Линии электропередачи: конструкция и применение.

Введение

Надземная конструкция для оптового (массового) переноса и распределения электроэнергии. Линии электропередачи для общей передачи электрической мощности.

Воздушная линия электропередачи – это сооружение, используемое для передачи и распределения электрической энергии на большие расстояния. Она состоит из одного или нескольких проводников (обычно кратных трем), подвешенных на опорах или столбах. Благодаря хорошему охлаждению, изоляции на больших протяженностях и возможности визуального осмотра, воздушные линии электропередачи, как правило, являются наиболее экономичным способом передачи больших объемов электроэнергии.

Строительство

Башни для поддержки линий электропередач изготавливаются из дерева (как цельного, так и ламинированного), стали или алюминия (в виде решетчатых конструкций или трубчатых опор), бетона, и иногда армированных пластиков. Проводники на линии обычно изготавливаются из алюминия (простого или армированного сталью, либо из композитных материалов, таких как углеродное и стекловолокно), хотя медные провода применяются в распределительных сетях среднего напряжения и для низковольтных подключений к потребителям. Основная задача при проектировании линий электропередач – обеспечение достаточного расстояния между находящимися под напряжением проводниками и землей для предотвращения опасного контакта, а также надежная поддержка проводников, устойчивость к штормам, обледенению, землетрясениям и другим возможным причинам повреждений. В настоящее время некоторые линии электропередач эксплуатируются при напряжениях, превышающих 765 000 вольт между проводниками, при этом в отдельных случаях возможно использование еще более высоких напряжений.

Структуры

Структуры воздушных линий электропередачи имеют разнообразные формы в зависимости от типа линии. Эти конструкции могут быть такими простыми, как деревянные столбы, непосредственно установленные в землю, несущие один или несколько поперечных брусьев для поддержки проводников, или "бесплечевая" конструкция, где проводники поддерживаются на изоляторах, закрепленных на боковой поверхности столба. Трубчатые стальные столбы обычно применяются в городских районах. Высоковольтные линии часто поддерживаются стальными решетчатыми башнями или пилонами. Для труднодоступных районов алюминиевые башни могут устанавливаться с помощью вертолетов. Также использовались бетонные столбы. Некоторые опознавательные знаки оснащены мигающими лампами для ночного предупреждения.

Схемы

Линия передачи с одной цепью предназначена для передачи только одной цепи. Для трехфазной системы это означает, что каждая опора поддерживает три проводника. Линия передачи с двумя цепями имеет две цепи. Для трехфазных систем каждая опора поддерживает и изолирует шесть проводников. Однофазные линии переменного тока, используемые для тягового тока, имеют четыре проводника для двух цепей. Обычно обе цепи работают на одном напряжении. В системах HVDC (высоковольтного постоянного тока) обычно используется два проводника на линию, но в редких случаях на опорах размещается только один полюс системы. В некоторых странах, например в Германии, большинство линий электропередач с напряжением выше 100 кВ реализуются в виде двух-, четырех- или, в редких случаях, шестицепных линий, поскольку получение прав сервитута затруднено. Иногда все проводники устанавливаются одновременно с возведением опор; часто некоторые цепи монтируются позднее. Недостатком линий передачи с двумя цепями является сложность обслуживания, так как требуется либо работа в непосредственной близости от высокого напряжения, либо отключение обеих цепей. В случае неисправности обе системы могут быть затронуты. Самая протяженная линия передачи с двумя цепями – линия электропередач Кита-Иваки.

