Производство, передача и распределение электроэнергии

Содержание ВВЕДЕНИЕ

1. Основные сведения об электрической энергии

2. Типы и основные характеристики электрических станций

3. Организация электроснабжения

4. Основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию

5.Классификация помещений по условиям окружающей среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение

Тема реферата «Производство, передача и распределение электроэнергии» по дисциплине «Основы электротехники».

Одним из важнейших показателей уровня технического развития любой страны является уровень развития ее энергетики. Современная энергетика — это в основном электричество, т. е. производство и потребление электрической энергии определяют уровень развития государства.

Электрическая энергия используется во всех отраслях промышленности, строительства, транспорта и сельского хозяйства вследствие ряда присущих только ей свойств: ее можно передавать на большие расстояния, а также преобразовывать в другие виды энергии — механическую, тепловую, химическую.

Цель работы — рассмотреть:

— основные сведения об электрической энергии;

— типы и основные характеристики электрических станций;

— организацию электроснабжения;

— основные сведения об установках, передающих, распределяющих

и потребляющих электроэнергию;

— классификацию помещений по условиям окружающей среды и др.

1. Основные сведения об электрической энергии Возможность передачи электрической энергии на расстояния, достигающие нескольких сотен и даже тысяч километров, обусловливает строительство электростанций вблизи мест нахождения топлива или на многоводных реках, что оказывается более экономичным, чем подвозить большое количество топлива к электростанциям, расположенным вблизи потребителей электроэнергии.

Возможность преобразования электрической энергии в механическую с помощью электроприводов, т. е. применение для получения энергии конструктивно простых и удобных для эксплуатации электродвигателей вместо громоздких и сложных паровых машин и двигателей внутреннего сгорания, позволяет более рационально использовать производственные площади предприятий, снижать эксплуатационные расходы, осуществлять автоматизацию производственных процессов. Вот почему современные промышленные предприятия насыщаются электродвигателями мощностью от нескольких ватт до нескольких сотен и даже тысяч киловатт. О масштабах применения электродвигателей свидетельствует тот факт, что в настоящее время они потребляют более 50% всей электроэнергии, производимой в стране. Широкое применение находит электричество не только в промышленности, но и на транспорте: с его помощью приводятся в движение поезда, трамваи, троллейбусы и даже автомобили.

Однако роль, возможности и масштабы применения электрической энергии не будут полностью охарактеризованы, если не сказать о ее использовании в технологиях различных производств: с ее помощью варят сталь, сваривают и режут металлы, наносят на поверхность металлов стойкие антикоррозийные покрытия и т. д.

Незаменима роль электричества в автоматизации и телеуправлении производственных процессов. Здесь ни один вид энергии, известный современной науке, не может полностью заменить электрическую энергию.

2. Типы и основные характеристики электрических станций Электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях, которые в зависимости от используемых в них энергоносителей подразделяются на тепловые (паротурбинные), атомные (реакторные) и гидроэлектрические (гидротурбинные). Существуют также электростанции, использующие энергию ветра и тепла солнечных лучей, но они представляют собой маломощные источники электроэнергии, предназначенные только ддя электроснабжения отдельных мелких потребителей, отдаленных от мощных электростанций и системных сетей.

На тепловых электростанциях (ТЭС) используют тепловую энергию, получаемую при сжигании в топках котлов угля, торфа, горючих сланцев, мазута или природного газа.

В тепловой электростанции (рис. 1, а) вода в котлах превращается в пар, который по паропроводу поступает в паровую турбину и приводит в движение ее ротор, а также механически соединенный с ним ротор генератора. В генераторе механическая энергия преобразуется в электрическую, и генератор становится источником электрического тока. Таким образом, тепловая энергия пара превращается в механическую энергию вращения турбины, а последняя, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Превращение энергии из одного вида в другой неизбежно сопровождается потерями, которые зависят главным образом от способа преобразования, а также от совершенства и состояния преобразующих устройств.

