Электроснабжение населенных пунктов, предприятий и зданий

Здание имеет два кабельных взаиморезервируемых ввода 1 и 2 с переключателями 3 и предохранителями 4. К каждому из вводов (1 и 2) подключены соответствующие секции ВРУ (I и II). От секции 1 отходят питающие линии квартир 5, а также через отдельный автоматический выключатель б и счетчик 7, включаемый через трансформаторы тока 8, питается сборка ВРУ общедомовых помещений. От последней отходят групповые линии рабочего освещения холлов, лестниц и коридоров 9, освещения технического подполья, чердака, машинных помещений и шахт лифтов и питающая линия к щитку иллюминации 10.

От секции II ВРУ отходят питающие линии лифтов 11, групповые линии эвакуационного и аварийного освещения 12, штепсельных розеток для подключения уборочных машин 13. Потребление электрической энергии электроприемниками секции II ВРУ учитывается трехфазным счетчиком 14, который подключен через трансформаторы тока 15. К питающим линиям квартир с автоматическими выключателями 16 присоединяются стояки секций.

На вводах устанавливаются помехозащитные конденсаторы 17 емкостью 0,5 мкФ. Освещение лестниц и коридоров автоматизировано, и все элементы автоматики установлены на ВРУ. Автоматика обеспечивает управление освещением в функции естественной освещенности с помощью фотовыключателя 18 и программного реле времени 19, отключающего часть освещения в ночные часы. Кроме того, имеется возможность централизованного управления освещением с диспетчерского пульта. При выходе из строя автоматики возможно ручное управление.

Устройства дымозащиты подключаются к специальной панели III ВРУ с устройством АВР, которая присоединяется к обоим вводам до переключателей (вводы 1 и 2). Благодаря такому присоединению эти устройства остаются в рабочем состоянии даже при полном обесточивании дома. Для учета расхода электроэнергии устанавливается счетчик 20. На каждой из линий, питающих секцию III ВРУ, установлены автоматические выключатели 21.

От секции III ВРУ отходят линии, питающие вентиляторы системы дымозащиты и щитки управления, а также часть линий эвакуационного освещения 22, расположенного на путях эвакуации при пожаре. Такое подключение эвакуационного освещения в 16-этажных домах нормами не предусмотрено, однако целесообразно в целях повышения безопасности людей, причем для этого дополнительных затрат не требуется.

На рис.18 показана схема стояков одной секции дома т.е. вертикальных участков питающих и групповых линий. К стояку 1 подключены этажные щитки квартир 2. Щитки установлены в железобетонном электроблоке на лестничной клетке. На каждом щитке имеются: трехполюсный пакетный выключатель 3 (один на все квартиры) с подключением к двум фазным и нулевому проводам стояка, однофазные счетчики 4 и аппаратуры защиты групповых линий квартир. Цифрами 5 обозначены лифты, 6 - вентиляторы дымозащиты, 7- щиток автоматики, 8 - щиток иллюминации.

В 17-этажных домах и выше в отличие от рассмотренной схемы лифты и все эвакуационное и аварийное освещение, а также огни светового ограждения присоединяются к секции III ВРУ, поскольку эти электроприемники относятся к I категории по надежности электроснабжения. Однако панели секции ВРУ, к которым присоединены противопожарные устройства, должны быть обособлены и иметь отличительную красную окраску.

Особенности электроснабжения общественных зданий

Построение схем электроснабжения и электрооборудования общественных зданий имеет ряд отличительных особенностей по сравнению со схемами жилых зданий. Эти особенности определяются значительным удельным весом силовых электроприемников технологического и санитарно-технического оборудования, режимами его работы, специфическими требованиями к освещению некоторых помещений, а также возможностью встраивания трансформаторных подстанций в некоторые из этих зданий.

Необходимо подчеркнуть, что наряду с отличиями схемы электросетей общественных зданий должны отвечать общим требованиям, наиболее важные из которых изложены выше. Ввиду большого разнообразия общественных зданий рассмотрим характерные особенности построения схем электросетей некоторых распространенных общественных зданий массового строительства.

Установленные и потребляемые мощности электроустановок общественных зданий достигают сотен и даже тысяч киловольт-ампер. Экономическими расчетами определено, что при потребляемой мощности более 400 кВА Целесообразно применять встроенные подстанции, в том числе комплектные (КТП). При этом обеспечивается экономия цветных металлов, исключается прокладка внешних кабельных линий до 1 кВ, нет необходимости в устройстве отдельных ВРУ в здании, поскольку имеется возможность его совмещения с РУ 0,4 кВ подстанции и т.д. (В этом случае РУ называют абонентским, и оно обслуживается персоналом абонента.)

