5. Газоснабжение

Благодаря, развитию газовой промышленности в нашей стране большинство городов и поселков газифицированы. Природный газ используется в промышленности в жилищно-коммунальном хозяйстве. Он транспортируется от месторождений на большие расстояния и при больших значениях давления. На вводе в город магистрального газопровода давление газа обычно составляет 1,0 – 1,2 МПа (10-12 кг/см ²). Городские газовые сети начинаются от газораспределительной станции (ГРС). Давление на этих станциях снижается до допустимого для транспортировки по городской территории. Городские газопроводы подразделяются на распределительные газопроводы высокого, среднего и низкого давления. Для газопроводов высокого давления определено давление 0,3 - 1,2 МПа, среднего – 0,005 - 0,3 МПа, низкого – до 5 кПа.

Газопроводы высокого давления служат для питания через газорегуляторные пункты (ГРп) среднего давления распределительных сетей среднего и низкого давления. По газопроводам среднего давления газ подается к крупным потребителям (промышленным предприятиям, ТЭЦ, отопительным котельным, коммунально-бытовым предприятиям) и к ГРП низкого давления, от которых он поступает в сети низкого давления. Газопроводы низкого давления служат для подачи газа в жилые дома, мелкие коммунально-бытовые предприятия.

Конфигурация газовых сетей чаще всего предусматриваются кольцевой, что обеспечивает высокую надежность и равномерное распределение давления в сети. Газопроводы в пределах города прокладывают в грунте. При транспортировке влажного или сниженного газа во избежание образования наледи на трубах их прокладывают ниже глубины промерзания с уклоном к конденсатосборникам не менее 0,002. Газопроводы осушенного газа размещают в зоне сезонного промерзания. Минимальная глубина заложения газопроводов при этом – 0,8 м до верха трубы.

Газопроводы низкого давления размещают от стен здания на расстоянии не менее 2 м, среднего давления –5 м. Газопроводы прокладывают по городским проездам. При этом газопроводы среднего и низкого давления разрешается прокладывать совместно с другими трубопроводами и кабелями в проходных коллекторах и полупроходных каналах. В непроходных каналах совместная прокладка газопроводов запрещена.

6. Электроснабжение

Современный город представляет собой сложный комплекс различных потребителей электрической энергии. Основная часть электроэнергии потребляется промышленностью (около 70 %).

Различные виды природной энергии преобразуются на электрических станциях в электрическую (органическое топливо, атомная энергия, энергия падающей воды, ветра, морских приливов, солнечная и геотермальная энергия). В зависимости от вида энергии различают и электрические станции: тепловые, атомные, гидравлические, гелиотехнические, геотермальные, ветровые и т. д.

Наиболее широкое распространение получили тепловые станции. В России, например, более 80 % электроэнергии вырабатывают на таких станциях. Передачу электрической энергии на большие расстояния выгодно осуществлять при больших напряжениях. Поэтому на электростанциях сооружаются ТП (трансформаторные подстанции), на которых напряжение повышается до 35, 110, 220 кВ и более. Выбор напряжения зависит в основном от расстояния. В местах потребления напряжение снижается.

Здесь энергия передается на районные понизительные подстанции, называемые центрами питания (ЦП) со вторичным номинальным напряжением 6 -10 кВ. От ЦП энергия передается обычно по кабельным линиям на городские распределительные пункты (РП), от которых она распределяется между понизительными трансформаторными подстанциями (ТП), распложенными в микрорайонах и жилых кварталах. Затем при номинальном напряжении 380/220 В, как правило, по кабельным линиям поступает к электроприемникам, установленным в зданиях. Схема электроснабжения города приводится на рис. 4.

Городские электроприемники подразделяются на три категории:

Первая категория - электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству (пожарные насосы, дымовая защит, лифты, аварийное освещение зданий 17 этажей и более, огни светового ограждения этих зданий, эти же системы административных зданий с числом работающих более 2000 человек, библиотеки с числом единиц хранения более 1 млн, учебные заведения с числом учащихся более 1000 человек в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Вторая категория – электроприемники, перерыв в электроснабжении, которых влечет за собой массовый простой рабочих, транспорта, а также нарушение деятельности большого числа людей. Это все электроприемники в зданиях 17 и более этажей, не относящиеся к первой категории, электроприемники жилых домов от 6 до 16 этажей с плитами на газовом топливе, здания любой этажности с электроплитами и числом проживающих более 50 человек, большинство электроприемников общественных зданий.

