Системы электроснабжения

Что представляют собой системы электроснабжения?
Чем отличаются электроснабжение зданий?
И в чем сходство между электроснабжением жилых домов и, например, электроснабжением промышленных предприятий?
Сначала о том, что же это - системы электроснабжения? И что есть электричество?

В толковом словаре электричество определяется как - "Электричество - совокупность явлений, связанных с существованием, движением и взаимодействием электрических зарядов.

Термин электричество (electricity) введён английским естествоиспытателем Гилбертом примерно в 1600 году. Само свойство электризации (от греческого названия янтаря - электрон) при трении тела о шерсть было известно ещё древним грекам.

Понятно, что электричество мы используем повсеместно, и его практическую ценность нельзя переоценить. Но как доходит электричество до потребителя? Для этой цели и существует электроснабжение.

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ - совокупность мероприятий по обеспечению электроэнергией различных ее потребителей. Комплекс инженерных сооружений, осуществляющих задачи электроснабжения, называется системой электроснабжения.

В целом и упрощенно картина выглядит так.

гидроэлектростанция

атомная электростанция

тепловая электростанция	ветряная электростанция

линия электропередач

небольшая трансформаторная подстанция трансформаторная подстанция

В итоге она попадает на трансформаторную подстанцию (ТП). Ее задача - подача электроэнергии на объект. Вернее, сначала ТП преобразует электроэнергию, например напряжением 1000 Вольт в 380 Вольт (в зависимости от нужд объекта), а потом подает на объект. Обычно ТП может обслуживать одно или несколько зданий. Как пример, ее можно увидеть у любого жилого дома или нескольких домов. Выглядит как небольшое отдельное строение, закрытое от посторонних и на металлических дверях входа изображен знак молнии - предупреждение о высоковольтном напряжении.

Теперь электроэнергия подана на объект и здесь всегда ее встречает вводно-распределительное устройство. Его задача - получить электроэнергию, преобразовать (например, из 380Вольт в 220Вольт) и направить (распределить) ее для всех электрических устройств объекта. Есть в каждом здании . Это составная часть системы электроснабжения. От одного до нескольких на здание, в жилом доме одно такое устройство может обслуживать несколько подъездов. Поэтому, когда жители обнаруживают отсутствие электричества, да еще и во всем подъезде или нескольких подъездах - это потому что подъезд запитывается электроэнергией от одного устройства. А при какой-либо его неисправности или поломке соответственно этот подъезд и обесточивается. Это означает, что электроснабжение жилого дома дало сбой.

ВРУ (вид снаружи) ВРУ (вид внутри)

главный электрический распределительный щит цеха завода пример электроосвещения и укладки кабеля завода турбинных лопаток

Вот здесь уже четче прослеживаются отличия понятий: электроснабжение жилых домов от электроснабжения промышленных предприятий, завода и т.д. Разная нагрузка электрических устройств (количество потребляемой ими электроэнергии) - соответственно меняется начинка вводно-распределительного устройства. Дюймовочке достаточно было для питания несколько зернышек на долгое время - и усилия по их выращиванию будут одни. А для того, чтобы прокормить великана, нужны совсем другие усилия. Например, для сравнения - электроснабжение завода по переработке молока для питания московских школьников, где мы ведем свои работы и электроснабжение заводов, гораздо более крупных, как "Северсталь" в Череповце или Новолипецкий металлургический комбинат (НЛМК), для которого мы делали и делаем проекты по разным инженерным системам, отличаются по исполнению ВРУ, мощность нагрузки разная. На больших заводах или промышленных предприятиях даже для одного цеха может быть собственная трансформаторная подстанция. Это уже отличие электроснабжения промышленного предприятия. Еще живой пример на цифрах. Электрическая нагрузка только одного цеха на автомобилестроительном заводе порядка 1600килоВатт (кВт), компрессорной там же - 3200 кВт, общая завода - примерно 21 000 кВт. Это - нагрузка электроснабжения завода. А максимальная мощность (если все одновременно включено и работает), потребляемая целым жилым домом из 2-х подъездов (12-15 этажей), с учетом всего потребления (лифты, вентиляционные установки, автоматика, электрооборудование квартир, электрооборудование всего нежилого 1 этажа площадью 1000кв.м.) составляет порядка 500кВт. Такова нагрузка электроснабжения жилого дома. Чтобы было понятней сравнение, на 1 квартиру площадью до 100кв.м - обычно выделяется максимально 14кВт, свыше 100кв.м - 18кВт. Или если вдруг у Вас появится люстра из 10 обычных ламп накаливания (по 100Вт) и Вы ее включите, то сможете потребить максимально только 1кВт. И еще для сравнения. Суммарное электропотребление, например, всей Свердловской области, в зимний период в 2005-2006гг, составило 7000 мегаватт, соответственно 7 000 000 Квт. Такова нагрузка всей системы электроснабжения целой области. Это по отличиям в системах электроснабжения разных типов потребителей из-за их нагрузок.

