Как электричество, которое выработала станция, приходит к нам в дом? Первое, что приходит в голову, — по линиям электропередачи (ЛЭП). Их опоры, от которых на многие километры расходятся провода в разные стороны, — привычная часть загородного пейзажа. Но не только ЛЭП вовлечены в процесс «путешествия» тока от производителя к потребителю, не менее важны распределительные устройства, которые перенаправляют электричество в нужную сторону. Они бывают открытыми и закрытыми — в этой статье рассказываем, как устроен каждый тип, а ещё о том, насколько безопасно жить рядом с ЛЭП и почему линии электропередачи издают звуки.
ОРУ vs. ЗРУ
Вы наверняка замечали неподалёку от опор линий электропередачи огороженные участки с разными металлическими ящиками и конструкциями, похожими на большие футбольные ворота или турник для великана.
Это открытые распределительные устройства (ОРУ), которые принимают и передают дальше электрический ток. Благодаря им в домах людей, находящихся за десятки километров от электростанций, есть свет и могут работать электроприборы.
Все элементы ОРУ находятся на открытом воздухе. А вот что это за составные части:
- сборные шины (это основные пункты в схеме соединений, через которые протекает электроэнергия определённой мощности, они бывают в виде как жёстких труб, так и гибких проводов);
- подходящие и отходящие провода;
- электрические аппараты (выключатели, разъединители, трансформаторы);
- устройства контроля и измерения.
Под устройствами, которые используют для работы масло (например, перед трансформаторами и выключателями), есть маслоприёмники — заполненные гравием углубления. С ними меньше шансов, что на ОРУ что-то загорится или сильно повредится при аварии.
В том, что вся установка стоит на виду, есть и плюсы, и минусы. С одной стороны, благодаря этому проще следить за состоянием составных частей и, если что-то сломалось, легко понять что и где. С другой — окружающая среда сильно влияет на ОРУ. Устройство поливают дожди летом, засыпают снега зимой, на поверхностях собирается пыль и другие загрязнения.
Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) — это установки, которые стоят в помещениях. ЗРУ используют в работе с небольшим напряжением (до 35 кВ). Ещё они популярны на Крайнем Севере, в районах с высоким уровнем загрязнений (например, там, где много топят углём), неровным рельефом, в городах с интенсивной застройкой и на промышленных предприятиях.
ЗРУ по сравнению с ОРУ более компактны — расстояние между токоведущими частями меньше. Ещё они лучше защищены от внешних воздействий, ведь находятся в помещении и перемены погоды им не страшны.
Зато ЗРУ сложнее модернизировать и увеличивать их мощности — по той же причине. Если размер ОРУ может быть настолько большим, насколько позволяют окружающая территория и бюджет, то для каждой новой части ЗРУ придётся строить отдельное помещение, а это и дольше, и значительно дороже.
Опасно ли жить под высоковольтными проводами?
Воздействия от электромагнитных полей ЛЭП некоторые специалисты считают вредными, но есть и хорошие новости. Ни один нормативный документ не позволит строить жилые дома слишком близко от линий электропередачи. Исходя из мощности ЛЭП установлены санитарно-защитные зоны для воздушных высоковольтных линий электропередачи.
Для высоковольтных линий, проходящих через реки, каналы и озёра, санитарно-защитная зона составляет 100 метров.
Почему провода гудят?
Те, кто гулял рядом с высоковольтными линиями, наверняка слышали характерный шум — монотонное гудение. Эти звуковые колебания происходят на частоте 100 герц. Тому, откуда он берётся, есть несколько объяснений, все они довольно стройные:
- Воздух вокруг электрического провода нагревается и остывает, и это порождает звуковую волну.
- Происходят вибрации проводов в переменном магнитном поле, которое возникает вокруг движущихся электрических зарядов, — особенно это типично для проводов, содержащих стальные жилы.
- Происходит механический резонанс — гул создают не только провода, но и их крепления, а также сами опоры ЛЭП.
- Провода взаимодействуют с магнитным полем Земли, проще говоря, земное ядро как магнит начинает притягивать находящиеся под напряжением высоковольтные линии.
Какой из вариантов нравится вам больше? Или, может, вам кажется, что верны несколько предположений? Возможно, у вас своя версия?
Еще больше интересных материалов в журнале «Луч».