Передача электроэнергии от электростанций к потребителям осуществляется по электрическим сетям. Электросетевое хозяйство является сектором естественной монополии электроэнергетики: потребитель может выбирать, у кого покупать электроэнергию (т.е. электроэнергетика), электроэнергетика может выбирать между оптовыми поставщиками (производителями электроэнергии), однако сеть через которому подается электроэнергия, обычно один, и потребитель технически не может выбрать сетевую компанию.
ЛЭП в современном городе являются одним из основных звеньев современных энергосистем. Напряжение в линии зависит от ее протяженности и передаваемой по ней мощности. По воздушным ЛЭП электрическая энергия передается на значительные расстояния по проводам, прикрепленным к опорам с помощью изоляторов.
С технической точки зрения электрическая сеть представляет собой совокупность линий электропередач (ЛЭП) и трансформаторов, расположенных на подстанциях.
Линии электропередач представляют собой металлические проводники, передающие электричество. В настоящее время переменный ток используется практически повсеместно. Электроснабжение в подавляющем большинстве случаев трехфазное, поэтому линия электропередачи, как правило, состоит из трех фаз, в каждую из которых может входить несколько проводов. Конструктивно линии электропередачи делятся на воздушные и кабельные.
ВЛ подвешивают над землей на безопасной высоте на специальных конструкциях, называемых опорами. Как правило, провод на ВЛ не имеет поверхностной изоляции; имеется изоляция в местах крепления к опорам. Воздушные линии имеют системы молниезащиты.
Основным преимуществом воздушных линий электропередачи является их относительная дешевизна по сравнению с кабельными. Обслуживание также намного лучше (особенно по сравнению с бесщеточными кабельными линиями): не требуется земляных работ для замены провода, визуальный контроль состояния линии не составляет труда.
Однако воздушные линии имеют ряд недостатков:
- широкая полоса отвода: запрещается возводить какие-либо строения и сажать деревья возле линий электропередач; при прохождении линии через лес деревья вырубаются по всей ширине полосы отчуждения;
- подверженность внешним воздействиям, таким как падение деревьев на линию и кража провода; несмотря на устройства молниезащиты, воздушные линии также страдают от ударов молнии. Из-за уязвимости на одной ВЛ часто оборудуют две цепи: основную и резервную;
- эстетическая непривлекательность; это одна из причин почти повсеместного перехода к кабельной передаче в городских районах.
Кабельные линии (КЛ) прокладываются под землей. Электрические кабели имеют разную конструкцию, но можно выделить общие элементы. Сердцевина кабеля – три токопроводящих жилы (по числу фаз). Кабели имеют изоляцию снаружи и жилу. Обычное трансформаторное масло в жидком виде или промасленная бумага действуют как изолятор. Токопроводящая жила кабеля обычно защищена стальным экраном.
Снаружи кабель покрыт битумом. Бывают коллекторные и кабельные линии без щеток. В первом случае кабель прокладывается в подземных бетонных каналах – коллекторах. Через определенные промежутки времени на линии оборудуются выходы на поверхность в виде проемов — для удобства проникновения в коллектор ремонтных бригад. Кабельные линии без щеток прокладываются непосредственно в земле.
Бесколлекторные линии значительно дешевле коллекторных линий при строительстве, но их эксплуатация обходится дороже из-за отсутствия кабеля. Основным преимуществом кабельных линий электропередачи (по сравнению с воздушными линиями) является отсутствие широкой полосы отчуждения. При достаточной глубине фундамента прямо над линией коллектора можно возводить различные строения (в том числе и жилые).
В случае безколлекторной прокладки возможно строительство в непосредственной близости от линий. Кабельные линии своим внешним видом не портят городской пейзаж, они намного лучше защищены от внешних воздействий, чем воздушные линии.
К недостаткам кабельных линий электропередачи относятся большие затраты на строительство и последующую эксплуатацию: даже в случае прокладки без щеток расчетная стоимость метра кабельной линии в несколько раз превышает цену воздушной линии того же класса напряженияКабельные линии менее доступны для визуального наблюдения за их состоянием (а в случае прокладки без щеток вообще недоступны), что также является существенным эксплуатационным недостатком.