Рис. 1. Схемы тепловых электростанций:

а — конденсационной;

б — теплоэлектроцентрали;

ТПВ — трубопровод питательной воды; ПК — паровой котел; Т — турбина; Г — генератор; Кконденсатор; Э — эжектор; ТЦВ — трубопровод циркуляционной воды; ЦН — циркулярный насос; КН — конденсатный насос; В — водоподогре-ватель; ПН, ПНІ, ПН2 — питательные насосы; ВБ — водяная батарея; ПБ — паровая батарея Отработавший пар, пройдя все ступени турбины, поступает в конденсатор, где, охлаждаясь, превращается в конденсат, который вновь подается насосом в котел. Возврат чистого конденсата уменьшает образование накипи в котлах и тем самым увеличивает срок их службы. Так, по замкнутому циклу работает тепловая конденсационная электростанция (КЭС), снабжающая потребителей только электрической энергией.

Тепловые конденсационные электростанции имеют невысокий КПД (30…40%), так как большая часть энергии теряется с отходящими топочными газами и охлаждающей водой конденсатора. Сооружать КЭС выгодно в непосредственной близости от мест добычи топлива. При этом потребители электроэнергии могут находиться на значительном расстоянии от станции.

Снабжение потребителей не только электрической, но и тепловой энергией осуществляется тепловой электростанцией (рис. 1. б), называемой теплоэлектроцентралью (ТЭЦ). В ней происходит описанный выше цикл преобразования тепловой энергии в механическую, а затем и в электрическую, но значительная часть тепловой энергии в этом случае поступает в виде горячей воды и пара потребителям, расположенным в непосредственной близости от электростанции.

Коэффициент полезного действия ТЭЦ достигает 60… 70%. Такие станции строят обычно вблизи потребителей — промышленных предприятий или жилых массивов. Чаще всего они работают на привозном топливе.

Рассмотренные тепловые электростанции по виду основного теплового агрегата (паротурбинной установки — ПТУ) относятся к паротурбинным станциям. Значительно меньшее распространение получили тепловые станции с газотурбинными (ГТУ), парогазовыми (ПГУ) и дизельными (ДУ) установками.

Атомная электростанция (АЭС) по своей сущности является тепловой электростанцией, отличаясь от последней лишь тем, что на ней вместо котельного агрегата используется атомный реактор с теплообменником и для получения пара используется тепло, получаемое в процессе деления ядер атомов урана или плутония. АЭС получают широкое распространение в России, поскольку их можно сооружать в районах, отдаленных от источников природного топлива или не располагающих гидроэнергетическими ресурсами. Одним из основных преимуществ АЭС является малый расход потребляемого топлива, а следовательно, и резкое снижение затрат на его перевозку.

Первая в мире атомная электростанция, преобразующая энергию расщепления ядер атомов тяжелых элементов в электрическую, была построена в 1954 г. в Советском Союзе в городе Обнинск. Основным тепловым агрегатом АЭС, как и ТЭС, является паротурбинная установка. Водяной пар также служит средой, преобразующей тепловую энергию в механическую. Принципиальное отличие АЭС от ТЭС состоит в том, что теплота, необходимая для выработки пара, получается не при сгорании топлива, а при расщеплении ядер тяжелых элементов в ядерных реакторах. Такими элементами являются природный изотоп урана-235 или получаемые искусственным путем изотопы урана-233 и плутония-239. Из 1 кг урана можно получить столько же теплоты, сколько и при сжигании примерно 3000 т каменного угля.

