На новой фазе
Четырехфазный вариант по существу является сдвоенной линией "два провода - земля" (ДПЗ), впервые предложенной в 1930-х годах. Существенным отличием четырехфазной линии от линии ДПЗ является отсутствие тока в земле.
"Четырехфазные линии электропередачи нигде не внедрены, - рассказала старший преподаватель кафедры электроснабжения Физико-технического института СВФУ Евдокия Малеева. - Ведутся исследования в России, Японии, Италии и в других странах по использованию неполнофазных сетей, но широкого применения пока не получили. Исследования доказывают, что применение четырехфазных линий по надежности не уступает двухцепным ЛЭП - в случае аварии часть потребителей находится по-прежнему под питанием. Кроме того, пропускная способность подобных линий намного выше, чем у традиционных трехфазных".
Ученые предложили новый способ подвески проводов четырехфазной линии - размещать кабели в изоляторы на опорах по схеме "квадрат", после чего устанавливать их на ЛЭП. Это поможет сэкономить расходы на материалы, на строительно-монтажные работы и уменьшить охранную зону вдоль высоковольтных линий.
"Такой способ также снижает реактивное сопротивление в ЛЭП с последующим увеличением электроэнергетической эффективности объектов электропередачи, что особенно актуально в условиях Севера и Заполярья", - подчеркнул преподаватель СВФУ Николай Местников.
По расчетам специалистов, по предложенной четырехфазной линии можно передавать мощность примерно в 1,1-1,2 раза большую, чем по двум трехфазным. Четырехфазная линия обладает надежностью двухцепной линии, но потери мощности в ней меньше примерно в 1,5-1,7 раза, чем в двухцепной трехфазной. Она дешевле двухцепной примерно в 1,6-1,8 раза. При этом для ее создания не требуется разработки нового оборудования.
"Мы уже провели исследование математической модели линий. Сейчас готовимся к созданию полноценной модели линии в виртуальной среде и исследовательским работам предполагаемой линии на реальном участке - будет взят конкретный населенный пункт, проложена линия. Результаты исследований передадим в электроснабжающую организацию", - сообщила Евдокия Малеева.
В частности, ученые считают, что их изобретение может быть использовано при энергообеспечении железной дороги в Якутии, а также инфраструктуры вдоль нее.
По словам Евдокии Малеевой, линия электропередачи 220 кВ станет главным системообразующим звеном между Южно-Якутской и Центрально-Якутской энергосистемами, а линии 35 кВ будут выполнять функции распределительных. В качестве линии 35 кВ предлагается четырехфазная линия, которая будет обеспечивать электротягу и электроснабжение промышленно-хозяйственных комплексов вдоль железной дороги.