§ 3. Принципы построения схем питающих электросетей.

Современная, относительно сложная схема распределения энергии в жилом доме, который имеет большое число квартир, насыщенных разнообразными бытовыми приборами и электроосвещением, развитые силовые установки (лифты, насосы, вентиляторы и т.д.), сохранила ряд типичных элементов, характерных для жилых домов прошлого в начальный период их электрификации. Сохранилось вводное устройство. Однако существовавший ранее кабельный ящик ввода, в котором устанавливались рубильник и комплект плавких предохранителей, превратился в развитое вводно-распределительное устройство (главный распределительный щит) с автоматически действующей аппаратурой защиты и управления. Питающие линии горизонтальные и вертикальные (стояки) в принципе сохранились, но число этих линий и их пропускная способность резко возросли, возникли новые линии, которых ранее не было (аварийное освещение, системы автоматики и т.д.), резко изменилось конструктивное выполнение сети. Квартирные групповые сети серьезных изменений не претерпели, однако их монтаж стал выполняться индустриальными методами. Вместе с тем в домах с высокими уровнями нагрузок появились и новые системы внутриквартирных сетей, характеризующиеся главным образом большим числом радиальных групп и гибкой системой управления.

Основные элементы внутридомовой электрической сети.

Схема внутридомовой электрической сети состоит из следующих основных элементов: а) вводно-распределительное устройство; б) питающие линии квартир; в) этажные и квартирные щитки и шкафы; г) питающие линии общедомовых силовых электроприемников; д) групповые сети освещения подвалов, технических этажей, технических подполий, лестничных клеток, коридоров, холлов, вестибюлей, чердаков (рабочее и аварийное), наружное освещение при установке светильников на стенах зданий; е) групповые сети освещения лифтовых машинных отделений и шахт; ж) питающие линии встроенных предприятий; з) сети автоматических противопожарных устройств; и) сети иллюминации и рекламы; к) заградительные огни; л) групповые сети квартир.

По принципу построения схемы сетей разделяются на разомкнутые (8.4.) и замкнутые (8.5).

§ 4. Разомкнутые и замкнутые сети электроснабжения.

Разомкнутая сеть (8.4)состоит из разветвленных линий к электроприемникам или их группам и получает питание с одной стороны. Она применяется при построении схем электроснабжения жилых зданий повсеместно. Это объясняется ее простотой, отсутствием серьезных затруднений в устройстве защиты от перегрузки и коротких замыканий и обеспечения ее избирательного действия, наглядностью схемы и удобствами эксплуатации.

8.4. Разомкнутой электрической сетью называется электрическая сеть, в которой концевой элемент сети не имеет соединения с ее начальным элементом.

Простейший пример схемы разомкнутой питающей сети квартир одной секции жилого дома представлен на рис.8.1.

Рис.8.1. Схема разомкнутой питающей Рис 8.2. Схема замкнутой питающей

сети секции жилого дома сети жилого дома.

1 – автоматический выключатель; 1,2 – автоматический выключатель;

2 – стояк; 3 – автоматический выключатель

3- ввод в квартиру. (слабая связь);

4 – стояк;

5 – ввод в квартиру.

Однако разомкнутая сеть обладает и некоторыми недостатками, которые заключаются в том, что при аварии в любой точке сети питание всех потребителей за аварийным участком прекращается. В разомкнутой сети поддержание необходимого уровня напряжения на зажимах электроприемников в различное время суток без специальных устройств затруднительно. По этим причинам разомкнутые сети не всегда являются экономически оптимальными, что особенно сказывается при высоких уровнях нагрузок и большом числе квартир. Отмеченные недостатки устраняются при переходе к замкнутым сетям.

Замкнутая сеть (8.5)может иметь один, два и более источников питания, действующих одновременно.

8.5. Замкнутой сетью называется электрическая сеть, которая обходит токоприемники и возвращается своей концевой частью к источнику.

Пример схемы простейшей замкнутой сети для секции жилого дома представлен на рис.8.2. Преимуществом замкнутой сети является то, что при изменениях нагрузки в любой точке сети автоматически меняется токораспределение в ветвях, всегда являясь оптимальным. Таким образом, в замкнутой сети идет непрерывный процесс выравнивания напряжения на зажимах электроприемников, позволяющий улучшить качество электроэнергии в известных пределах без значительных затрат цветного металла. При разомкнутой сети обычно достигнуть оптимума при тех же затратах на сеть не удается.

В замкнутой сети благодаря автоматическому перемещению точки токораздела достигается уменьшение влияния асимметрии нагрузок в различных фазах, что также имеет немаловажное значение при случайном сочетании нагрузок, характерном для жилого дома. Наконец следует отметить, что в замкнутой сети происходит некоторое снижение суммарного максимума нагрузок по сравнению с разомкнутой сетью.

Представленная на рис.8.2 схема является простой замкнутой сетью со «слабой связью» (автоматический выключатель 3). При аварии в любой точке сети в первую очередь должен отключиться автоматический выключатель 3, затем автоматический выключатель в той линии, где произошло короткое замыкание. При этом половина сети остается в работе. Уставка тока трогания автоматического выключателя 3, или номинальный ток плавкой вставки предохранителя, выбирается существенно ниже, чем у автоматических выключателей (предохранителей) 1 и 2.

Несмотря на указанные преимущества, замкнутые сети пока в жилых зданиях не получили большого распространения, что в известной мере объясняется затруднениями в устройстве селективной защиты на базе выпускаемых аппаратов (автоматы и предохранители) для сетей низкого напряжения. Кроме того, в подобных сетях возрастают токи короткого замыкания, что может создать трудности в выборе аппаратуры. За рубежом замкнутые сети получили некоторое распространение в крупных жилых комплексах с встроенными предприятиями обслуживания, магазинами и зрелищными предприятиями. В такие здания обычно вводятся линии высокого напряжения, питающие встроенные трансформаторные подстанции.

Питающие линии (8.6).Для внутреннего электрооборудования жилых домов типичными являются магистральные сети, при которых каждая питающая линия (включая стояк) имеет ответвления в каждую квартиру. При этом к одной горизонтальной питающей линии могут быть присоединены один или несколько стояков. Радиальные схемы с подводкой питания в каждую квартиру отдельной линией от ввода в здание неэкономичны и распространения не имеют.

8.6. Питающей линией называется линия электропередач, по которой передается электроэнергия от источника питания к электроприемнику.

Для наружныхкабельных сетей радиальная схема широко применяется. В этом случае каждое здание получает питание отдельной линией от трансформаторной подстанции. При питании зданий с относительно небольшими нагрузками высотой до пяти этажей большей частью применяются магистральные схемы с питанием нескольких зданий одной линией. Магистральные схемы также применяются в воздушных линиях при питании мелких зданий в небольших городах и поселках.