За годы, прошедшие со времени пуска в эксплуатацию первой АЭС, было создано несколько конструкций ядерных реакторов, на основе которых началось широкое развитие атомной энергетики в нашей стране. Атомные электростанции классифицируются по типу реактора и числу контуров, по которым выделяющаяся теплота может передаваться рабочему телу (пару) паровой турбины. Тепловая схема АЭС может быть двухи трехкон-турной (рис. 2). В трехконтурной схеме в первом контуре нагретый в реакторе 1 радиоактивный теплоноситель поступает в парогенератор 6, где отдает теплоту рабочему телу (пару), и с помощью циркуляционного насоса 5 возвращается в реактор. Во втором контуре пар через промежуточный теплообменник 8 и турбину 2 вращает генератор 3, а затем через конденсатор 4 с помощью насоса 9 возвращается в теплообменник (третий контур). Таким образом, в трехконтурной АЭС контуры первичного теплоносителя, которым могут быть вода и пароводяная смесь, и рабочего тела (пара) разделены. В этой схеме радиоактивный контур включает в себя не все оборудование, а лишь его часть, что упрощает эксплуатацию.

Рис. 2. Тепловые схемы атомных двухконтурной (а) и трехконтурной (б) электростанций:

1 — реактор; 2 — турбина; 3 — генератор; 4 — конденсатор;

5 — циркуляционный насос; 6 — парогенератор;

7, 9 — топливный насос; 8 — теплообменник Обеспечение радиационной безопасности персонала и населения, являющееся важнейшей задачей при эксплуатации атомной электростанции, достигается созданием специальных конструкций и устройств защиты, очисткой воды и воздуха, извлечением и надежной локализацией радиоактивных загрязнений.

Гидроэлектростанции (ГЭС) сооружают на реках, используя напор потока воды, искусственно создаваемый за счет разности ее уровней с двух сторон плотины (рис. 3).

Вода, подаваемая под определенным напором в гидротурбину, вращает ее рабочее колесо (ротор) и соединенный с ним ротор электрического генератора. При этом энергия потока воды преобразуется генератором в электрическую энергию.

1 — кран для подъема водозапорных щитов; 2 — плотина;

3 — генератор; 4 — повышающий трансформатор; 5 — отсасывающая труба; 6 — спиральная камера; 7 — рабочее колесо гидротурбины;

8 — водозапорный щит Разновидностью ГЭС являются ітщроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), предназначенные для покрытия «пиковых» нагрузок и заполнения «провалов» в графиках потребления электроэнергии. Работа ГАЭС заключается в смене двух разделенных во времени режимов: накопления энергии и отдачи ее потребителям. Такие станции оснащают обратимыми агрегатами, которые могут работать в режимах и двигателя, и генератора.

Гидроэлектростанции по сравнению с тепловыми электростанциями имеют более высокий коэффициент полезного действия, требуют меньших эксплуатационных затрат и позволяют получать электроэнергию, стоимость каждого киловатт-часа которой в несколько раз ниже. Однако в нашей стране строятся преимущественно тепловые электростанции, что объясняется:

— наличием больших запасов низкокалорийного топлива, пригодного к использованию только на электростанциях;

— возможностью быстрого сооружения тепловых электростанций из типовых строительных конструкций;

— необходимостью меньших капиталовложений.

3. Организация электроснабжения В нашей стране снабжение потребителей электроэнергией осуществляется преимущественно от электрических сетей, объединяющих несколько электростанций. Необходимость такого объединения вызвана тем, что электрические станции, находящиеся даже на территории одной области, работают с неодинаковой нагрузкой, т. е. одни электростанции могут быть перегружены, а в то же время другие могут работать в основном с недогрузкой. Разница в степени загрузки электростанций становится более ощутимой при значительном отдалении районов потребления электроэнергии друг от друга в направлении с востока на запад, что объясняется разновременностью утренних и вечерних максимумов нагрузки.

Чтобы обеспечить надежность электроснабжения потребителей и возможно полнее использовать мощности электростанций, работающих в разных режимах, их объединяют в электроэнергетические системы.

Представление о системе производства, передачи и распределения электрической энергии дает схема электроснабжения потребителей, приведенная на рис. 4. Электрическая энергия, вырабатываемая на электрической станции генераторами, передается при напряжении более высоком, чем генераторное, по линии электропередачи высокого напряжения на подстанцию промышленного предприятия. Для изменения напряжения в системе применяются трансформаторы. Со сборных шин подстанции электроэнергия распределяется по различным электроприемникам: электродвигателям, источникам света, нагревательным приборам и т. д.

