Як електрику потрапляє до нас в будинок

Електроенергія є невід'ємною частиною нашого життя. Кожен день ми, не замислюючись, використовуємо безліч побутових електроприладів, не кажучи вже про виробництво. А звідки береться так необхідна нам електроенергія? Відповідь на це запитання знають навіть діти: її виробляють електростанції. А ось як вона надходить від електростанції до нас, споживачам, знають не всі. На це питання ми постараємося відповісти в нашій статті.

Отже, почнемо з електростанцій. Всі знають основні види електростанцій: АЕС, ГЕС, ТЕС. Багато напевно чули про існування дизельних генераторних установок та мініелектростанцій, які все частіше використовуються на будівельних майданчиках, в якості захисту від знеструмлення в лікарнях, а також можуть забезпечити електроенергією приватний будинок і т.д. В Європі для отримання електроенергії використовують також енергію вітру і сонячної енергії. Вчені всього світу також працюють над альтернативними видами електроенергії, такими як реакція синтезу, електростанції на біомасі.

У нашій країні на сьогоднішній день основними джерелами електроенергії є АЕС, ГЕС і ТЕС. Більше половини електроенергії виробляють теплові електростанції. Найчастіше такі електростанції розташовуються в місцях видобутку палива. У містах можуть також використовуватися теплоелектроцентралі, які забезпечують місто не тільки електроенергією, але і гарячою водою і теплом. Найбільш дешеву електроенергію виробляють гідроелектростанції.

Атомні електростанції - найбільш сучасні. Одним з найважливіших переваг є той факт, що вони не прив'язані до джерела сировини, а, отже, можуть бути розміщені практично в будь-якому місці. АЕС також не забруднюють навколишнє середовище, за умови врахування всіх природних факторів і виконання вимог до їх будівництві.

Але ось у нас є електростанція, яка виробляє електроенергію. Що ж відбувається далі? А далі електроенергія з електрос'ёмних шин і кабелів подається в електричну частину електростанції, яка буває відкритого, закритого і комбінованого типу. У електрочастини знаходиться диспетчерський пункт управління електростанцією, автоматизована система управління технологічним процесом (АСУ ТП), комутаційні апарати, релейний захист, контрольно - вимірювальні прилади і сигналізації, високовольтні підвищують і знижують трансформатори, високовольтні вимикачі, збірні шини і автотрансформатори. Після перетворення енергії електрику подається на високовольтну лінію електропередач (ВЛЕП). Лінії електропередач, призначені для транспортування електроенергії на великі відстані, повинні мати велику пропускну здатність і малі втрати, і складаються з проводів, опор, кріпильної арматури, грозозахисних тросів, а також допоміжних пристроїв. За своїм призначенням ЛЕП підрозділяються на наддалекі, магістральні і розподільчі. Основними елементами повітряних ліній електропередач є металеві опори, які встановлюються на певній відстані один від одного. Вони бувають анкерними, проміжними і кутовими. Анкерні опори встановлюють на початку і в кінці лінії електропередач, а також в місцях переходу інженерних споруд або природних перешкод. Проміжні опори встановлюються на прямих ділянках і призначені для підтримки проводів з допустимим провисанням 6-8 метрів в населеній місцевості, і 5-7 метрів - в НЕ населеної. Кутові опори встановлюються на кутах повороту лінії електропередач. Спеціальні транспозіціонние опори встановлюються для зміни порядку розташування проводів на опорах, а так само для відгалуження проводів від магістральної лінії ВЛЕП. Для передачі електроенергії в високовольтних лініях електропередач застосовуються неізольовані дроти, виготовлені з алюмінію і сталеалюмінію наступних марок: АН, АЖ, АКП (алюмінієві) і ПЛ, АС, АСКС, АСКП, АСК (сталеалюміневимі). Провід до опор кріпляться за допомогою підтримують або натяжних ізоляторів, які монтуються на опору підвісним способом, і кріпильної арматури. У свою чергу ізолятори бувають порцелянові, з покриттям з глазурі, скляні, із загартованого скла, і полімерні, зі спеціальних пластичних мас. Для захисту лінії електропередач від блискавки на опорах натягуються грозозащітние.Подвесние троси, встановлюються розрядники, а опори заземляются. Так як лінія зазвичай тягнеться на велику відстань, то щоб уникнути втрат напруги використовуються проміжні підстанції з підвищують трансформаторами.

