- •Москва «Интермет Инжиниринг»
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей 15
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения s3
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки 97
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •1.1. Электрика в системе электрических наук и практической деятельности
- •16 Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •18 Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава I. Электрическое хозяйство потребителей
- •1.2. Основы мировоззрения электриков электрики
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •1.3. Термины и определения электрики
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава I. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •1.4. Промышленное электропотребление и количественное описание электрического хозяйства
- •Глава 1 Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава I. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1 Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •2.1. Потребители электрической энергии Группы потребителей
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Зн нейтрали
- •2.1. Потребители электрической энергии
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2 Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •2.2. Основные требования к системам электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2 Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •2.3. Ценологические ограничения построения и функционирования электрического хозяйства
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 2. Уровни (ступени) системы электроснабжения
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •3.1. Характерные электроприемники
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3 Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •3.2. Параметры электропотребления и расчетные коэффициенты
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3 Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •3.3. Формализуемые методы расчета электрических нагрузок
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •3.4. Определение электрических нагрузок комплексным методом
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •3.5. Практика определения расчетного и договорного максимума
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки
- •Глава 4. Выбор схем, напряжений и режимов присоединения предприятии
- •Глава 4. Выбор схем, напряжений и режимов присоединения промышленных предприятий к субъектам электроэнергетики
- •4.1. Схемы присоединения и выбор питающих напряжений
- •4.2. Источники питания потребителей и построение схемы электроснабжения
- •4.3. Надежность электроснабжения потребителей
- •4.4. Выбор места расположения источников питания
- •Глава 4. Выбор схем, напряжений и режимов присоединения предприятий
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение главных понизительных и распределительных подстанций
- •5.1. Исходные данные и выбор схемы гпп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •5.2. Выбор и использование силовых трансформаторов
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и /77
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •5.3. Схемы блочных подстанций пятого уровня
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •5.4. Схемы специфических подстанций
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •5.5. Компоновки открытых и закрытых распределительных устройств (подстанций)
- •In к трансфор-т матору
- •Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника в системах электроснабжения
- •6.1. Классификация устройств энергетической электроники
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •6.3. Устройства с однократным преобразованием частоты
- •Глава 6 Энергосберегающая энергетическая эаектроника
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Выпрямители
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника Зависимые инверторы
- •Автономные инверторы
- •Непосредственные преобразователи частоты
- •6.4. Устройства с двукратным (и более) преобразованием частоты
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях напряжением до 1 кВ переменного и до 1,5 кВ постоянного тока
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •7.2. Выбор трансформаторов для цеховых подстанций
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •7.3. Размещение и компоновка подстанций зур
- •Глава 7 Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7 Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7 Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •7.4.Распределительные устройства 2ур
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7 Схемы электроснабжения в сетях
- •7.5. Преобразовательные установки и подстанции
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •8.1. Общие сведения о способах передачи и распределения электроэнергии
- •8.2. Воздушные линии электропередач
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •8.3. Кабельные линии
- •8.4. Прокладка кабелей в траншеях
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8 Транспорт (канализация) электрической энергии
- •8.5. Прокладка кабелей в блоках
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8 Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •8.7. Токопроводы
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 8. Транспорт (канализация) электрической энергии
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •9.1. Короткое замыкание в симметричной трехфазной цепи промышленного предприятия
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •9.2. Определение значений токов короткого замыкания в электроустановках выше 1 кВ
- •1500 И выше 40-80
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •Глава 9. Расчет токов короткого замыкания
- •Глава 10. Выбор аппаратов и токоведущих устройств в электротехнических установках
- •10.1. Выбор аппаратов по номинальным параметрам
- •Глава 10. Выбор аппаратов и токоведущих устройств
- •10.2. Выбор высоковольтных выключателей (ячеек)
- •Глава 10. Выбор аппаратов и токоведущих устройств
- •10.4. Выбор выключателей нагрузки и предохранителей
- •Глава 10. Выбор аппаратов и токоведущих устройств
- •10.5. Выбор реакторов
- •10.6. Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения
- •Глава 10. Выбор аппаратов и токоведущих устройств
- •10.7. Проверка токоведущих устройств на термическую и динамическую стойкость
- •Глава 10. Выбор аппаратов и токоведущих устройств
- •Глава 10. Выбор аппаратов и токоведущих устройств
- •Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей
- •11.1. Общая характеристика асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей
- •Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей
- •Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей
- •Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей
- •11.2. Пуск и самозапуск асинхронных и синхронных двигателей Асинхронные двигатели
- •Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей
- •Синхронные двигатели
- •Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •12.1. Нормы качества электрической энергии и область их применения в системах электроснабжения
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •12.2. Отклонения и колебания напряжения Отклонения напряжения
