5.4. Электроснабжение предприятий общественного питания

Системой электроснабжения предприятия принято называть комплекс устройств для передачи и распределе­ния электрической энергии от центра источника пита­ния до приемника.

Рационально выполненная современная система электроснабжения предприятия должна соответствовать следующим требованиям: экономичности и надеж­ности, безопасности и удобству эксплуатации, обеспече­нию надлежащего качества электроэнергии, уровней напряжения, стабильности частоты и др. Кроме того,

важные дополнительные требования к электроснабжению предъявляют электроприемники с разнопеременной, циклически повторяющейся ударной нагрузкой и электроприемники, требующие бесперебойности пита­ния при всех режимах системы электроснабжения.

При построении систем электроснабжения учитываются следующие факторы: потребляемая мощность и категория надежности питания отдельных элементов, графики нагрузок и их характер.

Подача напряжения предприятиям осуществляется от трансформаторов подстанций. При этом наиболее распространенными являются понижающие трансформаторы, у которых напряжение на первичной стороне 6 или 10 кВ, а на вторичной 400 или 230 В.

Электроснабжение предприятий осуществляется по трем основным схемам — подключение к энергосистеме, подключение к собственной электростанции, а также подключение к энергосистеме и собственной электростанции.

Предприятия торговли и общественного питания, как правило, получают электроэнергию от районных систем и районных электростанций. На крупных предприятиях торговли и общественного питания на случай аварии основного источника питания электроэнер­гией осветительной сети устанавливаются дизель-генераторы небольшой мощности (до 10 кВт) или акку­муляторные установки.

В составе районных энергосистем имеются повышающие и понижающие подстанции и трансформатор­ные пункты, к которым подключаются потребители, в том числе предприятия торговли и общественного питания.

Современное развитие электрооборудования предприятий характеризуется широким использованием электрооборудования с различными энергетическими характеристиками. В связи с этим при планировании систем электроснабжения необходимо предусматривать мероприятия по нормализации рабочих режимов электрических сетей, а также мероприятия и устрой­ства, которые обеспечат качество электроэнергии, уста­новленное стандартами. Качество электрической энер­гии определяется отклонением величин питающего напряжения от номинальных значений, искажением формы питающего Напряжения, колебанием частоты.

Напряжение в любой точке сети предприятия не

остается неизменным с течением времени. Отклонениями напряжения называются медленно протекающие изменения напряжения (скорость изменения напря­жения меньше 1 % в 1 с), обусловленные изменениями режимов напряжения центра питания и режимов на­грузок сети. Изменение напряжения питающей сети оказывает значительное влияние на работу электро­приемников предприятий. Так, при снижении напряже­ния на 10 % вращающий момент асинхронного двига­теля (наиболее распространен в приводных механизмах оборудования предприятий общественного пита­ния) уменьшается на 19 %, скольжение увеличива­ется на 27,5, ток ротора возрастает на 14, а ток статора — на 10%. Отклонение от номинального режима приводит к увеличению энергозатрат, а также к нарушению технологического процесса.

Высокие требования к постоянству напряжения предъявляют осветительные установки. При колебаниях напряжения источники света резко меняют свои характеристики, что приводит к значительным колебаниям уровней освещенности рабочих мест и снижению срока службы источников света.

Согласно ГОСТ 13109—67 на нормы качества электрической энергии допускаются следующие отклонения напряжения от номинального значения:

на зажимах приборов рабочего освещения — от -2,5 до +5%;

на зажимах электрических двигателей и аппаратов для их пуска и управления в пределах от - 5 до + 10%;

на зажимах остальных приемников электрической энергии в пределах ±5 %;

в послеаварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5 %.

Использование в качестве токоприемников оборудования с реактивной составляющей (индуктивности, емкости) приводит к искажению формы синусоидаль­ного напряжения, возникновению гармоничных коле­баний в питающих сетях. Согласно требованиям стан­дарта у электроприемников допускается несинусои­дальность формы кривой напряжения, при котором действующее значение всех высших гармоник не пре­вышает 5 % действующего значения напряжения основ­ной частоты.

При нормальном режиме работы электрической сети отклонение частоты от ее номинального значения может быть допущено в пределах ±0,1 Гц. Макси­мально допустимое отклонение может составлять ±0,2 Гц.

Расчет электрических нагрузок для предприятий общественного питания проводят для правильного выбора трансформаторов, а также определения сече­ния фидеров распределительных устройств и проводов питающей сети. Для расчета используются следующие методы: установочной мощности и коэффициента спроса, удельного расхода электроэнергии, графи­ческий.

