Каждый раз, проходя по городу, мы видим электрические опоры и над головой раскинутую сеть проводов. Но бывает, что где-то провод исчезает в земле – вместо него появляется толстый кабель, уводящий ток под асфальт. Это и есть пункт перехода воздушной линии электропередачи в подземную. Такие переходы – не просто техническая мелочь, а важная часть сетей. Давайте разберёмся, что это за место и зачем провода «уходят под землю».
На улицах крупных городов над головой часто нависает запутанная паутина проводов, которая портит вид кварталов и добавляет «визуального шума» городской картине. Специальные переходные пункты позволяют спрятать провода под землю – и тогда над вашими головами остаётся лишь чистое небо.
После того как все провода собраны и спущены под землю, улицы выглядят намного аккуратнее и свободнее. Именно подземная линия превращает «паутины» проводов в незаметные кабели под асфальтом, избавляя город от беспорядка над головой.
Что это за место?
Переход воздушной ЛЭП в кабель – это специальный переходный пункт (его иногда называют «кабельным вводом»). Фактически на последней опоре воздушной линии устанавливается оборудование, соединяющее висящие провода с подземным кабелем. В таких пунктах монтируют концевые муфты – изолирующие соединители, связывающие фазный провод и кабель, а также защитные устройства типа разрядников. Иногда переходной пункт оформляют в виде небольшого здания или площадки у опоры, в более мощных линиях – размещают на специально построенной «транзитной станции». Важно: при напряжениях до 275 кВ кабельный ввод можно делать прямо на последней опоре ЛЭП, а для сверхвысокого напряжения строят отдельные сооруженияruscable.ru.
Иными словами, точка перехода – это место, где воздушный провод через специальные изоляторы и муфты уходит в землю. Сразу за ним начинается подземная кабельная трасса, обычно пролегающая в траншеях и каналах, защищённых от повреждений.
Зачем провода уходят под землю?
Причин у перехода ЛЭП в кабель сразу несколько – и все они убедительны.
Эстетика и порядок.
Подземная линия делает город чище и привлекательнее: провода полностью скрыты под землёй, улицы освобождаются от «вуалей» свисающих тросов. Московские власти отмечают: «Подземные линии – более современный формат, избавляющий город от визуального мусора». Без проводов над головами открываются исторические фасады, а перспективы улиц кажутся более «воздушными»
Надёжность и долговечность.
Под землёй кабели практически неуязвимы к погоде: им не страшны ледяные дожди, снег или сильный ветер, из-за которых воздушные провода нередко обрываются. Кабель надёжно защищён грунтом, он реже выходит из строя и служит дольше. Буквально не вынося провода на поверхность, мы исключаем аварии от падения ветки или случайного обрыва – «провод под землёй не оборвётся… и не создаст угрозу жизни пешеходов».
Безопасность горожан.
Обрыв провода над дорогой или тротуаром – настоящая опасность. Электрический кабель под землёй безопаснее: ток в нём надёжно изолирован грунтом, и он не угрожает людям и животным в обычных условиях. Это особенно актуально для детских площадок, парков и жилых кварталов.
Рациональное использование пространства.
Воздушные ЛЭП требуют больших охранных зон – обычно до 25 м по бокам от опор нельзя ничего строить. Подземные линии ограничены лишь метром: под землю можно уложить кабель практически вплотную к дорогам или зданиям. В плотной городской застройке это огромный плюс.
Дополнительные «бонусы».
Перекладка сетей под землю упрощает подключение новых потребителей (не нужно монтировать столбы и ставить дополнительные опоры) и улучшает качество связи (телефонные и интернет-кабели также меньше страдают от погодных помех). А в будущем, при необходимости ремонта, доступ к подземным участкам получают через колодцы, не раскопывая заново всю улицу.
Справедливости ради отметим и минус: кабель в земле стоит дороже. По оценкам специалистов, подземная прокладка обходится в 2–3 раза дороже воздушной линии. Поэтому далеко не всегда экономически целесообразно «убирать» провода – обычно так делают на дорогах общего пользования и в центрах городов, тогда как в сельской местности до сих пор преобладают опоры.
Где делают такие переходы?
