Какие кабели и провода используют на ЛЭП

Каждый неоднократно наблюдал высокие опоры, по которым проложены линии электропередач, гудящие характерным образом, особенно после ливня. Как правило, такие линии размещают поодаль от населенных пунктов. Через эти линии подается электроэнергия самым различным потребителям. Транспортировку электроэнергии обеспечивают по воздуху, под водой и под землей с помощью кабельных соединений.

Для чего нужен электрокабель

Электрокабели обязательно изолируют от окружающей среды, людей и машин. В основном их делают из алюминия с различными добавками, реже используются медь и ее сплавы. Провода для ЛЭП не имеют изолирующего слоя, но при этом следует отметить, что изредка используются и изолированные, хотя такая проводка стоит существенно дороже и не используется для подачи электричества на значительные дистанции.

В наши дни чаще всего ЛЭП работают с трехфазным переменным током. В то же время иногда используется и однофазный ток – в частности на железнодорожном электрическом транспорте. Существует также любопытная технология HVDC, с помощью которой электроток высокого напряжения подается на большие дистанции (до нескольких тысяч км), при подводной передаче эта технология служит для доставки электроэнергии на расстояния свыше 30 км либо когда обмениваются энергией пара несинхронизированных одна с другой систем. Кроме того, HVDC применяется, чтобы стабилизировать работу масштабных распредсетей. В них сбой в подаче энергии либо непредвиденные скачки нагрузок представляют опасность, поскольку эти ЧП способны нарушить синхронизацию и привести к серьезным авариям.

Как устроен электрический кабель

Кабель в электросхемах – это проводящий элемент (либо совокупность таковых), по которому электрическая энергия либо телекоммуникационные сигналы передаются из одной точку в другую. По электрокабелям связи передаются устные сообщения, IT-данные и визуальный контент на самые различные устройства связи:

• проводные радиоприемники;
• ноутбуки и ПК;
• телефонные аппараты и принтеры;
• телевизоры и т.д.

Провести явственную границу между электропроводом и электрокабелем невозможно. Чаще всего электрический провод представляет собой твердый проводник из металлического сплава, изолированный или без изоляции. 

А электрический кабель собран из некоторого количества проводящих жил либо из совокупности изолированных один от другого и от окружающей среды проводящих проводов. Появившиеся сравнительно недавно опто-волоконные кабели, которые производят из эластичных полимерных волокон, стекла и пластмассы, обеспечивают преобразование электрической энергии в световые импульсы. 

С помощью последних по таким кабелям передаются видео, аудио и прочие данные, необходимые для различных устройств.

Наиболее часто можно наблюдать ту разновидность силового электрокабеля, которую размещают, подвесив на значительной высоте между полюсами и опорами. Такого рода кабель производят из скручиваемых воедино проводов из алюминиевых либо медных сплавов, которые размещаются вдоль кабеля, образуя характерные концентрические слои. На выбор именно этих металлов повлияли их отличные токопроводящие характеристики, а будучи туго скрученными, провода формируют весьма прочный, выносливый и долговечный электрокабель.

Так как силовые электрокабели эксплуатируются при постоянных неблагоприятных факторах (например, атмосферных), то для продления срока их службы и придания кабелям большей прочности применяются алюминий и медь не в химически чистом виде, а в виде сплавов с другими металлами – несмотря на то, что при этом сокращается электроповодность кабеля.

Но гораздо более распространена в наши дни разновидность многожильного электрокабеля, который дополнительно армирован стальной прочной проволокой из нержавеющего сплава. 

Зачастую электрокабели, и в первую очередь эксплуатируемые под высоким напряжением, лишены изоляции, он голые - в то время как пропускающие сравнительно пониженное электрическое напряжение нередко покрывают специальным оплетающим слоем, сформированным из особого рода хлопчатобумажного материала, который заранее обрабатывают особыми пропитывающими веществами, а также полимерными и прочими материалами, не проводящими ток. 

Эта защита служит более или менее популярной мерой, предотвращающей КЗ и травмирование персонала.