пример молнии

Теперь еще важный момент. Система электроснабжения любого объекта должна включать в себя и устройства заземления и молниезащиты. Неважно, об электроснабжении здания какого типа идет речь. Это вопрос безопасности.

Ну и самое время вспомнить о кабеле для передачи электроэнергии (как трубы в водопроводе для передачи воды). Его функция - передача электроэнергии на расстояния. Он, конечно, отличается размерами, оболочкой, исполнением - в зависимости от назначения. Но задача от этого не меняется. Это "кровеносные сосуды" в электроснабжении здания.

пример 1 исполнения электрического кабеля

пример 2 исполнения электрического кабеля

пример 3 исполнения электрического кабеля

У нас есть кабель, есть электричество. Что еще? Еще нужно как-то прокладывать кабель. Это пластиковые или металлические трубы (в зависимости от норм безопасности для конкретного объекта), лотки, короба, соединительные и распределительные коробки, скобы зажимы и т.д. Одним словом, материал для укладки кабеля.

пример использования лотка при монтаже электропровода	пример металлического лотка для укладки кабеля
пример разветвительной коробки для разветвления кабеля	пример проводной разводки электрического изделия
пример монтажа проволочного металлического лотка для укладки кабеля	пример труб ПВХ, в которых прокладывается кабель

Теперь дошли до приборов контроля учета электроэнергии, защиты от перегрузок (как пример, этажные квартирные щиты - там есть счетчики, автоматические выключатели).

пример электросчетчика

пример автоматического выключателя, защищающего от перегрузок какую-либо часть электроснабжения здания

пример 2 электросчетчика

Цель - защитить систему электроснабжения обслуживаемого участка от перегрузок и сбоев.

Ну и, конечно, питающиеся электричеством устройства. Светильники. Задача - освещение помещений.

пример внешнего художественного электроосвещения объектов	пример внутреннего освещения помещений общественного пользования
пример внутреннего электроосвещения торговых центров	пример освещения спортсооружения
пример внутреннего электроосвещения лифтового холла офисного здания	пример внутреннего электроосвещения промышленного объекта
пример внутреннего электроосвещения объекта культуры	пример монтажа электроосвещения офисного здания
пример освещение складского помещения

Это также важнейшая функция электроснабжения здания.

пример промышленной розетки обычная электророзетка

Розетки. Функция - соединять подключаемые электрические устройства к системе электроснабжения, чтобы устройства могли получать свое электрическое питание.

Вот, в целом весь путь электроэнергии до потребителя. Вся система электроснабжения. Но для удобства их делят на внутренние и внешние. Внутренние - это все, что касается электроснабжения здания самого, начиная от вводно-распределительного устройства (ВРУ), которое получает извне от трансформаторной подстанции электричество и распределяет ее для всех электропотребителей этого здания и заканчивая самими потребляющими устройствами. А до ВРУ - это уже наружные электрические сети, внешние системы электроснабжения.

Мы занимаемся преимущественно внутренними инженерными системами зданий (это касается не только системы электроснабжения, но и вентиляции, отопления и т.д.). Электроснабжение жилого дома, также как и электроснабжение завода и электроснабжение промышленного предприятия или офисного здания сюда входит.

Соответственно, электроснабжение зданий разных типов отличаются по монтажному исполнению, исполнению материалов. Сама структура остается неизменной. ВРУ - кабель - материалы для его прокладки - другие распределительные щиты (как промежуточное перераспределение - по освещению, по питанию вентиляционных систем, по розеточной сети и т.д.) - заземление - молниезащита - светильники - розетки для соединения с электропитанием электрических устройств.

Пример электроснабжения здания. Используются вводно-распределительное устройство (одно или несколько в зависимости от величины объекта и потребляемых нагрузок), кабель, материалы для его прокладки (труба ПВХ, гофрированная труба, соединительные изделия (углы для поворотов кабельных трасс, тройники для их соединения и разветвления, коробки распределительные, разветвительные, муфты "труба-труба", "труба-коробка" и т.д), металлические лотки, стальные трубы (особенно когда речь идет об объектах с повышенной огнеопасностью), распределительные щиты, обслуживающие отдельные направления электроснабжения здания (щиты вентиляционных установок, розеточных сетей, освещения и др.), сами устройства электропотребления (светильники, электроприводные устройства) и коммутационные устройства (розетки промышленные, бытовые, выключатели и т.д). Вот основной перечень используемых материалов и оборудования в электроснабжении здания. Само же исполнение может варьировать очень сильно. От недорогих отечественных до превышающих на порядок, по стоимости, импортных. Пример в разнице электроснабжения завода и электроснабжения жилого дома был приведен выше.

