Электрические опоры (или башни) были частью британского ландшафта почти 100 лет, но что вы действительно о них знаете? Здесь мы представляем вам 12 фактов, которые вы никогда не знали об этих культовых стальных конструкциях.
1. Принцип работы опор электропередач — это нечто большее, чем кажется на первый взгляд.
Пилоны используются для поддержки электрических кабелей, передающих электричество высокого напряжения от места его выработки, например, электростанции или электростанции. ветровой, через энергетическую систему в наши дома и предприятия.
Электроэнергия поступает от электростанции при низком напряжении, около 10-30 киловольт. Затем он проходит через «повышающий» трансформатор на передающей подстанции для выработки электроэнергии высокого напряжения — до 400,000 XNUMX вольт, — которая проходит по электрической сети National Grid. Увеличение напряжения позволяет повысить эффективность с меньшими потерями энергии. «Конечные» башни расположены на каждом конце маршрута, а натяжные или угловые башни позволяют при необходимости изменить направление маршрута.
Изоляторы из фарфора или закаленного стекла поддерживают воздушные высоковольтные кабели и защищают их от незаземленных опор.
Знаете ли вы? В то время как люди называют их пилонами в Великобритании, их правильнее называть опорами подвески, натяжения или передачи. Чтобы усложнить ситуацию, в США «пилоны» — это дорожные конусы.
Напряжение электричества в кабелях (линиях) передачи слишком велико для использования в бытовых приборах, поэтому на подстанции используется «понижающий» трансформатор, чтобы понизить напряжение и довести его до приемлемого уровня.
Операторы распределительных сетей транспортируют низковольтную электроэнергию по собственной сети линий электропередач и подземных кабелей для снабжения наших домов и предприятий.
2. Слово «пилон» происходит от греческого слова «pyle», означающего «ворота».
В Древнем Египте пилонами были впечатляющие башни в форме обелисков по обе стороны от дверей храмов. Египтология была в моде в двадцатые годы, после открытия гробницы Тутанхамона и мумии мальчика-царя в 1922 году. И это было десятилетие, когда были возведены первые стальные опоры, которые в конечном итоге стали доступом к электричеству для всех.
3. Первая опора электропередач в Великобритании была построена в Боннифилде, недалеко от Фолкерка в Шотландии, в 1928 году.
Но новый Центральный электроуправление передающая сеть не начала работать до 1933 года, когда она работала как серия региональных сетей. Сеть стала по-настоящему национальной системой в 1938 году, спустя целых 10 лет после возведения первой опоры.
4. Проект пилонов стал победителем конкурса, проведенного Центральным управлением электроснабжения в 1927 году.
Ведущий архитектор сэр Реджинальд Бломфилд часто получает признание за «решетчатый» дизайн, который должен был быть более тонким, чем бруталистские конструкции, используемые в Европе и Соединенных Штатах. Но победивший проект, который до сих пор шагает по нашему ландшафту, был представлен на конкурс инженерной компанией Milliken Brothers, базирующейся в США, и выбран Бломфилдом, проектировщиком лондонского Ламбетского моста.
Базовая решетчатая конструкция А-образной рамы остается неизменной уже более 100 лет, с корректировками для более высоких напряжений, требующих более длинных изоляционных цепочек и требований к ландшафту, таких как меньшая высота возле аэродромов или огромные башни для пересечения рек. (См. № 10 ниже, где указаны самые высокие пилоны в мире.)
5. В настоящее время строятся Т-образные пилоны, первая новая конструкция британских пилонов за более чем 100 лет.
Этот новый более короткий и изящный дизайн пилона был выбран из 250 участников международного конкурса, организованного National Grid, правительством Великобритании и Королевским институтом британских архитекторов в 2011 году.
Выигрышный Т-образный пилон от датской фирмы Быструп и измеряет 114 футов (35 метров) в высоту. Он примерно на 50 футов короче, чем традиционная стальная решетчатая конструкция, но все же может передавать 400,000 XNUMX вольт.
Компания первые действующие Т-образные пилоны обеспечит низкоуглеродную энергию вдоль 35-мильного маршрута от электростанции Hinkley Point C до шести миллионов британских домов и предприятий на юго-западе.
6. Количество пилонов в Великобритании превышает 90,000 XNUMX.
В Англии и Уэльсе проложено более 7,000 трассовых километров (или более 4,300 миль) высоковольтных воздушных линий.
7. Пилоны высокие, потому что для передачи электроэнергии под высоким напряжением требуется большой зазор в целях безопасности.
Кроме того, высокие пилоны означают, что провода могут легко пересекать дороги, реки и железнодорожные пути. Как правило, опоры National Grid имеют минимальную высоту 118 футов (36 м).