Производство электрической энергии и ее потребление — процессы непрерывные и единые во времени. Электрическую энергию нельзя накапливать в больших количествах, не передавая потребителям, т. е. в каждый момент времени ее выработка должна соответствовать потреблению. Отдельные электростанции не могут обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителям, поэтому по мере развития энергетики их объединяют в системы, в которых они работают параллельно на общую нагрузку.

Рис. 4. Схема электроснабжения потребителей:

ЭС — электрическая станция; Г — генератор;

ЛЭП — линия электропередачи, Тр — трансформатор; ПС — подстанция; М — электродвигатель; Л — источник света; Е — нагревательный прибор Объединение электростанций в электроэнергетические системы имеет большое значение для обеспечения согласованной работы станций различных типов, особенно тепловых и гидростанций. Мощность гидроагрегатов ГЭС в период паводка и в зимнее время различна, поэтому весной основную нагрузку в энергосистеме несут гидростанции, на тепловых же станциях в это время часть агрегатов основного назначения останавливают, что обеспечивает экономию топлива и проведение плановых ремонтных работ. В зимнее время роли тепловых и гидростанций меняются. Таким образом, появляется возможность создания экономически выгодных режимов работы разных типов электростанций.

Создание энергосистем повышает надежность энергоснабжения и улучшает качество электроэнергии, обеспечивает постоянство напряжения и частоты вырабатываемого тока, поскольку колебания потребления воспринимаются одновременно многими электрическими станциями.

Энергетическая система (энергосистема) представляет собой совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процессов производства и распределения электрической и тепловой энергии.

Электрическая система является частью энергосистемы и состоит из генераторов, распределительных устройств, электрических сетей (подстанций и линий электропередачи различных напряжений) и электроприемников.

В состав энергосистем (электросистем) входят также производственные предприятия и мастерские, лаборатории и подъемно-транспортные средства, необходимые для выполнения работ, связанных с эксплуатацией всех элементов этих систем.

Эксплуатация энергосистемы осуществляется инженерами, техниками, мастерами и рабочими соответствующих квалификаций. Оперативное управление энергосистемой (электросистемой) обеспечивают диспетчеры, обслуживают оборудование электростанций и подстанций — дежурным персонал, а линии электропередачи — линейный персонал.

Энергетические системы отдельных районов, соединенные между собой линиями электропередачи, образуют объединенные энергосистемы (например, Уральскую, Сибирскую, Центральную, Северо-западную и др.). Объединением ряда энергосистем (Уральской, Южной, Центральной и др.) была создана Единая Европейская энергосистема России.

4. Основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию Вырабатываемая электрическая энергия поступает к месту потребления через систему взаимосвязанных передающих, распределяющих и преобразующих электроустановок. Передача электроэнергии осуществляется по воздушным линиям электропередачи с напряжением от нескольких сот до сотен тысяч вольт. Электрическая энергия передается по системным воздушным сетям с напряжениями 35, 110, 150, 220 кВ и выше по шкале номинальных напряжений, установленной ГОСТом. Распределение электроэнергии осуществляется при помощи центра питания (ЦП), распределительных пунктов (РП) и распределительных линий (РЛ).

Центром питания называются распределительные устройства (РУ) генераторного напряжения электростанции или вторичного напряжения понижающей подстанции энергосистемы с регулятором напряжения, к которому подсоединены распределительные сети данного района.

Распределительным пунктом называется подстанция промышленного предприятия или городской электрической сети, предназначенная для приема и распределения электроэнергии с одним напряжением без ее преобразования.

Распределительной линией называется линия, питающая ряд трансформаторных подстанций от ЦП или РП или вводы к электроустановкам потребителей.

