессиональным работникам. Никто не освобождается от соблюдения.

Кроме того, OSHA требует, чтобы при использовании крана или деррик-крана
Необходимо соблюдать расстояние 20 футов от всех воздушных линий электропередач до тех пор, пока не будет определено напряжение линии.Обратитесь в BGE за помощью при использовании кранов или вышек по телефону 1-877-427-2008.

Что должны делать подрядчики, чтобы соответствовать HVLA?

• Уведомить BGE по телефону 1-800-685-0123 или
  Свяжитесь с нами ДО начала любых работ, если работа может привести к тому, что люди или оборудование будут находиться на расстоянии 10 футов или 20 футов при использовании кранов или вышек от воздушных линий электропередач.
• Ознакомить сотрудников с Законом;
• Разместите знаки: Разместите предупредительные знаки на всем оборудовании, которое может оказаться в непосредственной близости от воздушных линий.
• Оборудование включает:
• Лестницы, краны, деррик-краны, сваебойные машины, экскаваторы, триммеры и аналогичные устройства.
• Знаки должны быть:
• Постоянными и устойчивыми к атмосферным воздействиям
• Разборчивы с расстояния не менее 12 футов. каждого крана или вышки так, чтобы когда стрела поднята, она находилась на уровне глаз оператора.
• На табличках должно быть написано: «Эксплуатация данного оборудования на расстоянии менее 10 футов от любого электрического провода запрещена».

Что сделает BGE в ответ на ваш запрос?

• После предварительного уведомления и надлежащего утверждения BGE примет соответствующие меры безопасности, которые могут включать:
• Перемещение линий
• Установка физических барьеров для предотвращения любого контакта с линиями.
• Обесточивание и заземление линий.
• Другие профилактические меры безопасности.

Хотя целью BGE является помочь вам безопасно работать вблизи воздушных линий электропередач, BGE не обязана нести какие-либо расходы на какие-либо меры безопасности, требуемые Законом о линиях высокого напряжения.

Несоблюдение требований HVLA наказывается штрафом, тюремным заключением или и тем, и другим.

Калифорния уникально подвержена пожарам благодаря своему давнему роману с высоковольтными линиями электропередач

Недавние пожары в Калифорнии справедливо связывают с глобальным потеплением. Но по мере того, как с каждым годом все больше жителей узнают об этом, ключевую роль играет еще один долгосрочный фактор: энергосистема Калифорнии. По оценкам

Cal Fire, электрические сети вызвали около 10% недавних лесных пожаров в Калифорнии, в том числе некоторые из самых разрушительных. Хотя роль линий электропередач в пожарах в Кэмпе и Вулси еще не подтверждена, компания Southern California Edison признала, что ее линии помогли разжечь разрушительный пожар в Томасе год назад, а PG&E, чьи линии электропередач были замешаны в ряде крупных пожаров, собирается подать заявление о защите от банкротства.

В Калифорнии особенно взрывоопасное сочетание высоковольтного электричества и легко воспламеняющихся ландшафтов.Эта нестабильная ситуация является результатом длительного увлечения электричеством, которое началось более века назад.

В первые дни существования Калифорнии не было легкого доступа к углю, а к концу 19 века дешевая древесина быстро заканчивалась. Что у него было, так это вода в быстрых реках и ручьях Сьерра-Невады.

Спрос Калифорнии на электроэнергию продолжает расти, в настоящее время в среднем около 10% за десятилетие.

Таким образом, Калифорния рано обратилась к гидроэнергетике, вдохновленная инновациями эпохи золотой лихорадки в гидравлической добыче полезных ископаемых, которые перемещали воду по склонам гор. В начале прошлого века вращающиеся турбины Биг-Крик и других гидроэнергетических комплексов в горах Сьерра начали подавать обильную дешевую электроэнергию в Южную Калифорнию, и Биг-Крик сегодня по-прежнему подает миллиард ватт в сеть Эдисона.

Была одна проблема: эти источники гидроэнергии в труднопроходимой Сьерре находились в сотнях миль от городов, где проживало большинство калифорнийцев.Таким образом, обширная паутина линий электропередачи была накинута на ландшафт, многие из них находились под высоким напряжением, чтобы минимизировать потери электроэнергии.

К 1910-м годам в Калифорнии было больше линий высокого напряжения, чем где-либо еще в мире. Со строительством плотины Гувера электрическая инфраструктура Калифорнии распространилась даже на соседние штаты. Все эти высоковольтные линии электропередач пересекали опасный ландшафт, часто вдоль покрытых чапаралем предгорий, где искра дуги линии электропередач могла воспламенить ад.

Чтобы помочь построить эту сеть, калифорнийские ученые и инженеры освоили искусство высоковольтной передачи. Столетие назад Калифорнийский университет в Беркли, Стэнфорд и то, что впоследствии стало Калифорнийским технологическим институтом, создавали программы мирового уровня в области электротехники. Они сосредоточились на разработке изоляторов, трансформаторов, переключателей и линий, которые могли бы работать при высоких напряжениях с небольшими потерями. (Те же самые электротехнические программы помогли бы поддерживать высокотехнологичные отрасли, от аэрокосмической промышленности до Силиконовой долины.)

Калифорнийцы были счастливы использовать изобилие электричества, независимо от того, откуда оно берется.К 1930 году штат потреблял электроэнергию более чем в два раза больше, чем по стране. Потребительский спрос продолжал ненасытно расти, сначала за счет электроприборов и телевизоров в середине 20-го века, а в последнее время за счет компьютеров, смартфонов, электромобилей и серверных ферм.

Однако поддерживать высоковольтные линии в естественных условиях было не так просто, как в лаборатории. Деревья растут, дуют ветры, искры летят на сухой трут.

Долгий роман Калифорнии с высоковольтной передачей тем временем стал помехой из-за устаревающей инфраструктуры.Расследование пожара в Кэмпе сосредоточено на опоре электропередачи на линии Карибу-Палермо компании PG&E, которая работает на напряжении 115 киловольт. Эта линия была построена в 1919 году для подачи электроэнергии от ряда гидроэлектростанций на северном развилке реки Перо, каскадного водораздела Сьерры, настолько богатого своим генерирующим потенциалом, что она была известна как «Лестница власти». Некоторым из этих опор уже сто лет, и их металлические компоненты могут выйти из строя.

Вступайте в бой: первые новости минуты »

Тем не менее, спрос на электроэнергию в Калифорнии продолжает расти, в настоящее время в среднем около 10% за десятилетие.Прогнозируется, что эта скорость сохранится до 2030 года. (Одним из удивительных новых источников утечки в сети является легализация марихуаны. По оценкам, освещение и вентиляция на крытых фермах по выращиванию марихуаны увеличат общий спрос на электроэнергию в Калифорнии на 2%.)

Поскольку Калифорния адаптируется к климату изменение, его использование альтернативной энергии приведет к дальнейшему рассредоточению производства электроэнергии. Для ветряных и солнечных электростанций требуются обширные открытые пространства. Ветряная электростанция Альта возле перевала Техачапи занимает несколько тысяч акров, как и солнечная электростанция Топаз на равнине Карризо.Как и гидроэлектростанции до них, эти фермы расположены далеко от людей, которые используют производимую ими электроэнергию, а это означает, что через землю проходит все больше линий высокого напряжения.

Технические эксперты и политики рассмотрят способы снижения рисков, связанных со всеми этими линиями электропередач: лучшая изоляция, очистка от кустарников и планы по их отключению в опасных условиях.