Воздушные линии (ВЛ) электропередачи – пока единственное средство для передачи электроэнергии на дальние расстояния. Применение кабельных линий для этой цели невозможно, так как потери электроэнергии в них больше.
В зависимости от расстояния, на которое передается электроэнергия, строится воздушная линия соответствующего класса напряжения. Чем расстояние больше, тем выше напряжение выбирается, так как при этом ток в линии будет меньшим. При этом мощность потерь, зависящая квадратично от тока и линейно – от сопротивления проводов, тоже уменьшится.
После монтажа воздушная линия передается эксплуатирующей организации, задача которой – содержать ее в исправном и соответствующем действующим нормам состоянии. Требования к эксплуатации воздушных линий изложены в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей.
Виды технического обслуживания воздушных линий
Техническое обслуживание ВЛ включает:
- периодические осмотры;
- внеочередные осмотры;
- ремонтные работы;
- очистку зоны отчуждения от поросли.
Периодичность плановых осмотров ЛЭП устанавливается лицом, ответственным на предприятии за электрохозяйство, но производится не реже одного раза в год. Осмотр ведется с поверхности земли электромонтером, проходящим вдоль линии. Она при этом находится под напряжением, так как в ходе осмотра не происходит приближения к токоведущим частям на расстояние, опасное для жизни.
В ходе осмотра проверяется:
- состояние опор: вертикальность их установки, отсутствие трещин в железобетонных опорах, гниения – у деревянных;
- состояние фундаментов опор;
- целостность заземляющих спусков к контурам заземления;
- наличие маркировки на опорах, запрещающих плакатов;
- провис проводов и его соответствие допустимым нормам;
- наличие деревьев на окраине охранной зоны ЛЭП, угрожающих при падении повреждению линии;
- высоту растительности под ЛЭП, необходимость очистки от нее охранной зоны;
- наличие несанкционированных построек в охранной зоне ЛЭП;
Для детального рассмотрения элементов ВЛ, расположенных на удалении от поверхности земли, применяются бинокли, с помощью них определяется:
- состояние изоляторов линии, отсутствие на них сколов, загрязнений, трещин, обрывов гирлянд;
- состояние проводов и их соединений, отсутствие обрывов отдельных проволок;
- состояние концевых кабельных муфт на кабельных линиях, подключенных к проводам ЛЭП;
- состояние разрядников и ограничителей перенапряжения, установленных на линии;
- состояние коммутационной аппаратуры.
Результаты осмотров ВЛ регистрируются в журнале. Все обнаруженные дефекты устраняются либо при плановом выводе линии в ремонт, либо ВЛ ремонтируется аварийно. Решение об этом принимает главный энергетик в зависимости от серьезности и опасности обнаруженного дефекта.
После бурь, ураганов, налипания мокрого снега, стихийных бедствий, аварийных отключений производится внеплановый осмотр. При этом объем проверки – то же, что и при плановом обходе линии.
Разновидностью плановых осмотров является верховой осмотр. Для его проведения линия выводится в ремонт, с нее снимается напряжение. Выборочно проверяется электрооборудование части опор. Для этого электромонтеры поднимаются на эти опоры и производят визуальную диагностику.
На линиях 35 кВ и выше периодичность установлена не реже одного раза в 5 лет в зонах интенсивного загрязнения, а также для линий, не старше 20 лет. Остальные линии подвергаются этому осмотру один раз в 10 лет.
Для восстановления характеристик и свойств электрооборудования ЛЭП производятся капитальные ремонты. Железобетонные и металлические опоры ремонтируются не реже 1 раза в 10 лет, деревянные – в пять лет. В ходе ремонта полностью восстанавливаются их характеристики, неисправные детали заменяются новыми.
По мере роста кустарника в охранной зоне ЛЭП его вырубают. Для этого с линии снимается напряжение, и бригада электромонтера методично вырубает его участок за участком, укладывая в кучки вне охранной зоны ЛЭП. На протяженных трассах растительность удаляется механизированным способом вместе с корнями.
При обнаружении на краю охранной зоны деревьев, угрожающих при падении оборвать провода или повредить опоры, по согласованию с лесоохраной организацией осуществляется их плановая вырубка. При этом напряжение с линии также снимается, а валка деревьев осуществляется специально обученными людьми с применением всех мер предосторожности, исключающих их падение на провода линии.
Аварийные ремонты ЛЭП
Для организации аварийных ремонтов создаются оперативно-выездные бригады (ОВБ). Они комплектуются:
- соответствующим инструментом;
- приспособлениями для ремонтных работ;
- транспортом для доставки персонала и инструмента к месту повреждения;
- средствами защиты;
- средствами безопасного подъема на опоры;
- комплектом материалов, требуемых для проведения ремонтных работ.
В задачу ОВБ входит выезд к месту повреждения и восстановление работоспособности воздушной линии. Безопасность работ обеспечивается отлаженным взаимодействием старшего электромонтера бригады и диспетчерской службой, в управлении которой находится линия.
Виды повреждений воздушных линий:
- разрушение или перекрытие поверхности изоляторов;
- обрывы проводов под действием ветра, старения проводников, падения деревьев;
- захлестывание проводов;
- разрушение элементов опор или падение опор.
Для определения аварийного участка на протяженных линиях используются средства определения расстояния до места повреждения. Объехать всю линию в поисках поврежденного изолятора или оборванного провода невозможно, а время, затраченное на ремонт, и без того требуется минимизировать. Ведь пока линия находится без напряжения, потребители остаются без энергоснабжения.
Первый метод основан на измерении тока и напряжения в линии в момент короткого замыкания в ней. Измерения производятся автоматически на обоих концах линии специальными устройствами. Затем по имеющимся данным рассчитывается расстояние до места повреждения, определяется предполагаемый район на карте расположения ЛЭП. Эти данные с описанием возможного характера повреждения передаются ОВБ. Современные средства диагностики и фиксации режимов коротких замыканий позволяют получать эти данные автоматически, сообщая оператору конечный результат.
Второй метод основан на использовании рефлектометров – приборов для определения расстояния до повреждения на отключенной линии. Прибор подключается по очереди к поврежденной и неповрежденным фазам. Он выдает в линию короткий сигнал, который, отражаясь от неоднородностей на ее токопроводах, возвращается обратно. Измеряя время от момента подачи сигнала до его возвращения, прибор определяет расстояние до неоднородности. Для сравнения и уточнение результатов, снимают показания на неповрежденных фазах, на которых прибор покажет расстояние до конца линии.
Короткое замыкание на воздушной линии отключается релейной защитой, но после этого в работу включается устройство автоматического повторного включения (АПВ). С выдержкой по времени оно вновь включает линию в работу. Связано это с тем, что причины короткого замыкания порой устраняются в ходе аварии под действием электрической дуги, и оборудование вновь оказывается работоспособным. Если после срабатывания АПВ замыкания не произошло, линия остается в работе, если оно повторилось – линию выводят в ремонт. Существуют АПВ однократного и многократного действия, а в некоторых ситуациях автоматика может его и запретить.