Изоляторы

Изоляторы должны поддерживать проводники и выдерживать как нормальное рабочее напряжение, так и импульсные перенапряжения, вызванные коммутацией и ударами молнии. Изоляторы классифицируются, главным образом, на штифтовые, поддерживающие проводник над конструкцией, и подвесные, где проводник подвешен под конструкцией. Изолятор натяжения стал ключевым фактором, позволившим использовать более высокие напряжения. В конце XIX века ограниченная электрическая прочность штифтовых изоляторов телеграфного типа ограничивала напряжение до 69 000 вольт. До 33 кВ (69 кВ в Северной Америке) обычно используются оба типа. Китай уже разработал полимерные изоляторы с максимальным системным напряжением 1100 кВ, а Индия в настоящее время разрабатывает линию на 1200 кВ (максимальное системное напряжение), которая первоначально будет включена на 400 кВ с последующей модернизацией до 1200 кВ. Подвесные изоляторы состоят из нескольких элементов, при этом количество дисков изоляторов увеличивается с ростом напряжения. Количество дисков выбирается исходя из напряжения линии, требований к устойчивости к импульсным перенапряжениям, высоты над уровнем моря и факторов окружающей среды, таких как туман, загрязнение или солевой туман. В условиях, когда эти факторы неблагоприятны, необходимо использовать более длинные изоляторы. В этих случаях требуются более длинные изоляторы с увеличенным расстоянием утечки для тока утечки. Изоляторы натяжения должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать полный вес провода на пролете, а также нагрузки от обледенения и ветра. Порцеляновые изоляторы могут иметь полупроводящее глазурованное покрытие, обеспечивающее прохождение небольшого тока (несколько миллиампер) через изолятор. Это незначительно нагревает поверхность и снижает эффект тумана и загрязнений. Полупроводящее глазурованное покрытие также обеспечивает более равномерное распределение напряжения по длине цепочки изоляторов. Полимерные изоляторы по своей природе обладают гидрофобными свойствами, что обеспечивает улучшенные характеристики при работе во влажных условиях. Кроме того, исследования показали, что требуемое расстояние утечки для полимерных изоляторов значительно меньше, чем для порцеляновых или стеклянных. Кроме того, масса полимерных изоляторов (особенно при более высоких напряжениях) примерно на 30-50% меньше, чем у сравнимых порцеляновых или стеклянных гирлянд. Улучшенные характеристики в отношении загрязнения и влагостойкости приводят к увеличению использования таких изоляторов. Изоляторы для очень высоких напряжений, превышающих 200 кВ, могут быть оснащены выравнивающими кольцами на своих концах. Это улучшает распределение электрического поля вокруг изолятора и повышает его устойчивость к пробою при импульсных перенапряжениях.

Insulators must support the conductors and withstand both the normal operating voltage and surges due to switching and lightning. Insulators are broadly classified as either pin type, which support the conductor above the structure, or suspension type, where the conductor hangs below the structure. The invention of the strain insulator was a critical factor in allowing higher voltages to be used. At the end of the 19th century, the limited electrical strength of telegraph style pin insulators limited the voltage to no more than 69,000 volts. Up to about 33 kV (69 kV in North America) both types are commonly used. China has already developed polymer insulators having a highest system voltage of 1100 kV and India is currently developing a 1200 kV (highest system voltage) line which will initially be charged with 400 kV to be upgraded to a 1200 kV line. Suspension insulators are made of multiple units, with the number of unit insulator disks increasing at higher voltages. The number of disks is chosen based on line voltage, lightning withstand requirement, altitude, and environmental factors such as fog, pollution, or salt spray. In cases where these conditions are suboptimal, longer insulators must be used. Longer insulators with longer creepage distance for leakage current, are required in these cases. Strain insulators must be strong enough mechanically to support the full weight of the span of conductor, as well as loads due to ice accumulation, and wind. Porcelain insulators may have a semi conductive glaze finish, so that a small current (a few milliamperes) passes through the insulator. This warms the surface slightly and reduces the effect of fog and dirt accumulation. The semiconducting glaze also ensures a more even distribution of voltage along the length of the chain of insulator units. Polymer insulators by nature have hydrophobic characteristics providing for improved wet performance. Also, studies have shown that the specific creepage distance required in polymer insulators is much lower than that required in porcelain or glass. Additionally, the mass of polymer insulators (especially in higher voltages) is approximately 50% to 30% less than that of a comparative porcelain or glass string. Better pollution and wet performance is leading to the increased use of such insulators. Insulators for very high voltages, exceeding 200 kV, may have grading rings installed at their terminals. This improves the electric field distribution around the insulator and makes it more resistant to flash over during voltage surges.