При использовании метода установочной мощности и коэффициента спроса прием­ники электрической энергии группируют по признаку однородности. После чего определяют расчетную актив­ную Р_р, реактивную Q_p и полную S_p мощности:

P_p = k_cP_н; Q_p = P_рtgφ; S_p = (5.26)

где k_c — коэффициент спроса; φ — разность фаз между током и напряжением.

После определения расчетных нагрузок для всех групп приемников электроэнергии определяют общую расчетную нагрузку:

(5.27)

где — сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп токоприемников; кВт; — сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных групп токо­приемников, кВт; k₀ — коэффициент одновременности максимумов нагрузок отдельных групп токоприемников.

Определение расчетной нагрузки п о у д е л ь н о й м о щ н о с т и может быть использовано в том случае, если установлены удельные нормы расхода энергии на единицу выпускаемой продукции, например на одно условное блюдо. При этом годовой расход электро­энергии на производственные нужды W_r определяют по формуле

W_r = qM, (5.28)

где q— удельная норма расхода электроэнергии на. единицу выпускаемой продукции, кВт∙ч/ед. пр.; М — годовой выпуск продукции, т. Годовой расход электро­энергии на освещение находят по уравнению

(5.29)

где N₁,N₂ — суточное потребление электроэнергии осве­тительными приборами соответственно в помещениях без естественного и с естественным освещением, кВт∙ч; n — число рабочих дней в году; 1,03 — коэф­фициент запаса.

Суточное потребление электроэнергии N₁,N₂ рас­считывают по формулам:

N₁ = Pτk₀ , N2 = Pτk₀k_ck_ш , (5.30)

где Р — мощность осветительных приборов, кВт; k₀ — коэффициент одновременности включения; к_ш — коэффициент географической широты; k_c — коэффи­циент сезонности; т — продолжительность работы осве­тительных приборов в течение суток, ч.

Г р а ф и ч е с к и й м е т о д используется в тех слу­чаях, когда точно известен распорядок работы пред­приятия. При этом составляется сменный технологи­ческий график работы предприятия с указанием наиме­нований операций, типов машин, их мощности. На основании технологического графика работы предприя­тия строят график электрических нагрузок по их видам. По оси ординат откладывают значения потребляемой мощности, а по оси абсцисс — значения продолжитель­ности работы электрооборудования (рис. 5.11).

Схемы внутреннего электроснабжения на пред­приятиях общественного питания по своему устройству являются сравнительно простыми и представляют собой сочетание отдельных элементов (питающие линии, маги­стральные линии, ответвления).

Назначение питающих линий — передача электро­энергии от распределительного устройства (щита) к распределительному пункту или отдельному электроприемнику, назначение магистральных линий — пере­дача электроэнергии к нескольким пунктам или электро­приемникам, присоединяемым к линии в разных точках.

Рис. 5.11. График потребления электроэнергии предприя­тием

От магистралей отходят ответвления, предназначен­ные для передачи электроэнергии к одному распреде­лительному пункту или электроприемнику.

Питающей сетью называют совокупность питающих и магистральных линий, а также ответвлений от магистралей. Все электрические линии, питающие вводы к электроприемникам, образуют распредели­тельную сеть.

На предприятиях общественного питания обычно применяются четырехпроводные электрические сети, имеющие напряжение 380 В и реже 220 В.

Электроснабжение внутри предприятий обычно осу­ществляется по радиальным или магистральным схе­мам (рис. 5.12, а, б, в, г). При этом применяется одно­стороннее или двустороннее питание схем.

При радиальной схеме электроэнергия подводится к каждому потребителю отдельно, а к сосредоточен­ной группе потребителей — по отдельной линии от трансформаторной подстанции или распределительного пункта.

Наряду с положительными качествами (простота устройства, высокая надежность питания, возмож­ность сравнительно легко автоматизировать управление и защиту) радиальные схемы обладают рядом суще­ственных недостатков, главными из которых являются следующие: необходимость сооружения распредели­тельных устройств с большим количеством защитных аппаратов; проводка выполняется кабелем или про-

Рис. 5.12. Схема электроснабжения предприятий общественного питания:

а — радиальная; б — магистральная; в — размещение предохранительной аппаратуры в магистральной схеме; г — размещение предохранителей в радиальной схеме: 1 — магистраль; 2 — распределительный пункт

кладывается в трубах, что повышает ее стоимость; недостаточная гибкость радиальных схем, что связано с необходимостью переделки сетей при изменениях техно­логического процесса, вызванного перемещением техно­логического оборудования.