Поскольку воздушные линии обычно неизолированные (неизолированные), важно сделать их как можно выше, чтобы ничего не подходило к ним слишком близко. Вы никогда не должны взбираться или пытаться приблизиться к воздушным линиям, так как это может привести к сильным ударам током, ожогам или даже смерти.
8. Почему птицы могут сидеть на ЛЭП между опорами?
Возможно, вы задавались вопросом об этом, когда замечали птиц, стоящих вдоль линий электропередач без какого-либо видимого эффекта — почему их не бьет током?
Птицы не получают удара током на линиях электропередач, потому что электричество не проходит через их тела. Когда птица сидит обеими ногами на электрическом проводе, ее ноги имеют одинаковый электрический потенциал, поэтому электричество не будет проходить через ее тело. Птица не касается земли или чего-либо, соприкасающегося с землей, поэтому электричество остается в линии электропередач.
9. Самые высокие опоры электропередач в Великобритании находятся по обе стороны Темзы.
Две башни, построенные в 1965 году, имеют высоту 623 фута (190 метров) — выше башни BT — и расположены на Ботанических болотах в Суонскомбе, Кенте и Вест-Терроке в Эссексе.
10. Самый высокий в мире пилон имеет высоту 1,246 футов (380 метров) — в четыре раза больше высоты лондонского Биг-Бена.
Эта гигантская опора несет высоковольтные силовые кабели между островами Цзиньтан и Чези в восточной провинции Чжэцзян, Китай, и была завершена в 2019 году.
11. Пилоны должны исчезнуть в некоторых местах с природной красотой, так как электричество проходит через подземные туннели.
Когда национальная сеть электроснабжения Великобритании расширилась в 1950-х и 1960-х годах, чтобы удовлетворить послевоенный спрос, приоритетом было достижение общенациональной электрификации как можно быстрее и с минимальными затратами. Сейчас National Grid работает над устранением влияния опор и воздушных линий на некоторые из самых красивых ландшафтов страны, строя электрические туннели под землей через Схемы обеспечения визуального воздействия. Работая в тесном сотрудничестве с местными экологическими организациями и советами, чтобы обеспечить минимальное воздействие на окружающую среду, строительство началось в Дорсете, а Пик Дистрикт и Сноудония теперь получили полное одобрение планирования.
12. С момента их первой постройки мнения о размере и количестве пилонов разделились.
Писатели Редьярд Киплинг, автор книги Книга джунглей, а Джон Мейнард Кейнс писал The Times жалуясь на «постоянное обезображивание» нашего ландшафта. Но группа поэтов во главе с Стивен Спендер были настолько вдохновлены маршем металлических пилонов, что назвали себя The Pylon Poets.
Это может звучать как запись в У меня есть новости для вас?, но сегодня сайт Пилон месяца является обязательным для любителей пилонов, как и Общество признательности пилонов.
Замена воздушных линий на подземные кабели в Финляндии
В данном тематическом исследовании рассматривается финский пример замены воздушных линий подземными кабелями. Та же стратегия применяется и в других европейских странах. Elenia является вторым по величине оператором системы распределения электроэнергии в Финляндии. Чтобы соответствовать требованиям обновленного Закона о рынке электроэнергии Финляндии в отношении отключений электроэнергии, операторы распределительных систем, такие как Elenia, вкладывают значительные средства в прокладку подземных кабелей. Это согласуется с ожидаемыми последствиями изменения климата, включая увеличение частоты и интенсивности осадков (в частности, ураганов и снеговых нагрузок), а также увеличение роста и возраста деревьев в связи с повышением температуры, что приводит к увеличению количества валежной древесины. Ожидается, что повышение температуры из-за изменения климата приведет к тому, что лиственные деревья дольше останутся в листве, что повысит риск падения деревьев и, как следствие, повреждения линий электропередач. Во многих случаях усилия по прокладке подземных кабелей были согласованы с прокладкой волоконно-оптических кабелей телекоммуникационными компаниями в рамках так называемого «совместного строительства» для минимизации затрат. Сама Elenia поставила цель к 75 году обеспечить 2028% подземных кабелей своей сети. Подземные кабели способствуют адаптации энергосистемы к изменению климата, что обеспечивает надежное энергоснабжение.