Проводники

Наиболее распространенным проводником, используемым для передачи электроэнергии в настоящее время, является алюминиевый проводник с усиленной стальной сердцевиной (ACSR). Также широко применяется проводник из алюминиевого сплава (AAAC). Алюминий используется благодаря тому, что его вес примерно вдвое меньше веса медного кабеля с сопоставимым сопротивлением (хотя диаметр больше из-за более низкой удельной проводимости), а также из-за его более низкой стоимости. Поскольку проводник – это гибкий объект с равномерным весом на единицу длины, форма проводника, подвешенного между двумя опорами, приближается к форме цепной линии. Провисание проводника (вертикальное расстояние между наивысшей и наинизшей точкой кривой) изменяется в зависимости от температуры и дополнительной нагрузки, такой как обледенение. Для обеспечения безопасности необходимо поддерживать минимальный допустимый просвет над землей. Поскольку температура и, следовательно, длина проводника увеличиваются с ростом тока, протекающего по нему, иногда можно повысить пропускную способность по мощности (увеличить допустимую нагрузку) путем замены проводников на тип с более низким коэффициентом теплового расширения или более высокой допустимой рабочей температурой. Два таких проводника, обеспечивающих снижение теплового провисания, известны как композитные проводники с сердечником (ACCR и ACCC). Вместо стальных сердечных жил, которые часто используются для повышения общей прочности проводника, проводник ACCC использует сердечник из углеродного волокна и стекловолокна, который имеет коэффициент теплового расширения примерно в 1/10 от коэффициента теплового расширения стали. Хотя композитный сердечник не является проводящим, он значительно легче и прочнее стали, что позволяет использовать на 28% больше алюминия (с использованием компактных трапециевидных жил) без увеличения диаметра или веса. Повышенное содержание алюминия помогает снизить потери в линии на 25–40% по сравнению с другими проводниками того же диаметра и веса, в зависимости от величины электрического тока. Уменьшенное тепловое провисание углеродного проводника позволяет ему пропускать до двух раз больший ток ("ампераж") по сравнению с полностью алюминиевыми проводниками (AAC) или ACSR. Линии электропередач и прилегающие к ним территории должны обслуживаться электромонтерами, которым иногда помогают вертолеты, оснащенные мойками высокого давления или циркулярными пилами, позволяющими выполнять работы в три раза быстрее. Однако эти работы часто проводятся в опасных зонах диаграммы высоты-скорости вертолета, и пилот должен быть квалифицирован для применения метода "внешнего груза с человеком".

The most common conductor in use for transmission today is aluminum conductor steel reinforced (ACSR). Also seeing much use is all aluminum alloy conductor (AAAC). Aluminum is used because it has about half the weight of a comparable resistance copper cable (though larger diameter due to lower specific conductivity), as well as being cheaper. Since a conductor is a flexible object with uniform weight per unit length, the shape of a conductor strung between two towers approximates that of a catenary. The sag of the conductor (vertical distance between the highest and lowest point of the curve) varies depending on the temperature and additional load such as ice cover. A minimum overhead clearance must be maintained for safety. Since the temperature and therefore length of the conductor increase with increasing current through it, it is sometimes possible to increase the power handling capacity (uprate) by changing the conductors for a type with a lower coefficient of thermal expansion or a higher allowable operating temperature. Two such conductors that offer reduced thermal sag are known as composite core conductors (ACCR and ACCC conductor). In lieu of steel core strands that are often used to increase overall conductor strength, the ACCC conductor uses a carbon and glass fiber core that offers a coefficient of thermal expansion about 1/10 of that of steel. While the composite core is nonconductive, it is substantially lighter and stronger than steel, which allows the incorporation of 28% more aluminum (using compact trapezoidal shaped strands) without any diameter or weight penalty. The added aluminum content helps reduce line losses by 25 to 40% compared to other conductors of the same diameter and weight, depending upon electric current. The carbon core conductor's reduced thermal sag allows it to carry up to twice the current ("ampacity") compared to all aluminum conductor (AAC) or ACSR. The power lines and their surroundings must be maintained by linemen, sometimes assisted by helicopters with pressure washers or circular saws which may work three times faster. However this work often occurs in the dangerous areas of the Helicopter height–velocity diagram, and the pilot must be qualified for this "human external cargo" method.