Перечисленные недостатки позволяют использовать радиальные схемы лишь для питания отдельных сосре­доточенных нагрузок.

В отличие от радиальных магистральные схемы широко применяются там, где нагрузки рассредоточены более или менее равномерно по площади помещения.

Применение магистральных схем дает возможность отказаться от распределительного щита на трансфор­маторной подстанции и осуществлять питание не­посредственно по схеме трансформатор — магистраль. В результате подстанции становятся проще и меньше по размерам.

Основные недостатки магистральных схем пита­ния — пониженная по сравнению с радиальными схе­мами надежность, так как при аварии магистрали одновременно отключаются все' питающиеся от нее потребители; несколько большие затраты проводнико­вого материала.

Как радиальная, так и магистральная схемы в их чистом виде имеют серьезные недостатки, поэтому на предприятиях общественного питания широкое рас­пространение получили смешанные схемы электри­ческих сетей, включающие элементы магистральных и радиальных схем. Смешанные схемы обладают доста­точной надежностью, простотой в эксплуатации и тре­буют меньших первоначальных затрат.

Передача электроэнергии от трансформаторов к электрическим приемникам осуществляется по прово­дам и кабелям. В помещениях предприятий обще­ственного питания применяются только изолированные провода и кабели, которые прокладываются открыто по стенам, потолку или скрыто в строительных кон­струкциях.

Прокладка незащищенных изолированных прово­дов на роликах или других изоляторах осуществляется на высоте не менее 2,5 м. Спуски к выключателям, штепсельным розеткам и пусковым аппаратам в произ­водственных цехах защищаются от механических по­вреждений на высоту до 1,5 м от пола.

Большинство помещений предприятий обществен­ного питания относится к помещениям повышенной опасности в отношении поражения электрическим током (горячие и кондитерские цехи, моечные — из-за повышенных влажности и температуры, овощные цехи — из-за повышенной влажности). В зависимости от характера помещения и места расположения электрических приемников применяется открытая или скрытая электропроводка, под которой понимают сово­купность проводов, кабелей с относящимися к ним креплениями, а также поддерживающими и защитными конструкциями.

Для силовой нагрузки (электродвигателей, электротепловых аппаратов) широко применяется скрытая проводка (в стальных тонкостенных трубах). Для осве­тительной нагрузки и оборудования, установленного на стенах или подключаемого через штепсельные разъемы, применяется открытая или скрытая проводка.

Провода, кабели, используемые для подключения электроприемников, имеют медные или алюминиевые токопроводящие жилы, заключенные в изолирующую оболочку (резиновую, полихлорвиниловую). Провода могут быть одно- и многожильными. Одножильные провода имеют низкую механическую прочность на изгиб, поэтому они используются для неподвижной прокладки. В тех случаях, когда провод во время эксплуатации будет часто изгибаться, при- меняются многожильные провода.

Шины и шинопроводы применяются для прокладки электрических сетей в производственных помещениях с нормальной средой. Конструкции шинопроводов обеспечивают возможность безопасного штепсельного присоединения одно- и трехфазных токоприемников. Шинопроводы комплектуются из отдельных секций: прямых, угловых, гибких, вводных, ответвительных. Шины секций шинопровода соединяются штепсельным разъемом, а секции — соединительными муфтами. Шинопровод закрывается коробом, который соеди­няется с нулевым проводом, что обеспечивает заземле­ние всей ограждающей конструкции.

Дополнительная литература

Белобородое В. В., Гордон Л. И. Тепловое оборудование пред­приятий общественного питания. М.: Экономика, 1983.

Беляев М. И. и др. Технологическое оборудование предприятий общественного питания. Киев: Вища школа, 1980, 1987.

Гамбург П. Ю. Таблицы и примеры для расчета трубопро­водов отопления и горячего водоснабжения. М.: Госстройиздат, 1961.

Гордон Л. И., Королева Е. И. Газовое, паровое и огневое оборудование проектируемых предприятий общественного питания. Методические указания по дипломному проектированию. М.: МИНХ, 1983.

Ермилов А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоиздат, 1976.

Литвина Л. С., Фролова 3. С. Тепловое оборудование пред­приятий общественного питания. М.: Экономика, 1980.

Методические указания к тепловому расчету паровых аппаратов и проектированию паропроводов и конденсатопроводов в пред­приятиях общественного питания. М.: МИНХ, 1968.

Щекин Р. Е. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции в гражданском строительстве. М.: Госстройиздат, 1982.