- •Глава 12. Качество электрической энергии Колебания напряжения
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •12.3. Несинусоидальность и несимметрия напряжения Несинусоидальность напряжения
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Несимметрия напряжений
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •12.4. Отклонения частоты, провал и импульс напряжения. Временное перенапряжение Отклонение частоты напряжения
- •Провал напряжения
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Временное перенапряжение
- •12.5. Причины и источники нарушения показателей качества электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 12. Качество электрической энергии
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •13.1 Баланс активных и реактивных мощностей
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •13.2. Основные потребители реактивной мощности
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •13.3. Компенсирующие устройства
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •13.4. Выбор мощности компенсирующих устройств
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •Глава 13. Компенсация реактивной мощности
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения промышленного предприятия
- •14.1. Назначение, требования и принципы релейной зашиты
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •14.3. Релейная защита двигателей напряжением выше 1 кВ
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •14.4. Релейная защита трансформаторов зур
- •14.5. Релейная защита кабельных линий
- •14.5. Релейная защита кабельных линий
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •14.6. Релейная защита двигателей напряжением до 1 кВ
- •14.7. Автоматический ввод резерва
- •14.8. Микропроцессорная защита электроустановок
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 14. Релейная защита в системе электроснабжения предприятия
- •Глава 15. Установки наружного и внутреннего освещения
- •15.1. Системы и виды освещения
- •Глава 15. Установки наружного и внутреннего освещения
- •15.2. Нормирование и устройство освещения
- •Глава 15. Установки наружного и внутреннего освещения
- •Глава 15. Установки наружного и внутреннего освещения
- •15.3. Расчет осветительной установки
- •Глава 15. Установки наружного и внутреннего освещения
- •15.4. Электроснабжение осветительных установок
- •Глава 15. Установки наружного и внутреннего освещения
- •Глава 15. Установки наружного и внутреннего освещения
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •16.1. Классификация электротехнических установок относительно мер электробезопасности
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •16.2. Заземляющие устройства Общие сведения
- •Расчет заземляющих устройств
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •16.3. Расчет молниезащитных устройств зданий и сооружений
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 16. Защитные меры электробезопасности и заземление
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •17.1. Потребитель и электроснабжающая организация
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •17.2. Нормы расхода электроэнергии по уровням производства Виды, структура и состав норм
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •17.3. Прогнозирование электропотребления Методы прогнозирования электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •17.4. Ценологическое влияние на электропотребление предприятий
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 17. Организация электропотребления
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •18.1. Основные направления энергосбережения
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •18.2. Принципы и этапы внедрения системы энергоменеджмента
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •18.3. Энергетические балансы
- •60 КВтч/т (10 %)
- •60 КВтч/т (25 %)
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •18.4. Комплексный подход к сокращению электропотребления
- •18.5. Совершенствование работы общепромышленных систем и оборудования
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •18.6. Повышение эффективности электросбережения многоотраслевых технологических процессов и оборудования
- •Глава is. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •18.7. Потери электроэнергии в электрических сетях
- •Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •19.2. Этапы и стадии проектирования
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •19.3. Проектирование объектов строительства
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •19.4. Электрическая часть проектирования
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 19. Инвестиционное проектирование объектов электрики
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов
- •20.1. Общественная и коммерческая эффективность
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ил
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ип
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ип
- •20.2. Денежные потоки и показатели эффективности инвестиционных проектов
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ип
- •20.3. Расчет показателей общественной и коммерческой эффективности
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ип
- •Глава 20. Рекомендации по оценив эффективности ип
- •20.4. Локальные технико-экономические расчеты в электрике
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ип
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ип
- •Глава 20. Рекомендации по оценке эффективности ип
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •Глава 21. Менеджмент электрики: организация управления электрическим хозяйством
- •21.1. Структурная перестройка менеджмента электрики
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •21.2. Принципы организации управления системами электрики
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •21.3. Организация эксплуатации и ремонта системы электроснабжения
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •21.4. Организация электроремонта силового электрооборудования
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •21.5. Центральная электротехническая лаборатория
- •Глава 21 Менеджмент электрики орнанизация управления
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •21.6. Определение численности электротехнического персонала
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •21.7. Оптимизация структуры установленного и ремонтируемого оборудования систем электрики
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
- •Глава 21. Менеджмент электрики: орнанизация управления
Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
1.1. Электрика в системе электрических наук и практической деятельности
Электричество — обширнейшая область теоретического знания и практического применения (свойства, проявление, получение, преобразование, передача и распределение, и, наконец, использование как материала и энергии во всех видах). Хотя слово упоминается в античные времена, лишь в XIX веке была сформулирована (1800-1830 гг.) электрическая наука и создана к 1880-м годам электрическая техника. Первая превратилась в теоретические основы электротехники — ТОЭ, вторая — в электротехнику, как отрасль промышленности и сферу деятельности, в частности, в направление высшего образования.
