Раздел 11. Электроснабжение

11.1. Общие сведения об электроснабжении.

Современные здания отличаются большой насыщенностью электрическим оборудованием, без устойчивой работы которого невозможно выполнение целевых функций зданий. Для обеспечения потребителей электрической энергией применяется вид инженерного оборудования, который называется электроснабжением. Определяющее влияние надежности электроснабжения на функционирование зданий, жизнь и производственную деятельность людей, позволяет отнести электроснабжение к числу важнейших систем жизнеобеспечения.

Система электроснабжения города является составной частью централизованного электроснабжения, назначение которого состоит в электроснабжении потребителей электрической энергии от энергосистемы.

К городским электрическим сетям относятся: электроснабжающие сети напряжением 35 кВ и выше, понижающие подстанции или центры питания (ЦП) напряжением 35-110/6-20 кВ, распределительные сети напряжением 6-20 кВ, и 0,4/0,23 кВ и трансформаторные подстанции (ТП) 6-10/0,4 кВ и 0,4/0,23 кВ.

По виду тока различают электрические сети переменного и постоянного тока, по величине напряжения – низковольтные, с напряжением до 1 кВ, и высоковольтные, с напряжением более 1 кВ.

Воздушные электрические линии широко распространены в небольших городах и сельской местности. Они характеризуются низкой стоимостью и простотой обслуживания, а также возможностью повреждения в результате атмосферных воздействий. При обрыве воздушных линий велика опасность поражения людей электрическим током. Кроме того, они создают помехи транспорту и ухудшают внешний вид улиц.

Кабельные линии отличаются от воздушных высокой надежностью электроснабжения. Они не загромождают улицы и не подвержены атмосферным воздействиям. Хотя кабельные линии существенно дороже воздушных, именно они широко применяются в средних и крупных городах.

Трансформаторные подстанции.

Трансформаторной подстанцией (ТП) называется электрическая установка для преобразования и распределения электроэнергии. ТП выполняют отдельно стоящими, пристроенными (примыкающими к зданию) и встроенными. В сельской местности распространены мачтовые подстанции.

Трансформаторные подстанции целесообразно размещать в центре надгрузки со смещением в сторону питания.

Выделим наиболее важные ограничения по размещению трансформаторных подстанций.

Подстанции не допускается встраивать в жилые здания, больницы, спальные корпуса санаториев, школ и других аналогичных зданий из-за генерируемого ими шума. Отдельные виды трансформаторов не разрешается размещать под и над помещениями, в которых могут одновременно находиться более 50 человек.

Подстанции не разрешается размещать под помещениями с мокрым режимом – душевыми, ванными и т.п.

11.2. Электроприемники зданий

К потребителям электрической энергии относятся приемники электрической энергии (электроприемники) - аппараты, агрегаты и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии, например, электродвигатели, электросветильники и пр.

По уровню обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.

Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

В жилых зданиях к электроприемникам I категории относятся электродвигатели пожарных насосы и другие противопожарные устройства, лифты, эвакуационное и аварийное освещение домов 17 этажей и выше. К I категории относятся также огни светового ограждения данных зданий в районах, определяемых авиационными службами. Остальные электроприемники в этих зданиях относятся ко II категории. Электроприемники в жилых домах высотой от 6 до 10 этажей с газовыми плитами, а также любой этажности с электроплитами, кроме одно-, восьмиквартирных домов относятся ко II категории. Электроприемники других жилых зданий относятся к III категории.

В общественных зданиях к I категории относятся электроприемники операционных, отделений реанимации, родильных, неотложной помощи и других лечебных помещений, от бесперебойной работы которых зависит жизнь больных. К I категории относятся электродвигатели пожарных насосов, других противопожарных устройств, вертикального транспорта, пожорной и охранной сигнализаций зданий высотой 17 этажей и более. К I категории относятся также перечисленные выше электроприемники общественных зданий с числом работающих 2000 чел и более, крупных библиотек, музеев с уникальными экспозициями, учебных заведений с числом обучающихся более 1000 чел. и электроприемники других крупных общественных зданий с массовым пребыванием людей. Приведенный перечень не исчерпывает всех видов общественных зданий и сооружений, поэтому при определении категории надежности необходимо руководствоваться соответствующими нормативными документами.

Тенденции в современном строительстве, связанные с увеличением этажности зданий, повышением уровня их благоустройства ведут к увеличению доли потребителей I и II категорий и росту электрических нагрузок потребителей. Важно также отметить, что современная электронная и электробытовая техника – компьютеры, телевизоры, стиральные и посудомоечные машины, кондиционеры и др. требуют высокого качества электрического питания, как по частоте тока, так и по стабильности напряжения. Все это приводит к необходимости постоянного совершенствования систем электропитания городов.