Подстанцией называется электрическая установка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из Трансформаторов или других преобразователей электроэнергии, распределительных устройств напряжением до 1000 В и выше, аккумуляторных батарей, аппаратов управления и вспомогательных сооружений.

Электроснабжение промышленных, городских и сельских потребителей электроэнергией осуществляется от трансформаторных подстанций, основным элементом которых является трансформатор, преобразующий (трансформирующий) электроэнергию одного напряжения в электрическую энергию другого (более высокого или более низкого напряжения). Принципиальная схема передачи и распределения электрической энергии показана на рис. 5. Электрическая энергия, вырабатываемая генераторами с номинальным напряжением 10… 15 кВ, поступает в трансформаторы электростанции А, где ее напряжение повышается до 220 кВ, после чего она подается на сборные шины открытой подстанции этой электростанции, а затем при помощи ЛЭП 220 кВ передается на шины 220 кВ понижающей подстанции, связанной также ЛЭП 220 кВ с электростанцией Б.

На понижающей подстанции напряжение электрической энергии с 220 кВ понижается трансформаторами до 10 (или 6) кВ и с этим напряжением она подается к распределительному пункту, а от него к подстанциям ПСІ, ПС2, ПСЗ с силовыми трансформаторами, понижающими в свою очередь напряжение до 380 (или 220) В, т. е. до значений, с которыми электроэнергия поступает потребителям.

Электрическая энергия используется: в электродвигателях на двигательные цели; в лампах накаливания и люминесцентных лампах для освещения; в электрических печах, гальванических ваннах и различных аппаратах для обеспечения технологических процессов; в электросварочных агрегатах для сварки металлов и для других целей.

При потреблении электрической энергии происходит процесс се обратного преобразования: в электродвигателях электроэнергия преобразуется в механическую; в лампах накаливания — сначала в силовую, а затем в энергию светового потока; в электронагревательных печах — в тепловую и т. д. Эти преобразования также сопровождаются потерями, преимущественно в виде тепла, излучаемого в окружающую среду.

Рис. 5. Принципиальная схема передачи и распределения электроэнергии:

Г1, Г2 — генераторы; ПС, ПСІ, ПС2, ПСЗ — подстанции;

РП — распределительный пункт Производство, передача и потребление электрической энергии осуществляются при определенных напряжениях, установленных ГОСТами. Для электродвигателей и различных электрических аппаратов номинальными являются напряжения, на которые рассчитана их изоляция и при которых обеспечивается их нормальная работа, гарантированная заводом-изготовителем. Номинальное напряжение электрооборудования обязательно указывается в его паспорте (для электродвигателей, аппаратов) или клейме (для реле, приборов и др.). Подсоединение приборов и аппаратов к питающей сети с напряжением, соответствующим их номинальным напряжениям, является обязательным требованием, гарантирующим сохранность изоляции и нормальную длительность работы этого электрооборудования.

Номинальное напряжение определяет нормальную работу электрической аппаратуры. Так, на баллоне или цоколе лампы накаливания указано, что она рассчитана на напряжение 220 В. Это означает, что если ее подключить к сети с напряжением 220 В, она будет создавать нормальный для нее световой поток и работать длительное время, гарантированное заводом-изготовителем. Если напряжение сети будет меньше номинального напряжения лампы, то срок ее службы несколько увеличится, но световой поток резко сократится, и наоборот, при увеличении напряжения сети сверх номинального лампа будет давать больше света, но при этом срок ее службы станет во много раз меньше. На работу электродвигателей питающее напряжение влияет следующим образом. При повышении напряжения сверх номинального обмотки двигателя чрезмерно нагреваются, создается опасность повреждения изоляции. Если же электродвигатель работает при пониженном напряжении, то значительно уменьшается его номинальная мощность, что в итоге также приводит к перегреву обмоток.