Третья категория – все остальные электроприемники ( жилые дома до 5-ти этажей, 1- 8-квартирные дома с электроплитами, небольшие общественные здания). I категория обеспечивается электропитанием от двух независимых источников. Перерыв в электропитании – только на автоматическое включение резерва. II категория – перерыв в электропитании на время включения резерва выездной бригадой или дежурным персоналом. Резерв – дублирование сетей.

III категория – перерыв на время ремонта поврежденного элемента, но не более суток. Электрические сети выполняются в виде воздушных линий (ЛЭП) или кабельных прокладок. На территории крупных городов предпочтение отдается кабельным линиям. Замена воздушных линий на кабельные позволяет высвобождать дополнительные территории для строительства.

В сетях используют провода и кабели. Провода могут быть голыми и изолированными. Первые используются на воздушных линиях, вторые – для открытых и скрытых прокладок внутри здания и при присоединении передвижных объектов.

Кабели состоят из одной или нескольких скрученных изолированных жил, заключенных в металлическую, резиновую или пластмассовую оболочку. В грунте прокладывают кабели с металлической оболочкой (броней), хотя существует ряд марок кабелей с пластмассовой изоляцией без брони, но с достаточно прочной оболочкой, которые также разрешается прокладывать в грунтах.

Рис. 4. Схема электроснабжения города

Для сетей с напряжением 110 кВ и более применяются специальные маслонаполненные кабели.

Кабельные линии прокладывают в траншеях под непроезжей частью улиц (под тротуарами, во дворах и пр.). Кабели не должны проходить под существующими зданиями, под проездами, насыщенными коммуникациями. Иногда в крупных городах кабели прокладывают в проходных коллекторах или тоннелях. При напряжении до 10 кВ допускается прокладка кабелей совместно с другими коммуникациями. Кабели напряжением до 1 кВ можно прокладывать внутри технических подполий зданий. В местах пересечения улиц с усовершенствованными покрытиями и различными трубопроводами, кабелями связи и т. п. силовые кабели прокладывают в асбестоцементных трубах или железобетонных блоках.

Трансформаторные подстанции выполняют отдельностоящими, пристроенными или встроенными. В небольших поселках и сельской местности сооружаются открытые мачтовые подстанции мощностью до 100 вВ·А.

Некоторые требования к встроенным ТП:

1. Подстанции не допускается встраивать в жилые здания, школы, больницы, спальные корпуса санаториев из-за создаваемого или шума. Кроме того, маслонаполненные трансформаторы из-за взрывоопасности не разрешается размещать над и под помещениями, в которых могут находиться более 50 чел.

2. ТП не допускается размещать под помещениями с мокрыми технологическими процессами, душевыми, ваннами.

3. Во внутрицеховых ТП допустима максимальная мощность 2000 кВ·А.

Установлен разрыв от отдельно стоящих ТП до зданий 7 – 10 м.

В среднем можно считать, что мощность отдельно стоящих ТП составляет 800 – 1200 ·Отсюда нетрудно определить их количество в квартале, микрорайоне, если иметь в виду следующие удельные электрические нагрузки:

- квартиры:

- многоквартирные здания с газовыми плитами – 0,5 – 0,75 кВт/ кв;

- многоквартирные здания с электроплитами – 1,0 – 1,5 кВт/ кв;

- малоквартирные здания с газовыми плитами – 1,5 – 2,5 кВт/ кв;

- малоквартирные здания с электроплитами – 2,5 – 4,0 кВт/ кв;

- электрифицированные предприятия общественного питания – 0,9 кВт/ пос.м. (посадочное место)

- то же, но с газовыми плитами – 0,7 кВт/ пос.м.

- продовольственные магазины – 0,11 – 0,14 кВт/ кв. м торг. площади;

- промтоварные магазины – 0,08 – 0,11 кВт/ кв. м торг. площади;

- поликлиники – 0,15 кВт на посещение;

- школы – 0,14 кВт/ место;

- детские сады – 0,4 кВт/ место;

- административные здания – 45 Вт/кв. м общей площади;

- комбинаты бытового обслуживания – 0,5 кВт/ раб. место;

- гостиницы – 0,4 кВт/ место.

Так, например, в микрорайоне на 10 000 жителей необходимо иметь 3-4 ТП мощностью 1000 – 1200 кВ·А каждая.