Выбор мощности и количества, трансформаторов и трансформаторных подстанций определяется уровнями электрических нагрузок и технико-экономическими расчетами. Подстанции, как правило, бывают двухтрансформаторные, но в относительно небольших зданиях 11 и 111 категорий по надежности электроснабжения возможна установка однотрансформаторных подстанций.

Размеры трансформаторных помещений и помещений РУ, проходы, расстояния до токоведущих частей, конструкции полов, перекрытий, требования к отоплению и вентиляции должны соответствовать нормам, установленным разделом 4 ПУЭ.

В целях обеспечения надежной работы аппаратов защиты рекомендуется принимать к установке силовые трансформаторы мощностью до 250 кВА со схемой соединения обмоток зигзаг - зигзаг, мощностью 400-1000 кВА - треугольник - звезда с нулем.

При установке в зданиях КТП необходимо учитывать дефицитность распределительных шкафов с автоматическими выключателями, поставляемых заводами.

Для упрощения и удешевления КТП целесообразно ограничить число линейных автоматических выключателей, устанавливая эти автоматические выключатели на относительно большие точки 200, 400, 600 А и более.

Пропускная способность таких автоматических выключателей часто превышает расчетную мощность отходящих питающих линий силовых и осветительных сетей. Чтобы использовать полностью линейные автоматические выключатели КТП, применяют схемы питания с установкой промежуточных распределительных пунктов, состоящих из панелей ЩО, щитов ПР, щитов станций управления ЩСУ и других с автоматическими выключателями на токе, близкими к расчетным токам питающих линий. Такие устройства принято называть щитами-размножителями.

Следует иметь в виду, что в общественных зданиях широко распространено люминесцентное освещение, при котором ток в нулевом проводе может достигать значений близких к номинальному току трансформатора за счёт высших гармонических составляющих.

Поскольку для трансформаторов, имеющих схему соединения звезда - звезда с нулем допускается ток в нейтрали трансформатора не более 25% номинального, необходимо устанавливать силовые трансформаторы с соединением треугольник- звезда. В этом случае допускается ток в нейтрали до 75% номинального.

Размещение трансформаторных подстанций

Один из важных вопросов при проектировании внутриквартальных сетей является выбор места для размещения подстанции. Наиболее целесообразно размещать подстанции в центре нагрузки со смещением в сторону питания, однако архитектурно-планировочные решения застройки района не всегда допускают такое размещение.

При многоэтажной застройке и наличии встроенных в жилые дома предприятий общественного и бытового назначения, а также при установке электроплит в квартирах наиболее экономически целесообразно встраивать подстанции непосредственно в здания.

Однако в настоящее время ПУЭ и СНиПы запрещают размещение подстанций в жилой части зданий ввиду проникновения в квартиры шума от работающих трансформаторов. Тем не менее представляется целесообразным допустить встраивание подстанций при условии применения специальных мер по звукоизоляции строительных конструкций, снижающих шум до уровня, установленного нормами. Весьма перспективно размещение подстанций в подземном пространстве в непосредственной близости от зданий или даже под зданиями.

Городские электрические сети

Система электроснабжения города представляет собой совокупность электрических сетей всех применяемых напряжений. Она включает электроснабжающие сети (линии напряжением 35 кВ и выше), понижающие подстанции (их часто называют центрами питания) напряжением 35-110/6-10 кВ, распределительные сети (линии напряжением 6-10кВ и 0,4/0,23 кВ) и трансформаторные подстанции напряжением 6-10/0,4 и 0,4/0,23 кВ.

Для питания той или иной системы необходимо учитывать мощность и число потребителей, их взаимное расположение, расстояние от питающего центра, требования по уровню и надежности электроснабжения. Кроме того, схема сети должна обеспечивать наиболее экономичное Решение по капитальным вложениям и эксплуатационным расходам.

Во многих городах проектируются распределительные пункты (РП) напряжением 10 кВ, предназначенные для распределения энергии по подстанциям 10/0,4 кВ. Иногда РП совмещаются с одной из ТП 10/0,4кВ. В этом случае они называются РТП. Целесообразность устройства РП определяется экономическими расчетами.

При разработке генерального плана города или поселка должны рассматриваться основные вопросы электроснабжения, включая баланс электрических нагрузок всех потребителей и источники их покрытия с учетом перспективы развития системы электроснабжения.

Построение системы электроснабжения должно быть таким, чтобы в нормальном режиме все элементы системы находились под нагрузкой с максимально возможным использованием их пропускной способности.

При реконструкции действующих сетей необходимо максимально использовать существующие сетевые сооружения.

Электрической сетью называется совокупность подстанций и линий различных напряжений для передачи и распределения электроэнергии.