Описание тематического исследования
- Вызовы
- Цели
- Варианты адаптации, реализованные в этом случае
- Решения
- Важность и актуальность адаптации
Дополнительные особенности:
- Участие заинтересованных сторон
- Успех и ограничивающие факторы
- Затраты и преимущества
- Правовые аспекты
- Время выполнения
- Продолжительность жизни
Справочная информация
Описание тематического исследования
Вызовы
Обрушение силовых кабелей приводит к временному отключению электроэнергии у пользователей и создает дополнительные затраты на ремонт для поставщиков электроэнергии. Ожидается, что в Финляндии количество штормов и осадков увеличится по мере изменения климата (Ruosteenoja et al., 2016). Снежные осадки могут скапливаться на воздушных линиях, вызывая повреждения, обрывы и отключения электроэнергии. Будь то прямое воздействие или косвенное воздействие (например, падение деревьев), ураганы также могут вызывать повреждения линий электропередач, что приводит к перебоям в подаче электроэнергии. Кроме того, штормы часто могут увеличить количество вспышек молнии, что является еще одной причиной отключения электроэнергии из-за повреждения линий электропередач. Падение деревьев, вызванное несколькими факторами, включая сильный ветер, скопление воды в почве (что приводит к более легкому выкорчевыванию), скопление снега или освещение, может иметь тот же результат. Также прогнозируется, что изменение климата приведет к тому, что лиственные деревья останутся в листве в течение более длительного времени, что повысит риск ущерба, связанного с ураганом. Тем не менее степень, в которой осадки и ураганы вызывают падение деревьев, зависит от возраста и толщины рассматриваемых деревьев.
Чтобы соответствовать требованиям Закона о рынке электроэнергии Финляндии в отношении отключений и адаптироваться к все более частым и экстремальным погодным явлениям, операторы распределительных систем, такие как Elenia, вкладывают значительные средства в прокладку подземных кабелей. С 2009 года Elenia занимается разработкой только защищенных от непогоды распределительных линий, включая подземные кабели. Усилия по защите от атмосферных воздействий направлены на повышение надежности снабжения и стимулирование занятости местного населения для работ по прокладке подземных кабелей в рассматриваемый период. В настоящее время 41% кабельных систем компании находится под землей, а к 75 году планируется довести их до 2028%.
Варианты адаптации, реализованные в этом случае
Решения
Подземные кабели рассматриваются как метод адаптации систем передачи и распределения электроэнергии к изменению климата, поскольку он защищает активы от ожидаемых последствий изменения климата, включая ураганы и чрезмерные снеговые нагрузки. Прокладка подземных кабелей включает три основных метода: размещение кабелей в армированных бетоном желобах, размещение кабелей в подземных туннелях или непосредственное закапывание кабелей. В Финляндии используемый метод включает строительство траншей глубиной от 0.45 м до 1 м, после чего кабели закапываются в слой почвы.
Прокладывая кабели под землей, можно избежать большинства неблагоприятных погодных условий, которым традиционная передающая инфраструктура подвергается на поверхности. В основном это относится к осадкам и ураганам, которые могут прямо или косвенно повредить воздушные линии электропередач из-за падения деревьев, что приведет к отключению электроэнергии. Прокладка подземных кабелей может снизить потребность в дальнейших и более частых инвестициях в техническое обслуживание и ремонт инфраструктуры передачи. Ожидаемые преимущества включают в себя более надежное энергоснабжение с меньшим количеством случаев перебоев в подаче электроэнергии, связанных с погодными условиями, а также достижение экономии затрат в долгосрочной перспективе благодаря сокращению объема технического обслуживания и ремонта.
Актуальность
Пример разработан и реализован в основном из-за других целей политики, но со значительным учетом аспектов ОАС
Дополнительные особенности:
Участие заинтересованных сторон
Представители Elenia предположили, что строительство защищенных от непогоды сетей является долгосрочным процессом, требующим открытости и взаимодействия как для оперативных целей, так и для создания доверия к этим долгосрочным изменениям. В результате взаимодействие с ключевыми заинтересованными сторонами на различных уровнях и, в частности, с муниципалитетами стало неотъемлемой частью деятельности Elenia. Это взаимодействие обычно происходит в атмосфере сотрудничества. Например, в декабре 2016 года Elenia провела популярное мероприятие для местных жителей в Руовеси, посвященное проекту прокладки кабеля.
Elenia максимально вовлекает различные заинтересованные стороны на разных этапах строительства. Например, Elenia сообщает о встречах с землевладельцами, властями и широкой общественностью, интенсивном сотрудничестве с местными и региональными СМИ, а также социальными сетями для предоставления открытой информации своим заинтересованным сторонам.
