Техника - молодёжи 1975-12, страница 40

торыми сталкиваются сегодня энергетики, заставили пересмотреть исходные позиции, заложенные в основу ЛЭП. Наиболее слабым звеном оказалась воздушная среда, окружающая провода. Ее невысокие изоляционные свойства принудили конструкторов сделать опоры для ЛЭП-750 высотой с десятиэтажный дом1 Поэтому прежде всего следовало заботиться об изменении свойств окружающей среды. Заменитель воздуха нашелся. Это элегаз. В Мосэнерго уже действует линия при напряжении 110 тыс. вольт. Примечательно, что внешний диаметр трубы, внутри которой в среде элегаза находятся токонесущие провода, составляет всего полметра.

Столь решительное сближение проводов позволило решить и другую проблему — понизить индуктивное сопротивление линии переменного тока, которое накладывает жесткие ограничения на величину пропускной способности. Борьба с этим сопротивлением также приводит к увеличению стоимости линий.

У ЛЭП постоянного тока нет ограничений по этому параметру. Но несовершенные и дорогие пока способы преобразования переменного тока в постоянный и обратно, особенно для мощностей, которыми оперирует сегодняшняя большая энергетика, не позволяют широко использовать преимущества электропередачи на постоянном токе. Однако ряд линий такого типа уже запущен, например ЛЭП-400 длиной 474 километра, связывающая ГЭС имени XXII съезда КПСС с Донбассом.

Постоянная борьба инженеров с тепловыми потерями в проводах привела к мысли о кардинальном изменении температуры окружающей среды. Давно известно, что активное сопротивление провода, а значит, и потери в нем, можно уменьшить, если понизить температуру. Такую возможность конструкторы получают, помещая токонесущие провода в жидкий азот, водород и, наконец, в гелий.

Из специальных материалов создают проводники, которые при гелиевых температурах работают на постоянном токе без активных потерь мощности. Но это не значит, что не нужно тратить активную мощность на охлаждение. И в этом случае решающее слово должна сказать экономика. Стоимость сверхпроводящих линий резко уменьшается даже с незначительным ростом температуры охлаждающего агента. Если удастся создать материалы, теряющие сопротивление хотя бы при водородных температурах, это позволит уже сегодня экономически оправдать строительство сверхпроводящих электропередач большой мощности. Недавно появились сооб

щения о новом сплаве-рекордсмене. Этот материал сохраняет сверхпроводниковые свойства до 22,3° К. А это, очевидно, позволит перейти от диапазона гелиевых к диапазону водородных температур. Ну а охлаждение жидким водородом и восполнение его утечек значительно дешевле. А пока ученые ведут эксперименты в лабораториях на небольших отрезках сверхпроводящих кабелей, охлаждаемых жидким гелием.

1000 ламп, питавшихся от генераторов, установленных в Лауфене, загорелись во Франкфурте-на-Майне 25 августа 1891 года. А через 10 месяцев Тесла в Лондоне на публичной лекции зажег одну лампочку, не подсоединив к ней никаких проводов. Правда, беспроводная передача энергии пока не вышла из стадии пробных лабораторных экспериментов. Основная причина неудач — огромные потери энергии при передаче и неэкономичные способы преобразования сверхвысоких частот в частоты промышленного диапазона. Многие возлагали надежды на лазер. Но как трансформировать на приемном конце световую энергию в электрическую? КПД нынешних преобразователей не выше 20%. Развивающаяся энергетика возлагает на «электронный транспорт» все новые задачи. Интенсивный поиск решения ряда насущных его проблем ведется на кафедре «Электрические системы» МЭИ. В результате многолетних исследований было доказано, что можно в 1,5 раза увеличить пропускную способность ЛЭП. Найденные эффективные и экономичные способы уменьшения напряженности электрического поля под сверхвысоковольтными линиями могут позволить поднять напряжение последней ступени до 2000 тыс. вольт. Работы в области сверхпроводимости снимают многие экономические ограничения и позволяют уже сегодня приступить к созданию в ряде случаев опытных участков таких линий. На очереди серия экспериментов по беспроводной передаче. Нужно проверить, прав ли был Тесла.

На рисунках (сверху вниз):

Рост выработки электроэнергии в СССР (миллиарды кВт-ч в степени "/₂) и соответствующий рост напряжений ЛЭП (в миллионах вольт).

Применения ЛЭП различных напряжений в зависимости от длины линии.

Распределение напряженности элек-тричесного поля на уровне земли (ЛЭП 1100 нВ):

а — при отсутствии полезащитных тросов, б — при одном полезащитном тросе под наждой фазой, в — при пяти полезащитных тросах под каждой фазой;

1, 2, 3 — фазы линий, 4, 5 — грозозащитные тросы; 6, 7, 8 — полезащитные тросы.

1900 10 20 30 40 50 60 70 80 90 20CJ ™ДЫ

Ь4

СО

ав

л

I к

о

о ' §

о а

длина ЛЭП 250 500 750 1000 1250 км

50 25 о 25 50 75 расстояние в метрах от средней фазк