С точки зрения электроснабжения современный промьппленный город с многотысячным населением представляет собой огромное число электроприемников. Здесь и станки на промышленных предприятиях, и городской электротранспорт, и освещение улиц, домов, учебных, торговых, культурных учреждений и т. д. Перерыв в подаче электроэнергии нежелателен для любого потребителя, но если для одних потребителей перерыв в электроснабжении еще допустим на непродолжительное время, то для других он должен быть вообще исключен. Например, кратковременный перерыв в подаче электроэнергии на такие объекты, как промышленные предприятия с автоматическими линиями, металлургические заводы, шахты, химические комбинаты, причиняет большой экономический ущерб, может вызвать массовый брак продукции, выход из строя оборудования и даже создать опасность для здоровья и жизни людей. А отключение электроэнергии в жилом доме создает только определенные неудобства для его жильцов.

По степени требуемой надежности электроснабжения все потребители электрической энергии подразделяются на три категории, определяющие необходимое число источников электроэнергии и схему электроснабжения.

К первой категории относятся потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Эти потребители должны получать электроэнергию не менее чем от двух независимых и взаимно резервируемых источников питания.

Вторую категорию потребителей образуют электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к недовыпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества населения. Эти потребители могут обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников. При нарушении электроснабжения от одного из них, допустим перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

Все остальные потребители электроэнергии относятся к третьей категории. Электроснабжение этих потребителей допускается от одного источника.

Нормальная работа любого потребителя электроэнергии требует не только бесперебойного электроснабжения, но и обеспечения определенного качества электрической энергии, к показателям которого относятся: отклонения напряжения и частоты от заданных номинальных значений, колебания напряжения и частоты, несинусоидальность формы кривой напряжения, несимметричность трехфазной системы напряжения.

Под отклонением частоты тока понимают разность между фактическим значением его частоты и номинальным в интервале 10 мин. Это отклонение не должно превышать 0,1 Гц. Сверх того допускаются колебания частоты тока не более 0,2 Гц/с. Для поддержания постоянной частоты тока используются включение при необходимости в работу дополнительных генераторов или разгрузка электросистемы путем ограничения использования электроэнергии или отключения от источника потребителей третьей группы.

Допустимые отклонения напряжения для разных потребителей различны. Так, например, для ламп они составляют 2,5…5% от номинального, для электродвигателей — 5… 10%, а для остальных потребителей — 5%.

Для ограничения колебаний напряжения переключают ступени напряжения силовых трансформаторов на подстанциях, включают на параллельную работу или отключают резервные трансформаторы, линии и генераторы электростанций.

На производство, передачу и распределение электрической энергии затрачивается много топлива и различных технических средств, а также труд большого числа людей, занятых эксплуатацией и ремонтом электрических сетей станций и подстанций, поэтому расходовать ее необходимо экономно.

Существует много способов экономии электроэнергии. Так, например, в промышленности это может обеспечиваться сокращением холостого хода станков, нормальной загрузкой электродвигателей, хорошим уходом за электрооборудованием (своевременной заменой смазки в подшипниках, качественным ремонтом электродвигателей), правильностью технологических процессов и т. д. Значительной экономии электроэнергии при освещении можно достигнуть за счет правильного выбора конструкций светильников и мощности устанавливаемых ламп, своевременной очистки арматуры и ламп от копоти и пыли. Практически каждый потребитель имеет свои возможности и резервы экономии электроэнергии, которые должны быть выявлены и использованы в интересах самого потребителя и народного хозяйства.

электрический энергия станция

5.Классификация помещений по условиям окружающей среды Основные принципы организации и требования к производству монтажа электротехнических установок регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Строительными нормами и правилами (СНиП), а также монтажными инструкциями, технологическими правилами и инструкциями заводов-изготовителей.

В ПУЭ перечислены требования к электрическим сетям и элементам электроснабжения; указаны правила выбора проводников по нагреву и экономической плотности тока, а также электрических приборов и аппаратов по условиям короткого замыкания; приведены общие требования и указания по устройству электротехнических установок, руководящие положения по обеспечению безопасности при монтаже и эксплуатации электротехнических устройств, объем и нормы приемо-сдаточных испытаний электроустановок.