Успех и ограничивающие факторы
Ключевым фактором успеха при прокладке подземных кабелей является наличие правильной технологии прокладки подземных кабелей в отношении установки, мониторинга и управления. Elenia в максимально возможной степени сотрудничает с другими подземными кабельными организациями, такими как телекоммуникационные компании, чтобы свести к минимуму беспокойство населения в результате земляных работ, а также сократить расходы за счет сотрудничества. Хотя подземные кабели могут подвергаться новым климатическим опасностям, в частности, из-за наводнений и движений почвы, связанных с оползнями, пока эти риски остаются гипотетическими. Земляные работы в связи с другими строительными или ремонтными работами представляют собой основной риск повреждения проложенных подземных кабелей. Однако недавние инновации Elenia включают применение цифровых технологий и ГИС-технологий к подземным кабелям с целью информирования экскаваторов о местонахождении подземных кабелей. Несмотря на то, что региональная направленность отсутствует, а территория сети обрабатывается последовательно, в первые годы Elenia сосредоточила свое внимание на районах с самой высокой плотностью населения, а затем и на сельские районы.
Затраты и преимущества
В Финляндии запланированные инвестиции Elenia на 2018 год составляют 140 миллионов евро. Самые большие затраты связаны с установкой, при этом значительная часть из них уходит на земляные работы. Elenia стремится минимизировать затраты, сотрудничая с телекоммуникационными компаниями для совместных земляных работ, где это возможно. Согласно 7-му Коммюнике Финляндии по РКИК ООН, общий объем инвестиций в распределительные сети, необходимые для обеспечения безопасности поставок (в том числе через подземные кабели), составит 2,800 XNUMX миллионов евро.
Выгоды, хотя и не поддающиеся количественной оценке на данном этапе, будут включать в себя более надежное энергоснабжение, а также предоставление рабочих мест для земляных и монтажных работ в течение необходимого периода времени. Кроме того, существуют преимущества, не связанные с адаптацией к изменению климата. К ним относятся меньшее визуальное воздействие и сниженный риск несчастных случаев, например пожаров и ударов, связанных с оборванными или упавшими кабелями.
В 2018 году проводилось исследование социальных издержек и преимуществ подземных кабелей как ключевой меры адаптации.
Правовые аспекты
Закон о рынке электроэнергии Финляндии был обновлен в 2013 году, чтобы указать, что к 2028 году энергетические сети должны быть спроектированы таким образом, чтобы штормы или снеговые нагрузки не вызывали отключения электроэнергии более 6 часов в городских районах или более 36 часов в других районах. Этот закон стал результатом истории Финляндии с серьезными перебоями в подаче электроэнергии из-за штормов и сильных снегопадов. Хотя операторы систем распределения электроэнергии могут сами решать, как выполнить это требование, этот закон стал основным двигателем усилий по прокладке подземных кабелей в стране. Elenia — не единственная компания, занимающаяся прокладкой подземных кабелей в Финляндии, скорее, все электроэнергетические компании страны уделяют ей должное внимание, демонстрируя значительные изменения в секторе.
Время выполнения
Доля подземных кабелей в электросети Elenia увеличилась с 38 % в 2016 г. до 41 % в 2017 г. Этот показатель свидетельствует о прогрессе в достижении цели 75 % к 2028 г. Время реализации конкретного проекта варьируется от нескольких месяцев до несколько лет, в зависимости, в частности, от площади покрытия и длины кабелей (от нескольких километров до нескольких сотен километров). Типичный проект по прокладке подземных кабелей занимает 1-2 года, при этом первый год обычно посвящен выбору проекта и проектированию, а второй год включает фактическое строительство, ввод в эксплуатацию и документацию.
Продолжительность жизни
Трудно установить точный срок службы подземных кабелей, которые в настоящее время прокладывает Elenia, поскольку срок службы ни одного из них еще не истек. Технический срок службы подземных кабелей оценивается в пределах от 50 до 70 лет. Регуляторный или экономический срок службы может быть несколько короче.
Справочная информация
Контакты
Йорма Мюллимак
Эления
Член правления, бывший руководитель отдела операций и сетевых характеристик
Электронная почта: Jorma.myllymaki@elenia.fi
Куусела-Опас Хейни
Эления
Директор по коммуникациям
Электронная почта: heini.kuusela-opas@elenia.fi
Тату Пахкала
Министерство экономики и занятости
Департамент энергетики, Энергетические рынки
Старший советник
Электронная почта: tatu.pahkala@tem.fi
Веб-сайты
Справка
Сайт Elenia и годовые отчеты. Информация также была собрана из статей в СМИ или аналогичных работ по прокладке подземных кабелей в других странах.
Опубликовано в Климат-АДАПТ 14 февраля 2019 г. – Последнее изменение в Climate-ADAPT Ноябрь 18 2022
Пожалуйста, свяжитесь с нами для любых других запросов по этому тематическому исследованию или для публикации нового тематического исследования (электронная почта Climate.adapt@eea.europa.eu)