К городским электрическим сетям относятся:

Электроснабжающие сети напряжением 110 (35) кВ и выше, включая кольцевые сети с понижающими подстанциями, линии и подстанции глубоких вводов;

Распределительные сети напряжением 10 (6)-20 кВ, включая трансформаторные подстанции (ТП) и линии, соединяющие центры питания (ЦП) и ТП и ТП между собой, и вводы к потребителям;

распределительные сети напряжением до 1 кВ.

При наличии промежуточного элемента - распределительного пункта (РП) - в состав распределительной сети напряжением 10 (6)-20 кВ входят также РП и питающие линии, соединяющие РП с ЦП.

Электрические сети подразделяют по ряду признаков:

По виду тока различают электрические сети переменного и постоянного тока. В соответствии с ПУЭ электрические сети подразделяются по напряжению на сети до 1 и свыше 1 кВ. Электрические сети переменного тока в нашей стране имеют следующие стандартные номинальные напряжения: 127, 220, 380, 660 В; 3, 6, 10, 20, 35, ПО, 150, 220, 330, 500 и 750 кВ. Сооружаются линии электропередачи переменного и постоянного токов напряжением свыше 1000 кВ.

Чтобы компенсировать потери напряжения в проводах линий и обмотках трансформаторов, номинальные напряжения генераторов и вторичных обмоток трансформаторов установлены на 5% выше соответствующих номинальных напряжений электроприемников.

Схемы электрических сетей

Распределение электроэнергии осуществляется по радиальным, магистральным и смешанным схемам. При радиальных каждая подстанция питается отдельными линиями, при магистральных к одной линии можно присоединить группу из нескольких городских трансформаторных подстанций. Радиальные схемы электроснабжения надежны, но они требуют большого расхода проводов и кабелей, а также высоковольтной аппаратуры; стоимость сетей значительно выше, чем при магистральной схеме. В крупных городах применяются радиальные и магистральные схемы в зависимости от требований к надежности электроснабжения присоединенных потребителей.

Провода в электрических сетях применяют неизолированные и изолированные.

Неизолированные используют преимущественно на воздушных линиях, изолированные - для открытых и скрытых проводок внутри здания. Неизолированные провода изготовляют из меди, алюминия, стали и их сплавов. Они бывают однопроволочными и многопроволочными. При равных сечениях многопроволочные провода более гибки, чем однопроволочные, и поэтому удобнее в монтаже. Кроме того, они прочнее и устойчивее к вибрациям, возникающим при сильном ветре.

Медные провода имеют преимущества по сравнению с алюминиевыми. Они лучше противостоят атмосферным воздействиям, но из-за дефицита меди их применение строго лимитируется.

Стальные провода обладают низкой проводимостью: = 7,52 м/(Ом·мм), их сопротивление зависит от значения пропускаемого тока, что обусловлено сильным влиянием поверхностного эффекта и наличием потерь на перемагничивание и вихревые токи. Их применяют для передачи незначительной мощности, главным образом в небольших населенных пунктах и сельской местности.

Сталеалюминиевые провода со стальным сердечником и алюминиевой токоведущей оболочкой имеют высокую прочность и применяются при сооружении ЛЭП напряжением более 35 кВ. Неизолированные провода маркируются следующим образом: М25 - медный сечением 25 мм, А70 - алюминиевый сечением 70 мм, АС 120 - сталеалюминиевый сечением 120 мм, 2 ПС50 - стальной сечением 50 мм.

Изолированные провода имеют жилы, заключенные в изоляционную оболочку. Бывают провода незащищенные, для неподвижной прокладки, у которых изоляция не защищена от механических и химических воздействий; защищенные - с дополнительной защитной оболочкой для неподвижных прокладок.

Кабели состоят из одной или нескольких скрученных изолированных жил, заключенных в герметическую металлическую, резиновую или пластмассовую оболочку.

Защитные оболочки предохраняют изоляцию от вредных воздействий влаги, различных кислот и т.п. Кабели изготовляют одно-, двух-, трех- и четырехжильными.

Для прокладки в грунте и других местах, где требуется защита от механических повреждений, применяют кабели с броней из стальной ленты, покрываемой для защиты от коррозии битумными компаундами. Поверх брони навиты один или два слоя джутовой пряжи, пропитанной смесью каменноугольного дегтя и смолы.

Изоляция проводов и кабелей, применяемых в электросетях, должна соответствовать номинальному напряжению, а защитные оболочки - способу прокладки.

Список литературы

1. Инженерное благоустройство городских территорий. Программа и краткие методические указания / ВЗИСИ. - М.: Высшая школа, 1969.

2. Бакутис В.Э. Инженерная подготовка городских территорий, -М,: Высшая школа, 1970. - 376 с.

3. http://www.construction-week.ru/viewpagebf8a.html

4. http://www.stroypex.ru/otvod-poverkhnostnykh-atmosfernykh-vod.html

Размещено на Allbest.ru