электроосвещение в ресторане в качестве примера электроснабжения здания	пример электроснабжения гостиницы, её внутреннего освещения
пример жилых зданий	пример офисного здания
электроснабжение завода на примере внешнего электроосвещения	электроснабжение промышленных предприятий

Избегайте несоответствия в реализации потенциала используемых материалов.

• Например, в электроснабжении здания использование дорогого и редкого импортного кабеля с высокой степенью огнезащиты в офисных помещениях, где самым огнеопасным предметом являются духи в сумочках у сотрудниц этого офиса, по крайней мере, не совсем разумно. Замена кабеля на обычный (например, широкораспространенный ВВГнг) даст Вам экономию минимум в 3-5 раз по затратам на кабель + его прокладку практически без потери качества. А если учесть, что кабель один из самых объемных разделов при электроснабжении здания по количеству затрат, выгоду можете увидеть сами.
• Не стоит также увлекаться особыми светильниками импортного производства (особенно это касается электроснабжения промышленных предприятий, да и других тоже), т.к. может возникнуть забавная ситуация, когда для простой замены перегоревшей лампы вам понадобятся долгие недели, а то и месяцы ожидания в доставке этой лампы из-за границы, да и еще после предварительной оплаты.
• Также в электроснабжении здания не забывайте, что силовой кабель (для передачи основного электричества-220В, 380В и т.д.) и провода для питания слаботочных систем (пожарная сигнализация, видеонаблюдение, охранная сигнализация, компьютерные сети) должны прокладываться в разных кабельных трассах.

Пример электроснабжения промышленных предприятий.

способ укладки кабеля на промышленном предприятии	внутреннее электроосвещение промышленных предприятий

Как правило, заводы и промышленные предприятия оборудованы дорогостоящими производственными линиями, системами контроля и автоматики. Непредвиденная остановка таких линий в период рабочего цикла может привести к браку производимой продукции, в некоторых случаях к ремонту самой производственной линии, а так же может поставить под угрозу безопасность рабочего персонала. Электронные системы управления на базе логических программируемых контроллеров весьма требовательны к обеспечению параметров надёжности. Поэтому к электроснабжению промышленных предприятий и заводов предъявляются особые требования. Повышенные нагрузки и их величина. Надежность электроснабжения. Требования к освещению. Необходимость во взрыво-защищенном исполнении. Влияние отклонения и колебания частоты и напряжения на работу электроприемников. Параметры электроустановок. Требования к изоляции кабеля. Цеховые трансформаторные подстанции. Щиты гарантированного электропитания. Все эти нюансы и факторы, в дополнение к основным базовым, определяют исполнение электроснабжения промышленного предприятия. Все отличие систем электроснабжения разных объектов истекает из различий в нагрузках по электроэнергии этих объектов, и по требованиям к надежности электропитания (например, если в системе электроснабжения выйдет из строя один источник питания или кабель от него, система питается тут же от другого, резервного).

Также в предмете электроснабжение здания существует еще один важный показатель. Все электротехнические устройства(розетки, светильники, соединительные элементы, электроприборы и т.д.) должны соответствовать определенной степени защиты IP (International/Ingress Protection).

Степень защиты приводится в виде IPXX, где первая цифра обозначает - уровень защиты от попадания твёрдых частиц и степень защиты по электробезопасности, а вторая - защиту от влаги. Например, код IP10 на устройстве будет означать, что данное устройство: 1) защищено от попадания внутрь твердых тел диаметром 50 мм и более и 2) у него нет защиты от влаги (см. таблицу ниже).

Степень защиты IP регламентируется ГОСТ14254-96 (МЭК (международная электротехническая комиссия) 529-89), что в краткой форме нашло выражение в таблице.

Кодировка IP- степени защиты оболочки.

Примечание: в кодировку IP могут также вводиться буквы, характеризующие вспомогательную информацию.

Надеемся, что мы помогли Вам получить больше данных по системам электроснабжения и стать более компетентны в этом вопросе.

Звоните нам по тел. 797-80-33 или пишите на электронный адрес tt-electric@mail.ru

Искренне желаем Вам больших успехов и процветания!