Кондукторы

Для передачи энергии на большие расстояния используется высоковольтная передача. Передача при напряжении выше 132 кВ вызывает проблему коронного разряда, приводящего к значительным потерям мощности и помехам в линиях связи. Для снижения этого эффекта предпочтительно использовать более одного проводника на фазу, или связочные проводники. Связочные проводники состоят из нескольких параллельных кабелей, соединенных между собой на определенном расстоянии посредством распорок, часто в цилиндрической конфигурации. Оптимальное количество проводников зависит от тока, но обычно линии с более высоким напряжением также имеют больший ток. Компания American Electric Power строит линии на 765 кВ, используя шесть проводников на фазу в связке. Распорки должны выдерживать силы ветра и магнитные силы при коротком замыкании. Связочные проводники уменьшают градиент напряжения вблизи линии, снижая вероятность коронного разряда. При сверхвысоком напряжении градиент электрического поля на поверхности одиночного проводника достаточно высок для ионизации воздуха, что приводит к потерям энергии, возникновению нежелательного шума и помехам в системах связи. Электрическое поле вокруг связки проводников аналогично полю, которое создавал бы один очень большой проводник, что обеспечивает более низкие градиенты и снижает проблемы, связанные с высокой напряженностью поля. Эффективность передачи повышается за счет уменьшения потерь, вызванных коронным разрядом. Связочные проводники более эффективно охлаждаются благодаря увеличенной площади поверхности, что дополнительно снижает потери в линии. При передаче переменного тока связочные проводники также позволяют избежать снижения пропускной способности одиночного проводника большого сечения из-за эффекта поверхностного слоя. Связочный проводник также имеет меньшую реактивность по сравнению с одиночным проводником. Хотя сопротивление ветру выше, колебания, вызванные ветром, могут быть демпфированы на распорках связки. Ледовая и ветровая нагрузка на связочные проводники будет больше, чем на одиночный проводник того же общего сечения, и установка связочных проводников сложнее, чем одиночных.

For transmission of power across long distances, high voltage transmission is employed. Transmission higher than 132 kV poses the problem of corona discharge, which causes significant power loss and interference with communication circuits. To reduce this corona effect, it is preferable to use more than one conductor per phase, or bundled conductors. Bundle conductors consist of several parallel cables connected at intervals by spacers, often in a cylindrical configuration. The optimum number of conductors depends on the current rating, but typically higher voltage lines also have higher current. American Electric Power is building 765 kV lines using six conductors per phase in a bundle. Spacers must resist the forces due to wind, and magnetic forces during a short circuit. Bundled conductors reduce the voltage gradient in the vicinity of the line. This reduces the possibility of corona discharge. At extra high voltage, the electric field gradient at the surface of a single conductor is high enough to ionize air, which wastes power, generates unwanted audible noise and interferes with communication systems. The field surrounding a bundle of conductors is similar to the field that would surround a single, very large conductor—this produces lower gradients which mitigates issues associated with high field strength. The transmission efficiency is improved as loss due to corona effect is countered. Bundled conductors cool themselves more efficiently due to the increased surface area of the conductors, further reducing line losses. When transmitting alternating current, bundle conductors also avoid the reduction in ampacity of a single large conductor due to the skin effect. A bundle conductor also has lower reactance, compared to a single conductor. While wind resistance is higher, wind induced oscillation can be damped at bundle spacers. The ice and wind loading of bundled conductors will be greater than a single conductor of the same total cross section, and bundled conductors are more difficult to install than single conductors.

