27.4. Энергетические системы

Потребление электроэнергии в течение суток, а также в тече­ние года неодинаково. Возможности выработки электроэнергии некоторыми типами электростанций, например ГЭС, также из­меняются в течение этих же периодов времени. Однако эти из­менения не совпадают во времени и не любая электростанция может быстро поменять режим своей работы. Например, если гидроэлектростанция может быть пущена в работу в течение 5...15 мин, то тепловой электростанции потребуется для этого 1...2ч. Еще сложнее с теплофикационной станцией (ТЭЦ), так как изменение отдаваемой электрической мощности повлечет за собой соответствующее изменение в подаче тепла, что недо­пустимо. Ввиду этого всегда стремятся объединить несколько электростанций, работающих в разных условиях и использую­щих разные виды природной энергии, в одну общую систему — энергетическую, внутри которой легко перераспределить на­грузку.

Энергетической системой (энергосистемой) называется сово­купность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных в единое целое общими режимами производства и распределения электрической и тепловой энер­гии.

Благодаря объединению электростанций в единую энергосис­тему удается значительно снизить себестоимость электроэнер­гии, повысить ее качество и надежность в бесперебойном снаб­жении потребителей. При этом генераторы отдельных станций оказываются в наиболее благоприятных условиях.

Объединенные энергосистемы тем эффективнее, чем большее пространство они охватывают. Обмен энергией в больших масш­табах всесторонне решает проблему покрытия максимумов. Если энергосистема распространяется с запада на восток, то в отдель­ных районах этой системы максимумы нагрузки наступают в раз­ное время, так как восход и заход Солнца в них не совпадают. В то время как в западных районах такой системы, например, на­ступает вечерний максимум нагрузки, в восточных районах уже наступила ночь и потребление энергии соответственно снизи­лось. Поэтому из восточных районов можно передавать энергию в западные, чтобы выравнять вечерний максимум нагрузки. В ут­ренние часы соотношение меняется.

27.5. Внешние и внутренние электропроводки

Применяемые для электроснабжения сельских потребителей линии электропередачи бывают двух типов: воздушные и кабель­ные. Воздушной линией электропередачи называется сооруже­ние, предназначенное для передачи электроэнергии по прово­дам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам. Кабельная линия электропередачи — это линия, в которой используется кабель.

Для воздушных линий электропередачи применяют голые провода, т. е. провода, не имеющие защитного изоляционного покрытия. Их изготовляют из меди, алюминия, стали и сплавов. Они могут быть одно- и многопроволочными. Многопроволоч­ные провода состоят из нескольких (обычно из шести) свитых между собой проволок.

В сельском хозяйстве применяют алюминиевые, сталеалюми-ниевые (алюминиевые со стальным проводником, несущим ос­новную механическую нагрузку) и стальные много- и однопрово-лочные провода. Для обозначения проводов используют буквы, означающие материал, из которого изготовлен провод, и цифры, указывающие площадь сечения провода. Например, ПСО-5 означает провод стальной однопроволочный диаметром 5 мм; А-16 —алюминиевый многопроволочный с площадью поперечно­го сечения 16 мм²; АС-16 — то же, но сталеалюминиевый и т. д.

Провода воздушных линий крепят к опорам на стеклянных или фарфоровых изоляторах. По конструкции изоляторы могут быть штыревыми, установленными на штырях или крюках, и подвесными, закрепленными на подвесах. Штыревые изоляторы применяют для воздушных линий напряжением 0,4...35кВ, под­весные — для линий напряжением 35 кВ и выше.

Для сельских воздушных линий используют деревянные, де­ревянные с железобетонными приставками и железобетонные опоры. По значению опоры делят на промежуточные, анкерные, угловые, концевые, ответвительные и перекрестные. По конст­рукции они бывают одностоечные, с подкосами, оттяжками, А- и П-образные.

Ввод низковольтной линии в здание или сооружение выпол­няют отводом от ближайшей к зданию опоры воздушной линии. Провода ввода следует располагать на высоте не менее 2,75 м от поверхности земли. Обычно длина ввода не должна превышать 10 м и пересекать проезжую часть улицы. Если от здания до опо­ры воздушной линии больше 10 м, то требуется установка допол­нительной опоры. Над проезжей частью улицы провода ввода необходимо располагать на высоте не менее 6 м, а над тротуаром или пешеходной дорожкой — не менее 3,5 м.