Переходы из воздуха в землю встречаются в плотно застроенных районах и вдоль важных трасс. Пример – Москва. С середины 2010-х столичные власти ведут масштабную программу по подземной прокладке сетей. Лишь за три года в Москве проложили почти 470 километров кабельной канализации (почти как расстояние до Воронежа). Планируется убрать с улиц около 950 км кабелей и других коммуникаций. Подавляющая часть нового городского освещения, рекламных растяжек и линий электропередач уже прокладывается исключительно под землёй.
Москва при этом руководствовалась опытом крупнейших городов мира. Речь шла о «Чистом небе» западноевропейских столиц (Берлин, Лондон, Стокгольм) и мегаполисов Азии – везде популярна идея прятать инженерные сети под землю. Подземные ЛЭП есть и в Санкт-Петербурге, Новосибирске и других крупных городах. К тому же такие переходы устраивают при пересечении линий электропередач с магистральными дорогами, реками, железными дорогами – там, где нельзя строить опоры. В промышленности и на электроподстанциях нередко сооружают «транзитные станции» – мини-подстанции, где кабель плавно переходит из наземной части в подземную.
В результате в пределах Москвы уже уложено свыше 75 тысяч километров кабелей различного напряжения – это в 3,5 раза больше, чем длина экватора Земли. По меркам планеты это колоссальный объём: в городе просто нет более «числовых» сетей по протяжённости.
Как устроено укрытие проводов?
Перенос ЛЭП под землю – это целая инженерная операция. Вот общий принцип:
Разделение на земля и небо.
На последней опоре воздушной линии провода заканчиваются особым изолятором-вводом. К этому изолятору крепятся концевые кабельные муфты, в них провода от ЛЭП переходят в кабели.
Спуск кабеля в землю.
От муфт кабель уходит вниз через огнеупорную вертикальную трубу или шахту. Иногда на улице вы сразу увидите высокую «крышку» или люк – это вход в кабельный колодец, где лежат концы проводов.
Подземная трасса.
Дальше кабели проложены в траншеях или закрытых каналах на глубине около 0,8–1,0 м. Обычно кабель укладывают на песчаную подушку и закрывают плитами или засыпают грунтом, чтобы защитить от повреждений. Если на пути встречаются другие коммуникации, прокладывают специальные футляры или применяют буровые методы – так называемый «бестраншейный» способ.
Колодцы и люки.
Каждые несколько десятков метров (например, через ~50 м) прокладывают смотровые колодцы. В них кабель можно зацепить и поднять на поверхность без раскопки улицы. Если понадобится ремонт, повреждённый участок «выдёргивают» через соседние люки и меняют прямо здесь, не нарушая целостность всей дороги.
Защита и коммутация.
В колодцах и на опорах устанавливают защитные разрядники (ОПН) и заземления. Кабель обычно бронит проволокой или обмотками, чтобы при прокладке в земле он не повредился и не пропускал ток вне корпуса.
Таким образом, переходной пункт – это не «дырка в земле», а целая система из изоляторов, муфт, труб и каналов, позволяющая провести мощный электрический провод и при этом полностью изолировать его от внешних условий.
Первый подземный кабель в Москве был проложен ещё в 1936 году: это был участок 110 кВ линии «Измайлово – Черкизово» протяжённостью 1 км. Опыт оказался удачным, и уже в послевоенные годы начали массово закладывать городские ЛЭП под землю.
Как уже сказано, под Москвой лежит 75 000 км кабелей. Для сравнения: этого хватит обернуть экватор более чем в три оборота!
По правилам безопасность, вокруг воздушной ЛЭП нельзя строить здания в пределах примерно 25 метров от проводов. А под землёй кабель практически не требует «запретной зоны» – достаточно 1 метра. Это даёт городам дополнительные площади для застройки и прогулок.
В подземных линиях обычно применяют медные жилы. Медь обладает вдвое меньшим сопротивлением, чем алюминий (который часто используется в воздушных проводах). Поэтому при тех же токах потери энергии в кабеле меньше, чем в воздушном проводеruscable.ru. Недостаток – медь тяжёлая, поэтому кабель толще и дороже.
Повторим: прокладка кабеля в земле в 2–3 раза дороже надземного монтажа. Несмотря на это, важные маршруты и центральные районы городов всё же выбирают подземную технологию из-за её преимуществ.
Каждый такой переход – невидимый, но очень важный элемент энергосети. Он позволяет объединить надземные и подземные участки ЛЭП, сохранив непрерывность электроснабжения.