Заземление

Надземные линии электропередач часто оснащаются заземляющим проводником (защитным тросом, статическим проводом или проводом надземного заземления). Заземляющий проводник обычно заземляется в верхней части опорной конструкции, чтобы минимизировать вероятность прямого попадания молнии в фазные проводники. В сетях с заземлённым нейтральным он также служит параллельным путём для токов короткого замыкания на землю. Сверхвысоковольтные линии электропередач могут иметь два заземляющих проводника. Они располагаются либо на самых внешних концах верхней поперечины, либо в двух V-образных точках на мачте, либо на отдельном поперечном рычаге. На старых линиях вместо защитного троса могут использоваться разрядники, устанавливаемые через несколько пролётов; такая конфигурация обычно встречается в сельских районах Соединенных Штатов. Защищая линию от молнии, конструкция оборудования на подстанциях упрощается за счёт снижения напряжения на изоляции. Защитные тросы на линиях электропередач могут включать оптические волокна (оптические заземляющие провода/OPGW), используемые для связи и управления энергосистемой. На некоторых преобразовательных подстанциях постоянного тока высокого напряжения заземляющий проводник также используется в качестве электродной линии для подключения к удалённому заземляющему электроду. Это позволяет системе HVDC использовать землю в качестве одного из проводников. Заземляющий проводник монтируется на небольших изоляторах, соединённых молниеотводами, над фазными проводниками. Изоляция предотвращает электрохимическую коррозию опоры. Средневольтные распределительные линии также могут использовать один или два защитных провода, либо заземлённый проводник, расположенный ниже фазных проводников, для обеспечения некоторой защиты от высоких транспортных средств или оборудования, касающихся находящихся под напряжением линий, а также для обеспечения нейтрального провода в системах с соединением «звезда». На некоторых линиях электропередач сверхвысокого напряжения в бывшем Советском Союзе заземляющий провод используется для систем передачи данных по линиям электропередач (ПЛК) и монтируется на изоляторах на опорах.

Изолированные проводники и кабели

Наземные изолированные кабели используются редко, как правило, на небольших расстояниях (менее одного километра). Изолированные кабели можно крепить непосредственно к опорам без использования изоляторов. Воздушная линия с неизолированными проводниками, изолированными воздухом, обычно обходится дешевле, чем кабель с изолированными проводниками. Более распространенным решением является использование "оболочечной" проволоки. К ней относятся как к неизолированному кабелю, но она часто безопаснее для диких животных, поскольку изоляция увеличивает шансы на выживание крупной хищной птицы с большим размахом крыльев при контакте с проводами и в целом немного снижает опасность линий. Такие линии часто встречаются на востоке Соединенных Штатов и в густо заросших лесом районах, где высока вероятность касания проводов деревьями. Единственным недостатком является стоимость, поскольку изолированная проволока обычно дороже неизолированной. Многие энергоснабжающие компании используют оболочечную проволоку в качестве перемычек там, где провода расположены близко друг к другу на опоре, например, в местах подъема кабеля из земли / кабельных муфтах, а также на повторных замыкателях, разъединителях и подобном оборудовании.

Дамперы

Поскольку линии электропередач подвержены аэроэластическому трепетанию, вызванному ветром, к ним часто прикрепляют демпферы Stockbridge для снижения вибраций.