Специфика размещения и условий работы

Еще одна разновидность электрокабеля чаще используются в подземных коммуникациях, обычно в городской черте с плотной застройкой, дефицитом свободного пространства и строгими требованиями безопасности, когда проложить линию с проводами на столбах нет возможности. 

Специфика подземной проводки – в этом случае применяют чистые алюминий и медь, поскольку здесь проводка не подвергается особым механическим нагрузкам, при этом ее электроповодность возрастает. Именно линии электропередач воздушного и подземного размещения используются наиболее часто, чтобы подавать энергию от электрогенератора до конечного ее потребителя. 

Нередко отдельные участки (а порой и вся линия) требуют специальных материалов вследствие эксплуатационной специфики. Характерный пример – линии в котельных, на металлургическом производстве, где нередка повышенная температура; на химпредприятиях (агрессивная внешняя среда); на АЭС (радиационное излучение) и на ряде других потенциально опасных объектов.

Используемые как средство передачи данных кабели имеют существенные конструкционные и функциональные отличия от силовых электрокабелей. Если вторые рассчитаны на высокое напряжение и силу тока, то кабеля связи имеют дело с небольшими напряжениями и токами. 

Силовые электрокабели предназначены для низкочастотного переменного тока либо для постоянного тока, тогда как электрокабели связи функционируют на повышенных частотных параметрах. Силовой кабель нередко отличается наличием до 3 проводников, а кабельная проводка для телефонии нередко состоит из большого количества проводящих жил, которые гораздо тоньше. 

Поверхностная защита электрокабеля связи зачастую – трубчатая оболочка из металлического сплава либо собрана из полос металла и термопластичных элементов. Изолирующий слой кабеля для телефонии, в частности, может быть выполнен из полимерной оболочки, которая оборачивается вокруг кабеля, бывает с пропиткой и без нее.

Изолирующий слой имеет в толщину десятые доли миллиметра. Сейчас повсеместно применяется коаксиальный кабель, составленный из двух жил. В нем имеется трубчатый проводник и второй проводник меньшего и округлого сечения, размещенный под тонкой изоляцией внутри трубчатого проводника.

Выгодное и удобное оптоволокно

Оптоволоконные кабели появились в 1970-е годы. В таком проводнике осуществляется передача световых сигналов сквозь прозрачные волокна. Такого рода кабели превосходят традиционные коаксиальные выгодной ценой, скоростью передачи больших объемов информации, удобством в эксплуатации и т.д. Подобно прочим разновидностям кабельной проводки, оптоволокно широко используется для передачи данных по воздуху, под землей и под водой.

Конструкция такого рода кабелей обычно включает в себя ядро, защищенное несколькими слоями. Кабель жильного типа содержит единый или составной многожильный сердечник внутри передающих оптоволокон; последние могут свободно помещаться внутри трубчатой или эластичной оболочки. Количество и материал изоляции зависит от того, для чего служит кабель. 

Зачастую ядро покрывают тонким медным слоем, чтобы повысить его пропускную способность на значительные дистанции, сверху ядро покрывают гидроизоляцией, чтобы не пропустить влагу внутрь. Армирующий слой, предотвращающий механические повреждения, делают из металлической проволоки или тканевой оплетки, поверх которых кабель оборачивается внешним полимерным слоем.

Об оснащении систем передачи энергии

ЛЭП воздушного типа, в частности, применяют, чтобы поставлять электроэнергию на городской электрический транспорт, пригородные электрички. Кроме того, они подключаются к системе городского уличного освещения и т.д. Чтобы энергопередающие системы функционировали безопасно и без перебоев, их оснащают различными генераторами, рубильниками, автоматическими выключателями и другими устройствами.

Воздушные ЛЭП могут быть повреждены под влиянием неблагоприятных погодных и климатических факторов. Как следствие – не исключены скачки напряжения, иногда аварийные ситуации. Чтобы не подвергать себя опасности, избегайте приближаться к ЛЭП, подниматься на их опоры, пользоваться различным электрооборудованием в таких местах, не заниматься парапланеризмом и не запускайте беспилотные летательные аппараты. Проявляйте благоразумие и не подходите без необходимости к высоковольтным линиям электропередач.