Ввод через стену здания выполняют изолированным прово­дом (рис. 27.11). Для этого в стене укрепляют крюки с изолято­рами, на которых концевой вязкой закрепляют провода, иду­щие от ближайшей опоры. К проводам с помощью ответвитель-ных зажимов присоединяют изолированные проводники, кото­рые пропускают через полутвердую изоляционную трубку. С наружной стороны здания на трубку надевают фарфоровую во­ронку, с внутренней — втулку. Для вводов через стену деревян­ного бревенчатого здания делают отдельные отверстия для каж­дого провода, которые нельзя сверлить в пазах между бревнами или выполнять через оконные рамы. При пересечении вводны­ми проводами низковольтной сети проводов радиовещания последние должны быть расположены ниже проводов ввода так,

чтобы расстояние между ними по вертикали было не менее 0,6 м.

Подземные кабельные линии напряжением до 1000 В выпол­няют с облегченными кабелями с алюминиевыми жилами и изо­ляцией из пластмассы, в алюминиевой или полихлорвиниловой оболочке. Такие линии используют для передачи электроэнергии от подстанций напряжением 6... 10/0,4...0,23 кВ к потребителям — производственным помещениям, жилым домам и коммунально-бытовым предприятиям.

Преимущества подземных кабельных линий:

долговечность, высокая эксплуатационная надежность, ис­ключающая воздействие внешних атмосферных явлений (грозо­вые перенапряжения, гололед, ветер);

возможность выполнить электрическую сеть в безлесных рай­онах, что особенно важно для сельского хозяйства;

полная скрытость прокладки линии, отсутствие опор и прово­дов, в ряде случаев загромождающих улицы;

снижение опасности поражения людей и животных при ава­рии линии или в случае атмосферных перенапряжений.

Однако подземные кабельные линии имеют и недостатки, ос­новные из которых следующие: значительно более высокая сто­имость по сравнению с воздушной; сложность прокладки линии ввиду большого объема земляных работ; трудоемкость выполне­ния соединений и ответвлений, определения мест повреждения и их ликвидации в процессе эксплуатации.

По способу выполнения различают открытые и скрытые элек­тропроводки, по назначению — осветительные и силовые. Для внутренней проводки напряжением 380 и 500 В используют про­вода и кабели с медными (М), сталеалюминиевыми и алюминие­выми (А) жилами. Последние наиболее распространены. К ним относятся провода типов АПВ — алюминиевый одножильный с полихлорвиниловой изоляцией; АППВ — алюминиевый плоский двух- и трехжильный с полихлорвиниловой "изоляцией; АПИ — алюминиевый одно-, двух- и трехжильный с наиритовой (него­рючей) резиновой изоляцией без оплетки и оболочки; АПРТО — алюминиевый для укладки в трубах, одно- и четырехжильный с резиновой изоляцией и оплеткой из волокнистых материалов, обмотанных прорезиненной лентой, поверх которой накладыва­ется оплетка из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной проти­вогнилостным составом; АНРГ —кабель одно- и четырехжиль­ный с маслостойкой негорючей резиновой изоляцией; ABB — ка­бель силовой с алюминиевыми жилами и полихлорвиниловой изоляцией с оболочкой и т. д.

Силовую и осветительную проводки напряжением 380 или 220 В выполняют с устройством глухозаземленной нейтрали. Та­кое устройство позволяет питать источники освещения (220 В) и силовые токоприемники (380 В).

Различают внутренние проводки следующих видов:

открытая — по поверхностям стен, потолков, балкам и фер­мам незащищенными изолированными и голыми проводами, размещенными на недоступной высоте, защищенными изолиро­ванными и голыми проводами в изоляционных трубках;

скрытая (под штукатуркой) — изолированными проводами в изоляционных трубках (резиновые, винилитовые, стеклянные, эбонитовые и др.);

открытая и скрытая (часть в полу) — изолированными прово­дами в стальных трубах;

открытая и скрытая — кабелем.

В тросовой проводке в качестве несущего элемента использу­ют трос диаметром 1,95...6,5 мм и оцинкованную и холодноката­ную проволоку диаметром 5...8 мм.

При эксплуатации электроустановок и оборудования важно соблюдать технику безопасности.

По требованиям электробезопасности все помещения делят на три группы: нормальной опасности, повышенной и особо опасные. В помещениях повышенной опасности (кормоцехи, овощехранилища, мастерские, животноводческие фермы) для питания переносных электрических инструментов, светильников напряжение не должно превышать 36 В, а в особо опасных (си­лосные и сенажные траншеи и башни) — 12 В.