Низкое напряжение

На воздушных линиях низкого напряжения могут использоваться как голые проводники, закрепленные на стеклянных или керамических изоляторах, так и система скрученных проводов (aerial bundled cable). Количество проводников может варьироваться от двух (обычно фазный и нейтральный) до шести (три фазных проводника, отдельные нейтральный и заземляющий проводники, а также питание уличного освещения от общего выключателя); наиболее распространенный вариант – четыре проводника (три фазных и нейтральный, при этом нейтральный проводник может также выполнять функцию защитного заземления).

Мощность поезда

Аэроводы или воздушные провода используются для передачи электрической энергии трамваям, троллейбусам или поездам. Контактная сеть проектируется по принципу одного или нескольких проводов, расположенных над железнодорожными путями. Питательные подстанции, расположенные на регулярных интервалах вдоль контактной сети, обеспечивают электроэнергией из высоковольтной сети. В некоторых случаях используется низкочастотный переменный ток, распределяемый по специальной тяговой сети.

Другие применения

Воздушные линии также иногда используются для питания передающих антенн, особенно для эффективной передачи длинных, средних и коротких волн. Для этой цели часто применяется линия с перекрестной подвеской. Вдоль такой линии проводники для питания заземляющей сети передающей антенны крепятся к внешней стороне кольца, а проводник внутри кольца крепится к изоляторам, ведущим к высоковольтному стоячему питающему вводу антенны.

Использование площади под надземными линиями электропередач

Использование пространства под воздушной линией электропередачи ограничено, поскольку объекты не должны приближаться к находящим под напряжением проводникам. Воздушные линии и опоры могут сбрасывать лёд, создавая опасность. Приём радиосигналов может быть ухудшен под линией электропередачи как из-за экранирования приёмной антенны проводами, так и из-за частичных разрядов на изоляторах и острых концах проводов, которые создают радиопомехи. Вблизи воздушных линий опасно создавать помехи, например, запускать воздушных змеев или воздушные шары, использовать лестницы или эксплуатировать механизмы. Воздушные линии распределения и передачи электроэнергии вблизи аэродромов часто обозначаются на картах, а сами линии – заметными пластиковыми отражателями, чтобы предупредить пилотов о наличии проводов. Строительство воздушных линий электропередачи, особенно в дикой местности, может оказывать значительное воздействие на окружающую среду. Экологические исследования для таких проектов могут учитывать влияние вырубки растительности, изменения путей миграции животных, возможный доступ хищников и людей вдоль трасс линий электропередачи, нарушение среды обитания рыб при пересечении водотоков и другие последствия.

Авиационные аварии

В общей авиации, полетах на дельтаплане, параплане, прыжках с парашютом, полетах на воздушных шарах и при запуске воздушных змеев необходимо избегать случайного контакта с линиями электропередач. Почти на каждом изделии для воздушных змеев есть предупреждение о необходимости держаться подальше от линий электропередач. Гибель людей происходит, когда воздушные суда сталкиваются с линиями электропередач. Некоторые линии электропередач маркируются предупреждающими знаками, особенно вблизи аэродромов или над водными путями, где возможна работа гидросамолетов. Прокладка линий электропередач иногда занимает территории, которые могли бы использоваться для полетов на дельтаплане.