В СНиП приведены нормы и основные технологические параметры и правила монтажа всех видов электротехнических устройств; определены общие требования по организации работ, требования к проектной и технической документации, а также к зданиям и сооружениям, принимаемым под монтаж электрооборудования; рассмотрены другие вопросы организационно-технической подготовки монтажных работ. Кроме того, указаны требования к поставке оборудования, порядок и условия его приемки, хранения и сдачи для монтажа.

Нормальная работа электроустановок зависит от различных факторов окружающей среды. На электрические сети и электрооборудование влияют температура окружающей среды и резкие ее изменения, влажность, пыль, пары, газ, солнечная радиация. Эти факторы могут изменять срок службы электрооборудования и кабелей, ухудшать условия их работы, вызывать аварийность, повреждения и даже разрушение всей установки. Особенно зависят от условий окружающей среды электрические свойства изоляционных материалов, без которых не обходится ни одно электрическое устройство. Эти материалы под влиянием климата и даже изменения погоды могут быстро и существенно менять, а при критических обстоятельствах терять свои электроизоляционные свойства.

Влияние неблагоприятных факторов окружающей среды на электрооборудование необходимо учитывать при проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок. Требования по защите электрооборудования и кабельных изделий от воздействия неблагоприятных факторов в процессе хранения, монтажа и эксплуатации изложены в ПУЭ и СНиП.

В зависимости от характера окружающей среды и требований по защите электроустановок от ее воздействия в ПУЭ различают внутренние помещения и наружные установки. В свою очередь, внутренние помещения делятся на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной средой, пожароопасные и взрывоопасные, а наружные (или открытые) установки — на нормальные, пожароопасные и взрывоопасные. Электроустановки, защищенные только навесами, относят к наружным.

Сухими считают помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%. Если в таких помещениях температура не превышает 30 °C, нет технологической пыли, активной химической среды, пожарои взрывоопасных веществ, то их называют помещениями с нормальной средой. Влажные помещения характеризуются относительной влажностью воздуха 60…75% и наличием паров или конденсирующейся влаги, выделяющихся временно и в небольших количествах. Большая часть электрооборудования рассчитана на работу при относительной влажности, не превышающей 75%, поэтому в сухих и влажных помещениях используют электрооборудование в нормальном исполнении. К влажным помещениям относят насосные станции, производственные цеха, где относительная влажность поддерживается в пределах 60…75%, отапливаемые подвалы, кухни в квартирах и т. п.

В сырых помещениях относительная влажность длительно превышает 75% (например, некоторые цеха металлопроката, цементных заводов, очистных сооружений и т. п.). Если относительная влажность воздуха в помещениях близка к 100%, т. е. потолок, пол, стены, предметы в них покрыты влагой, то эти помещения относят к особо сырым.

На отдельных производствах металлургической и других отраслей промышленности (например, в литейных, термических, прокатных и доменных цехах) температура воздуха длительное время превышает 30 °C. Такие помещения называют жаркими. Одновременно они могут быть влажными или пыльными.

Пыльными считают помещения, в которых по условиям производства образуется технологическая пыль в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. д.

Различают пыльные помещения с токопроводящей и нетокопроводящей пылью. Пыль, не проводящая ток, не ухудшает качество изоляции, однако благоприятствует увлажнению ее и токо-ведущих частей электрооборудования вследствие своей гигроскопичности.

В помещениях с химически активной средой по условиям производства постоянно или длительно содержатся пары или образуются отложения, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

Пожароопасными называют помещения, в которых применяют или хранят горючие вещества. По степени пожароопасности их подразделяют на три класса: П-І, П-II, П-IIа. К первому классу относятся помещения, в которых используют или хранят пожароопасные жидкости, ко второму классу — помещения, по условиям производства в которых выделяется взвешенная горючая пыль, не образующая взрывоопасных концентраций, а к последнему классу — помещения, где хранятся и используются твердые или волокнистые горючие вещества, не образующие взвешенных в воздухе смесей.