Электротехническая промышленность всегда рассматривалась как основная техническая база электрификации. При этом речь шла об изготовлении изделий, которые затем вместе с другими образуют электрическое хозяйство потребителей — электрику сегодняшнего техногенного общества. Электрическое хозяйство можно рассматривать поэлементно, например устройство и работу отдельного электродвигателя, затем выделять электрические цепи и системы, опираясь на жесткие классические законы ТОЭ, можно также рассматривать как некоторое сообщество (ценоз — cenosis, coenose изделий — особей (единиц, штук), каждое из которых в определенном смысле можно считать неделимым (элементарным) и которые стали частью электрического хозяйства не в одно время, поступили не от одного изготовителя, большей частью не по каким-то (пусть и классическим) формулам, но по субъективным привязанностям, объективным обстоятельствам, а то и случайно.
Так мы приходим к задачам электрики: из сконструированных и уже изготовленных электротехникой изделий представить некоторый образ — будущий объект, чтобы документально обосновать инвестиции и разработать рабочую документацию на электрическую часть объекта; выполнять строительные, монтажные, наладочные, приемо-сдаточные работы; осуществлять эксплуатацию электротехнических изделий и их электроремонт; обеспечивать электробезопасность и экологические ограничения, предусматривать утилизацию продуктов жизнедеятельности электрического хозяйства и его ликвидацию (в целом или части).
Электротехника начиналась с изготовления и экспериментов. Изобретение А. Вольтом гальванического элемента (1799 г.) и исследования (1800 г.) накаливания проводников током позволили предсказать появление электроосвещения и электротермии, изучать электролиз, гальваностегию и гальваноплас-
16 Глава 1. Электрическое хозяйство потребителей
тику, открыть электрическую дугу (В. В. Петров, 1802 г.) и начать ее применение для освещения, сварки, пайки. Введение А. Ампером (1820 г.) понятия о направлении тока, наряду с исследованиями Ж. Био и Ф. Савара (1820 г.) по взаимодействию тока и магнитного поля, формулировка закона Ома (1827 г.) и законов Кирхгофа (1845 г.), работы М. Фарадея по вращению проводника с током (1821 г.) и электромагнитной индукции (1831 г.), исследование Э. X. Ленцем обратимости электрических машин (1833 г.) привели к прообразу генератора (Фарадей, 1831 г.), изготовлению И. Пикси (по заказу А. Ампера) электромагнитного генератора (1832 г.) постоянного и переменного тока, Б. С. Якоби — электродвигателя с непосредственным вращением якоря (1834 г.), Дж. Вулричем — генераторов для питания гальванической ванны (1842 г.). Самовозбуждение машин, открытое В.Сименсом (1866 г.) наряду с Г. Уайлдом (1863 г.), открытие явления вращающегося магнитного поля, создание системы двухфазного тока (Г. Феррарис, 1885 г.) и ее развитие (Н. Тесла, 1886 г.), изобретение П.Н.Яблочковым (1876 г.) и И. Ф. Усагиным (1882 г.) трансформатора, М. О. Доливо-Добровольским асинхронного двигателя с «беличьей клеткой» (1882 г.) и трехфазного трансформатора с параллельными стержнями (1891 г.), изолирование провода шелком (Дж. Генри, 1827 г.), применение бесшовной резиновой изоляции проводов и кабелей (В.Сименс, 1847 г.) и кабеля со свинцовой оболочкой (Ф.Борель, 1879 г.) определили практическую очевидность электрических исследований.
Таким образом, открытия в физике и поиски технических решений превратили уже к концу XIX века электротехнику во вполне значимую науку и технику. Завершенность основ электротехники отразилась в установлении наименования электрических единиц (CGS — 1881 г., SI — 1960 г.), характеристик переменного тока (1889 г.), системы символов и обозначений (1893 г.), наконец, в образовании (1904 г.) Международной электротехнической комиссии — МЭК (электротехнический отдел Русского технического общества был организован в 1880 г. Тогда же начал выходить журнал «Электричество»).