Для подальшого розподілу електроенергії до магістральних ВЛЕП підключаються розподільні підстанції, які в свою чергу роздають електроенергію на понижуючі підстанції. При розподілі електроенергії від підстанції до КТП може використовуватися 2 типу прокладки кабелів: повітряний і під землею. При повітряної прокладці зазвичай використовують алюмінієві або сталевомідний неізольовані дроти, які підвішуються на опорах. При підземному прокладанні використовується силовий кабель з мідними або алюмінієвими струмопровідними жилами і бронею, яка забезпечує надійний захист від механічних впливів. До кабелям такого типу відносяться марки, призначені для експлуатації на напругу до 35 кВ, наприклад АСБл або СБЛ (6-10 кВ), ПвПБВ або АПвПгТ (10-35 кВ). Якщо трансформаторна підстанція знаходиться на великій відстані, то використання силового кабелю буде економічно не вигідним, в такому випадку використовується повітряна прокладка.

Від понижувальної підстанції по лініях електропередач енергія розподіляється між КТП, які поділяються на щоглові і кіоскових (прохідні і тупикові). Комплектні трансформаторні підстанції здійснюють зниження напруги з 10 (6) до 0,4 кВ змінного струму частотою 50 Гц і призначені для подачі електроенергії в приватні будинки, окремі населені пункти або невеликі промислові об'єкти. У щоглових трансформаторних підстанціях введення і виведення кабелю здійснюється за допомогою повітряних ліній. КТП кіоскового типу служать для тих же цілей, але встановлюються в найпростішу бетонну площадку і мають серйозну перевагу - вони дозволяють здійснювати введення і відведення, як повітряним шляхом, так і під землею.

Для відводу повітряних ліній використовується самонесучі алюмінієві ізольовані проводи СІП, які підвішуються на дерев'яних або бетонних опорах за допомогою монтажної арматури. Такий спосіб прокладки розподільної лінії використовується в приватних секторах, гаражних кооперативах або там де необхідно живити велику кількість споживачів знаходяться на деякій відстані один від одного. Для прокладки підземних ліній використовується силовий кабель з алюмінієвими або мідними жилами, з ізоляцією з різних матеріалів, екранований, броньований, з захисним покровом або без нього. Залежно від способу прокладки можуть використовуватися різні марки кабелю. Для прокладки в спеціальних двостінних гофрованих трубах можуть використовуватися силові кабелі без захисного покриву і броні, такі, як АВВГ або ВВГ. Для прокладки в траншеях використовуються кабелі з бронею і захисними покривами, які мають хороший захист від фізичного та механічного впливу. Це такі кабелі як АВБбШв і ВБбШв (з бронею і захисним покровом) або АВВБГ і ВВБГ (з бронею без захисного покриву). Крім того, в залежності від характеру блукаючих струмів, можуть використовуватися силові кабелі з різними видами екранів, які призначені для прокладки, як в траншеях, так і в захищених трубах. До таких кабелях відносяться марки АПвЕгП або АПвАШв.

Від трансформаторної підстанції електроенергія за обраними проводам передається на розподільні пункти, які знаходяться в спеціально відведених для цього кімнатах (щитових). У щитових встановлюються розподільні пристрої, які не тільки забезпечують передачу електроенергії в квартири, але також здійснювати живлення поверхового і аварійного освітлення, ліфтів, систем вентиляції, кондиціонування і систем безпеки. Розподіл від електрощитової до поверхових щитів, здійснюється за допомогою кабелів, які згідно з умовами пожежної безпеки повинні не поширювати горіння і мати низькі показники димо і газовиділення. До таких марок кабелів можна віднести АВВГнг-LS (алюмінієві струмопровідні жили), ВВГнг-LS (мідні жили). Для прокладки магістральної лінії використовується лоток сходовий і спеціальні кріпильні скоби, які забезпечують збереження кабелю на весь термін служби. Крім того, для підведення живлення від щитової на поверхові щити може застосовуватися шинопровод, який має ряд плюсів в порівнянні з кабельною магістральною лінією. До них можна віднести зручність монтажу (секції без особливих проблем збираються і монтуються в нішу), менші габарити в порівнянні з кабельною лінією (секції складаються з мідних або алюмінієвих шин, які зачищені металевим корпусом), зручність подальшої експлуатації. І, нарешті, від поверхових щитів електроенергія надходить на лічильник або щит обліково-розподільний щит квартири.