Электричество в наших домах. Как оно доходит от электростанции до квартир

Передача электроэнергии – это самый распространённый на сегодняшний день способ удовлетворения потребностей промышленности, сельского хозяйства, быта и других видов деятельности в доступной энергии. И вот что известно с детства: стартует электрическая энергия на месте производства – электростанциях, а финиширует – на потребителях, различном оборудовании, приборах и других устройствах. Но как происходит эта передача и насколько важно, чтобы все звенья этой цепи были надёжными?

Насколько важна электроэнергия?

Ответ на этот вопрос помогает получить мысленный эксперимент: представьте, что отключились все источники электроэнергии хотя бы на неделю… Лучше не надо, энергетический кризис принесёт много бед и страданий. Почти не осталось на нашей планете мест, где значительная часть всех благ цивилизации прямо или косвенно не была бы связана с электроэнергией.

электростанцияВиды электростанций – источников электроэнергии

Самые крупные и мощные электростанции:

1. АЭС – атомные электростанции.
2. ГЭС – гидроэлектростанции.
3. ТЭС – тепловые электростанции.

Хотя, этот перечень дополняют менее масштабные источники: миниэлектростанции, дизель-генераторы, ветровые, солнечные, геотермальные и другие. Постоянно разрабатываются альтернативные программы получения электроэнергии: использование биомассы, реакции синтеза и подобные.

На тепловые электростанции приходится более половины всей произведённой электроэнергии, обычно их расположение – места добычи топлива. Такой источник электроэнергии, расположенный вблизи от городов, также обеспечивает людей теплом и горячей водой по теплоэлектроцентрали. Но самая дешёвая электроэнергия производится всё же гидроэлектростанциями.

Атомные электростанции имеют неоспоримое преимущество – территориальную независимость от сырья, что позволяет их строительство в удобных местах. При выполнении всех требований к строительству и эксплуатации служат долго и безотказно.

От электростанции дальше

Выработанная генератором электроэнергия по электросъёмным шинам и кабелям передаётся в открытую, закрытую или комбинированную электростанцию, включающую в себя:

1. Управляющий диспетчерский пункт.

2. АСУ ТП – автоматическую систему управления технологическими процессами.

3. Релейную защиту и коммутационные аппараты.

4. Разные виды сигнализации и контрольно - измерительные приборы.

5. Высоковольтные трансформаторы (повышающие и понижающие) и автотрансформаторы.

6. Высоковольтные выключатели и сборные шины.

Сложное оборудование преобразует электроэнергию в величины, пригодные для дальнейшей транспортировки. Следующим звеном в передаче электричества являются высоковольтные линии.

Самое длинное звено в цепи передачи

ВЛЭП, или высоковольтные линии электропередач, должны соответствовать многим и высокимВЛЭП требованиям. При длине в десятки, а иногда и сотни километров (смотрите «Интересные факты про кабель») линии пропускают большие объёмы энергии с минимальными потерями и максимальной безопасностью. Поэтому в их состав входит разнообразное оборудование: провода, опоры, крепёж, грозозащита и другие вспомогательные элементы. По функциональности различают магистральные, распределительные и сверхдальние ЛЭП.

Провода для ВЛЭП – особая группа, выполняемая из неизолированного алюминия (АЖ, АН, АКП) или алюминия со сталью (АС, ВЛ, АСКП, АСКС, АСК). К опорам они крепятся при помощи фарфоровых, стеклянных или полимерных изоляторов. Защита от молний – разрядники, грозозащитный трос и заземление каждой опоры.

При передаче электроэнергии на значительные расстояния неизбежны потери напряжения, для компенсации таких потерь устанавливают повышающие трансформаторы (на промежуточных подстанциях).

Следующий этап – распределительная подстанция

Распред. станцияОт магистральной ВЛЭП через распределительные подстанции электроэнергия подаётся на понижающие подстанции, а затем, по воздуху или кабелем, – на КТП (комплектная трансформаторная подстанция).

Для прокладки по воздуху на опорах размещают неизолированные алюминиевые или сталемедные провода, а для подземной прокладки – силовой кабель (бронированный, с медными или алюминиевыми жилами):

- при напряжении 6-10 кВ - СБЛ или АСБл;

- при напряжении10-35 кВ – АпвПгТ или ПвПБВ.

При значительной удалённости подстанции осуществляют более выгодный вариант прокладки – воздушный.

Как понижается напряжение

КТП, комплектные подстанции, понижают напряжение с 6 или 10 кВ до значения 0,4 кВ переменного токаБКТП БЛОЧНЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ.jpg частотой 50 Гц (более знакомого как 380 В трёхфазное), которое и подаётся в населённые пункты, производства, промышленные и другие объекты и дома. Напряжение между фазами – 380 В, а между каждой фазой и нулём – 220 В.

КТП, что дальше?

А дальше – СИП, самонесущие изолированные провода с алюминиевой жилой для подвеса на опорах – самый распространённый способ для частного сектора, гаражного кооператива и т.д. Для подземных линий применяется алюминиевый или медный силовой кабель, подбираемый в зависимости от обстоятельств прокладки и эксплуатации:

· АВВГ или ВВГ (без брони и защитного покрова) для прокладки в гофрированных трубах.

· АВВБГ или ВВБГ (с бронёй без защитного покрова), АВБбШв или ВБбШв (с бронёй и защитным покровом) – прокладка в траншеях.

· АПвЭгП или АПвАШв, экранированные силовые кабели для прокладки в трубах и траншеях, защищённые от блуждающих токов.

Электроэнергия на финишной прямой

В зданиях есть распределительные пункты, щитовые, куда и приходит электроэнергия требуемого напряжения. В таких пунктах располагается щитовое оборудование по распределению электроэнергии в квартиры, лифты, системы освещения, кондиционирования, вентиляции, безопасности и другие. Там же располагается необходимая защитная автоматика.

Там, где в зданиях находятся люди, от вводного щита на этажи или другие щиты подача электроэнергии осуществляется кабелями с особыми свойствами по пожарной безопасности: низкое газо- и дымовыделение и отсутствие распространения горения. Чаще всего это алюминиевый АВВГнг-LS или медный ВВГнг-LS  кабель. Его прокладка должна проводиться с помощью лотков или других подходящих крепёжных элементов, обеспечивающих проводке долговечность. Иногда для этих целей используются токоведущие шины (дороже, но удобнее в монтаже и обслуживании).

Финиш

Бывает и так!!!Как правило, от этажного (в многоквартирных домах) или вводного щита (в частном секторе) электроэнергия поступает либо сразу на счётчик, либо на учётно-распределительный щит отдельной квартиры. Дальше – разводка по квартире и организация осветительной, розеточной, сигнальной, компьютерной и других видов сетей.

Теперь, включая в розетку микроволновку или зарядку для мобилки, будет легче представить долгий путь электроэнергии от подстанции к вашему прибору.