Взрывоопасными называют помещения, в которых по условиям производства могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом, кислородом или другими газами — окислителями горючих веществ, а также смеси горючих пылей или волокон с воздухом при переходе их во взвешенное состояние.

Взрывоопасные установки по степени опасности использования электрооборудования разделяют на шесть классов: B-I, В-1а, В-Іб, В-Іг, В-II и В-IIа. В установках класса B-I по условиям производства может происходить недлительное образование взрывоопасных смесей горючих газов или паров с воздухом либо другим окислителем при нормальных технологических режимах. К классу В-1а относят установки, в которых взрывоопасные смеси паров и газов могут образоваться только при авариях или неисправностях технологического оборудования. Для установок класса В-1б характерно лишь местное образование взрывоопасных концентраций паров и газов в воздухе в незначительных объемах при надежно действующей вентиляции. Наружные установки, образующие опасные взрывные концентрации горючих газов или паров, относят к классу В-Іг. В установках класса В-II могут создаваться взрывоопасные концентрации взвешенных горючих пылей при нормальной работе технологического оборудования, а в установках класса В-IIа — лишь при авариях или неисправностях.

Наружные установки, в которых перерабатывают или хранят горючие жидкости либо твердые горючие вещества (открытые склады минеральных масел, угля, торфа, дерева и т. п.), относятся к пожароопасным класса П-III.

Помещения классифицируют по наиболее высокому классу взрывоопасности расположенных в них установок. Агрессивная, сырая, пыльная и подобные им среды не только ухудшают условия работы электрооборудования, но и повышают опасность электроустановок для обслуживающих их людей. Поэтому в ПУЭ помещения в зависимости от возможности поражения людей электрическим током подразделяют на три группы: с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

Большинство производственных помещений относятся к помещениям с повышенной опасностью, т. е. для них характерны наличие сырости (относительная влажность длительное время превышает 75%) или проводящей пыли, токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных), высокой температуры (длительное время превышающей 30 °С), а также возможности одновременного прикосновения человека к соединенным с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

Для особо опасных помещений характерны особая сырость или наличие химически активной среды либо двух и более условий повышенной опасности.

Если в помещениях отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность, их называют помещениями без повышенной опасности.

В зависимости от вида технологической деятельности в помещениях различных категорий и возможности поражения людей электрическим током в ПУЭ определяются характер исполнения электрооборудования, применяемого для данной среды, виды и способы выполнения электрических сетей.

Заключение

В процессе выполнения работы было рассмотрено:

— основные сведения об электрической энергии;

— типы и основные характеристики электрических станций;

— организация электроснабжения;

— основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию;

— классификация помещений по условиям окружающей среды.

1. Нестеренко В. М. Технология электромонтажных работ: Учеб. пособие для нач. проф. образования / В. М. Нестеренко, А. М. Мысьянов. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 592 с.

2. Атабеков В. Б. Монтаж сетей и силового оборудования. — М.: Высш. шк., 1985.

3. Гусев Н. Н., Мельцнер Б. Н. Устройство и монтаж электрооборудования. — Минск: Вышейш. шк., 1973.

4. Магидин Ф. А. Воздушные линии электропередачи. — М.: Высш. шк., 1991.-Кн. 8.-Часть 1.

5. Масанов Н. Ф. Электромонтер по монтажу осветительных и силовых сетей. — М.: Высш. шк., 1974.

6. Найфельд М. Р. Заземление, защитные меры электробезопасности. -М.: Энергия, 1971.

7. Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю. Теория электромонтажных работ. -М.: Высш. шк., 1999.

8. Трунковский Л. Е. Монтаж силовых сетей и электрооборудования. — М.: Высш. шк., 1974.

9. Электротехника / Под ред. В. С. Пантюшина. — М.: Высш. шк., 1976.

10. Электротехника / Под ред. А. Я. Шихина. — М.: Высш. шк., 1991.