История

Первая передача электрических импульсов на большое расстояние была продемонстрирована 14 июля 1729 года физиком Стивеном Греем. В демонстрации использовались влажные конопляные шнуры, подвешенные шелковыми нитями (низкое сопротивление металлических проводников в то время не было учтено). Однако первое практическое применение воздушных линий пришлось на область телеграфии. К 1837 году экспериментальные коммерческие телеграфные системы протянулись на расстояние до 20 км (13 миль). Передача электрической энергии была осуществлена в 1882 году с первой высоковольтной линии между Мюнхеном и Мисбахом (60 км). В 1891 году, к Международной электрической выставке во Франкфурте, была построена первая трехфазная воздушная линия переменного тока между Лауффеном и Франкфуртом. В 1912 году в эксплуатацию была введена первая воздушная линия электропередач на 110 кВ, а в 1923 году – первая воздушная линия электропередач на 220 кВ. В 1920-х годах RWE AG построила первую воздушную линию для этого напряжения, а в 1926 году – переход через Рейн с опорами в Воерде, двумя мачтами высотой 138 метров. В 1953 году компания American Electric Power в Соединенных Штатах ввела в эксплуатацию первую линию на 345 кВ. В Германии в 1957 году была введена в эксплуатацию первая воздушная линия электропередач на 380 кВ (между трансформаторной подстанцией и Роммерскирхеном). В том же году в Италии была введена в эксплуатацию воздушная линия, пересекающая Мессинский пролив, опоры которой послужили моделью для строительства перехода через Эльбу 1. Этот опыт был использован при строительстве переправы через Эльбу 2 во второй половине 1970-х годов, в ходе которого были возведены самые высокие опоры воздушных линий в мире. Ранее, в 1952 году, в Швеции была введена в эксплуатацию первая линия на 380 кВ протяженностью 1000 км (625 миль) между густонаселенными районами на юге и крупнейшими гидроэлектростанциями на севере. Начиная с 1967 года в России, а также в США и Канаде строились воздушные линии на напряжение 765 кВ. В 1985 году в Советском Союзе была построена воздушная линия электропередач между Кокшетау и электростанцией в Экибастузе – трехфазная линия переменного тока на 1150 кВ. В 1999 году в Японии была построена первая линия электропередач, рассчитанная на 1000 кВ с двумя цепями, – линия Кита Иваки. В 2003 году в Китае началось строительство самой высокой воздушной линии – переправы через реку Янцзы.

The first transmission of electrical impulses over an extended distance was demonstrated on July 14, 1729 by the physicist Stephen Gray. The demonstration used damp hemp cords suspended by silk threads (the low resistance of metallic conductors not being appreciated at the time). However the first practical use of overhead lines was in the context of telegraphy. By 1837 experimental commercial telegraph systems ran as far as 20 km (13 miles). Electric power transmission was accomplished in 1882 with the first high voltage transmission between Munich and Miesbach (60 km). 1891 saw the construction of the first three phase alternating current overhead line on the occasion of the International Electricity Exhibition in Frankfurt, between Lauffen and Frankfurt. In 1912 the first 110 kV overhead power line entered service followed by the first 220 kV overhead power line in 1923. In the 1920s RWE AG built the first overhead line for this voltage and in 1926 built a Rhine crossing with the pylons of Voerde, two masts 138 meters high. In 1953, the first 345 kV line was put into service by American Electric Power in the United States. In Germany in 1957 the first 380 kV overhead power line was commissioned (between the transformer station and Rommerskirchen). In the same year the overhead line traversing of the Strait of Messina went into service in Italy, whose pylons served the Elbe crossing 1. This was used as the model for the building of the Elbe crossing 2 in the second half of the 1970s which saw the construction of the highest overhead line pylons of the world. Earlier, in 1952, the first 380 kV line was put into service in Sweden, in 1000 km (625 miles) between the more populated areas in the south and the largest hydroelectric power stations in the north. Starting from 1967 in Russia, and also in the USA and Canada, overhead lines for voltage of 765 kV were built. In 1985 overhead power line was built in Soviet Union between Kokshetau and the power station at Ekibastuz, this was a three phase alternating current line at 1150 kV. In 1999, in Japan the first powerline designed for 1000 kV with 2 circuits were built, the Kita Iwaki Powerline. In 2003 the building of the highest overhead line commenced in China, the Yangtze River Crossing.

Математический анализ

Аэролиния электропередач – один из примеров линии передачи электроэнергии. На частотах энергосистемы для линий типичной длины можно сделать множество полезных упрощений. При анализе энергосистем распределенное сопротивление, последовательная индуктивность, сопротивление утечки на землю и емкость на землю могут быть заменены соответствующими сосредоточенными параметрами или упрощенными схемами.