Электротехническая продукция (изделия), определяемая специфической техникой, технологией, материалами и порождающая немалое экологическое воздействие, составляет материальную основу электрического хозяйства (электрики). Но оно не может функционировать и развиваться без различных видов обеспечения, прежде всего — без обеспечения электрической энергией. В нашей стране развитие электроэнергетики осуществлялось в соответствии с основными направлениями плана ГОЭЛРО: строительство электростанций по единому государственному плану, опережающее развитие тяжелой промышленности, электрификация при концентрации мощностей и централизации электроснабжения, создание на предприятии единого энергохозяйства.
Именно развитие электротехники и ее экспансия во все отрасли техники, а затем и быта, привели к развитию электроэнергетики, которая сформировалась в 1870—1930 гг. (до этого считалось технико-экономически бесперспективным создание и электродвигателя, и электрического генератора). В 1924 г. был образован МИРЭК, который начал решать проблемы «большой энерге-
/. /. Электрика в системе электрических наук
17
тики». Можно выделить некоторые этапы ее становления. 3. Т. Грамм (1873 г.) изготовил локомобильно-электрогенераторную установку для электроснабжения предприятия. Г. Уайлд исследовал синхронизацию двух генераторов переменного тока (1868 г.). Первая заводская электростанция в России была построена на Сормовском машиностроительном заводе в 1876 г. В Петербурге на Мойке в 1883 г. была включена первая в России электростанция общего пользования. Ф. А. Пироцкий исследовал передачу, а Д. А. Лачинов теоретически обосновал возможность передачи большого количества электричества на значительное расстояние. На Первом Всемирном конгрессе электриков (1881 г.) с докладом «О передаче и распределении электрических токов» выступил М. Депре, который позднее (1882 г.) построил первую линию передачи постоянного тока высокого напряжения (2,4 кВ, 57 км). М. О. Доливо-Добровольский соорудил (1891 г.) трехфазную ЛЭП с междуфазным напряжением 13 760-15 200 В для передачи 200 кВт (генератор 210 кВА, 86-95 В, повышающий трансформатор 150 кВА) на 175 км. Дж. Лейн-Фокс (1880 г.) изобрел первые счетчики электроэнергии. В Англии были введены первые правила устройства электроустановок (1882 г.). Г. Феррарис (1884 г.) ввел понятие коэффициента мощности, Э. Томсон в 1886 г. применил защитное заземление, А. Э. Кеннеди в 1889 г. получил зависимость между сечением проводника и длительно допустимым током нагрузки. Р. Кромптон впервые применил (1891 г.) понятие коэффициента спроса при определении электрических нагрузок. П. Бушеро установил (1898 г.) конденсаторы для компенсации реактивной мощности. В. Петерсен предложил (1917 г.) систему компенсации емкостных токов замыкания на землю. Область устойчивости параллельной работы энергосистем в 20-х годах основополагающими теоретическими работами определил А. А. Горев. В. М. Монтсингер (1930 г.) сформулировал основные закономерности между температурой обмотки, нагрузкой и сроком службы силовых трансформаторов. И. А. Сыромятников внедрил (1937 г.) самозапуск электродвигателей при кратковременном перерыве питания.
Развитие электроэнергетики в стране осуществлялось последние 80 лет на основе принципов плана ГОЭЛРО (собственно план, рассчитанный до 1935 г., был выполнен к середине 1931 г., за который было произведено 10 687 ГВтч — меньше годового потребления крупного алюминиевого завода). Очевидна положительная роль плана ГОЭЛРО как основополагающего плана развития народного хозяйства, предусматривающего «электрификацию всей страны» (В. И. Ленин). Но если обратиться к реальной жизни большей части территории России, то к началу XXI века электрификация не осуществлена. Это касается не только северных и арктических регионов, занимающих 2/3 территории страны (где проживает «лишь» 9 млн человек), но и Центральной части России, Северо-Запада, Урала и Поволжья, не говоря уже о Сибири и Дальнем Востоке. В глубинке напряжение днем может зашкалить за 250 В, а вечером упасть до 190 В и ниже, село без света в Тульской губернии в 2001 г. с 11 апреля по 20 июля — рядовое явление. Речь идет о трансформации и рас-