Высоковольтные линии электропередач

Постоянный или переменный ток

В большинстве сетей течет переменный ток (направление которого меняется 50 или 60 раз в секунду, т.е. с частотой 50-60 Гц), поскольку его легко генерировать и легко повысить напряжение до передаваемого значения в сотни тысяч вольт. Однако в подземных или подводных линиях (длиной более 50 км), а также в очень длинных воздушных линиях (длиной более 500 км) выгоднее передавать постоянный ток — самая длинная такая высоковольтная линия постоянного тока (так называемая HVDC) находится в Бразилии и составляет 2375 км. А если вы хотите купить качественный шкаф КРН, посмотрите на сайте магазина. КРН — это комплектное распределительное устройство установки снаружи, которое предназначено для приема, секционирования и автоматизированного включения резервного питания на воздушных линиях передач электроэнергии трехфазного электрического тока частотой 50 Гц при напряжении 6-10 кВ.

Почему птицы сидят на ветках и не умирают?

Высокое напряжение находится между двумя проводами или проводом и землей. Поэтому, если птица садится только на один из проводов, между ее ногами не возникает значительной разности потенциалов — ток не течет. Но бывает, что птицы касаются обоих проводов или линии и столба, и тогда они получают травмы. Вопреки видимости, многие птицы могут погибнуть таким образом. По некоторым оценкам — например, опубликованным в журнале PLOS в прошлом году — число птиц, смертельно пораженных током на линиях электропередач, только в США составляет сотни тысяч или даже миллионы в год.

Почему напряжение повышается?

Это необходимо для минимизации потерь энергии. Если увеличить напряжение, ту же мощность можно передать меньшим током, и провода будут меньше нагреваться (поскольку количество теряемого тепла зависит от квадрата тока). Увеличение напряжения в два раза снижает потери в четыре раза.

Можно ли украсть электричество?

Если вы поместите цепь вблизи высоковольтной линии с переменным током, явление индукции, открытое британским физиком Майклом Фарадеем в 19 веке, вызовет напряжение в линии. Например, чуть ниже линии загораются флуоресцентные лампы. Один фермер в штате Айдахо использовал этот метод, чтобы протащить электричество от линии, которая висела над его сараем. Позже он объяснил в суде, что даже не прикасался к проводам. Внимание — не экспериментируйте с этим! Индуцированный ток может быть смертельным.

Алюминий или медь

Кабели линий электропередач изготавливаются из алюминия, который является более легким и дешевым материалом, чем медь. Но они должны быть усилены стальным сердечником, иначе тросы растянутся под собственным весом и провиснут до самой земли. Стальной центр не ухудшает проводимость линий, так как из-за скин-эффекта переменный ток в любом случае течет в основном во внешней, алюминиевой части провода.

Почему линии шумят?

Под линиями можно услышать жужжание и потрескивание, особенно при повышенной влажности. Их источником является окружающий воздух, который ионизируется под воздействием сильного электрического поля, в результате чего возникают коронные разряды (т.е. отсутствует явление дуги). Помимо беспокоящих звуков, они имеют и другие побочные эффекты — создают помехи радио- и телесигналам, производят вредный озон и оксиды азота, а также являются источником потери передаваемой энергии. В линиях высокого напряжения таким образом теряется до нескольких тысяч ватт. Для уменьшения коронного разряда используются кабели с большим сечением, или они соединяются группами (например, четыре или даже шесть), поскольку таким образом уменьшается градиент потенциала вокруг них.

Самые высокие напряжения

Сеть состоит из линий 400 кВ и 220 кВ, а также одной (в настоящее время не используемой) линии 750 кВ, которая соединяет Виделку около Жешува с Хмельницкой атомной электростанцией в Украине. Самое высокое в мире напряжение — 1150 кВ — обеспечивает проходящая через Казахстан воздушная линия, построенная и введенная в эксплуатацию в советское время, способная передавать 5,5 тыс. МВт электроэнергии.

Вызывают ли они лейкемию?

В 1979 году Нэнси Вертхаймер из Университета Колорадо предположила, что дети, живущие вблизи линий электропередач, могут подвергаться большему риску развития лейкемии. С тех пор большинство исследований не подтвердили, что этот риск реален.