Основні відомості

Енергопостачання – сукупність послідовних процесів виробництва, передачі та використання енергії. Система енергопостачання – комплекс установок та пристроїв, які призначені для цілей енергопостачання. Кожна система енергопостачання базується на певних енергетичних ресурсах і має три головні елементи: джерело електричної енергії (електрогенератор), мережі (транспортні і розподільчі) та енергоприймачі (споживачі або абоненти).

Джерелом електроенергії для всіх споживачів є електростанції (теплові, атомні, гідравлічні, вітрові та інші). Потужні електростанції України об'єднані в єдину енергетичну систему. Передача та розподіл електроенергії між населеними пунктами здійснюється за допомогою повітряних ліній, які перетинають всю країну. З метою зменшення втрат при передачі електроенергії в електролініях має місце досить висока напруга (ЛЕП 35-110 кВ). Споживачі електроенергії розраховані на більш низькі напруги, ніж напруга в енергосистемі. Пониження електроенергії проводять у два етапи. Спочатку на понижувальній підстанції, яка є частиною енергосистеми, напруга знижується до 6-10 кВ. Подальше зниження напруги проводять на трансформаторних підстанціях (ТП), які розташовують в житлових масивах та на підприємствах.

Залежно від умов розташування розрізняють такі підстанції: прибудовані, вбудовані, окремо розташовані та відкрито розташовані на стовпах. В містах передбачають закриті окремо розташовані трансформаторні підстанції, які виконують з цегли або збірних залізобетонних елементів. Відкрито розташовані на стовпах підстанції використовують для електропостачання сіл, невеликих населених пунктів, дачних масивів тощо. Відстань від окремо розташованої трансформаторної підстанції (потужністю до 100 кВ А) або розподільчого пункту (напругою до 20 кВ) до житлових та громадських будинків приймають не менше 25 м. При виконанні спеціальних шумозахисних заходів цю відстань дозволяється зменшувати до 10-15 м.

Підстанції з'єднані між собою, як правило, кабельними лініями. Прокладання кабельних ліній у містах може виконуватись декількома способами, а саме: в земляних траншеях, в блоках або трубах, в колекторах та тунелях (рис. 9.1, 9.2, 9.3).

Рис. 9.1 - Мінімальні розміри в мм при прокладанні електричних кабелів у траншеях: а) – одиночного; б) – двох паралельних

Рис. 9.2 - Прокладання електричних кабелів у трубах

Рис. 9.3 - Прокладання електричних кабелів у тунелях:
1 – кабелі зв'язку; 2 – силові кабелі; 3 – водопровід; 4 – теплові мережі

Найпоширенішим способом є прокладання кабелю в землі під непроїжджою частиною вулиць із відповідним захистом (покриття цеглою в один ряд поперек кабелю) від пошкоджень. Мінімальна глибина закладання кабелю повинна бути 0,7 м, а на проїжджій частині вулиць – 1,0 м. При вводах у будинок дозволяється на ділянках до 5 м від будинку зменшувати глибину закладання кабелю до 0,5 м. В колекторах, крім кабельних ліній, можуть бути і інші комунікації (водопровід, теплопровід, каналізація тощо). Використання труб, блоків та колекторів для кабельних ліній покращує експлуатацію і забезпечує швидке відновлення при пошкодженнях.

Після трансформаторних підстанцій напруга знижується до 380 В і передається до споживачів переважно трифазовою системою змінного струму, при якій електрична енергія передається чотирма електропроводами. Три з цих проводів є лінійними (фазовими), а четвертий – нейтральним (нейтраль). Напруга між лінійними проводами трифазової системи перемінного току називається лінійною. Номінальне значення лінійної напруги в Україні становить 380 В. Напруга між нейтральним проводом і будь-яким із лінійних називається фазовою, її величина менша за лінійну і становить 220 В (рис. 9.4).

Рис. 9.4 - Трифазова система змінного струму

Нейтральний провід в трифазовій системі перемінного струму виконує важливу функцію. Він служить для вирівнювання фазових напруг у всіх трьох фазах при різних навантаженнях фаз. У випадку обриву нейтрального проводу при різних навантаженнях у фазах фазові напруги будуть різними. Особливо небезпечним є коротке замкнення після обриву нейтрального проводу. Для запобігання обриву на нейтральному проводі не встановлюють запобіжників та вимикачів. В Україні застосовується чотирипровідна трифазова електрична мережа. її ще називають електричною мережею із глухо-заземленим нейтральним проводом. В таких схемах нейтральний провід на підстанції заземлений і практично не тільки виконує свою функцію «симетрування» трифазової мережі, але також використовується як захисне заземлення.

У Європі зазвичай застосовують п'ятипровідну електричну мережу. В такій електричній мережі є окремий (п'ятий) провід заземлення і нейтральний провід виконує лише одну функцію. Слід зазначити, що західні трифазові індивідуальні побутові прилади призначені для користування саме такою електричною мережею. Нейтральний провід розрахований на ефективну компенсацію струмів в різних фазах у випадку синусоїдальних струмів у трифазовій електричній мережі. Окремі споживачі (електродвигуни, промислове обладнання, термоелектронагрівачі та інші) розраховані на безпосереднє підключення до трифазової електричної мережі. До них підводяться чотири проводи (без урахування захисного заземлення). Малопотужні споживачі (побутові прилади, персональні комп'ютери, освітлювальні прилади, офісна техніка тощо) розраховані на однофазову електричну мережу. До них підходять два проводи (без урахування захисного заземлення). Один з цих проводів – лінійний, а другий – нейтральний. Крім величини напруги, в електричних мережах важливе значення має частота. Номінальне значення частоти в Україні рівне 50 Гц (Герц).

Дата добавления: 2015-10-24