Электрические сети играют важнейшую роль в обеспечении населения и промышленности электроэнергией. От правильного выбора вида электрической сети зависит надежность энергоснабжения потребителей. Давайте разберемся в различных классификациях электрических сетей, чтобы грамотно подойти к их проектированию и эксплуатации.
Основные виды электрических сетей
Электрические сети классифицируются по нескольким признакам:
- По роду тока
- По уровню напряжения
- По конфигурации
- По назначению
- По территории обслуживания
Рассмотрим подробнее каждый из видов.
Электрические сети по роду тока
По роду тока различают электросети постоянного и переменного тока. В России преимущественно используется трехфазный переменный ток частотой 50 Гц. Отдельные установки спецназначения работают на постоянном токе высокого напряжения.
Электрические сети по уровню напряжения
По уровню напряжения электросети делятся на:
- сети напряжением до 1000 В
- сети напряжением выше 1000 В
или условно:
- электросети низкого напряжения
- электросети высокого напряжения
Электросети по конфигурации
По конфигурации бывают:
- разомкнутые (радиальные) сети - питание только с одной стороны
- замкнутые сети - возможно питание с двух сторон
Электросети по назначению
По назначению существуют:
- питающие электросети - передают энергию на распределительные подстанции
- распределительные электросети - непосредственно питают потребителей (двигатели, трансформаторы и т.д.)
Электросети по территории обслуживания
По территории обслуживания выделяют:
- местные электросети (до 35 кВ, радиус до 30 км)
- районные электросети (35-110 кВ и выше)
Таковы основные виды классификации электрических сетей. Далее более подробно рассмотрим электросети по классу напряжения.
Электросети по классу напряжения
К основным классам напряжения электрических сетей относятся:
- 750 кВ и выше
- 500-750 кВ
- 220-330 кВ
- 150-220 кВ
- 35-110 кВ
- 6-20 кВ
- 0,38 кВ и ниже
Рассмотрим конструктивные особенности электросетей разных классов напряжения.
Электросети 750 кВ и выше
Для сетей сверхвысокого напряжения 750 кВ и выше применяются высокие мощные арочные опоры. На каждой фазе используется 3 провода треугольником. Количество изоляторов - не менее 20 штук для снижения коронных разрядов.
Электросети 500-750 кВ
Также высокие арочные опоры. На фазе по 2 провода. Не менее 14 изоляторов на каждой фазе.
Электросети 220-330 кВ
Используются прочные опоры и мощная изоляция из 2х20 изоляторов. На напряжении 330 кВ - 14-16 изоляторов. Вдоль всей ЛЭП подвешиваются грозозащитные тросы.
Электросети 35-150 кВ
Также применяются прочные опоры и усиленная изоляция (8-9 изоляторов). На возвышенных участках устанавливается грозозащита.
Электросети 6-20 кВ
Используются одиночные опоры увеличенного размера. Увеличиваются размеры изоляторов и расстояния между проводами.
Электросети до 0,38 кВ
Это либо бытовая или промышленная проводка, либо неизолированные провода на одиночных опорах.
Функциональные типы электросетей
Помимо классификации по уровню напряжения, электрические сети делятся на функциональные типы в зависимости от области применения:
- Промышленные
- Городские
- Сельские
Промышленные электросети
Промышленные электросети обеспечивают энергоснабжение производственных предприятий. Они могут иметь глубокий ввод - когда напряжение 330 кВ подается непосредственно на территорию завода или фабрики. Такие сети рассчитаны на большие нагрузки оборудования.
Городские электросети
Городские электросети характеризуются разнообразием потребителей - жилые многоэтажки, офисы, магазины, социальные учреждения. Для них характерна высокая плотность нагрузки. Сеть может включать кабельные и воздушные линии.
Сельские электросети
В сельских электросетях преобладают бытовые однотипные потребители в виде частных домов. Характерна невысокая плотность нагрузки и большая протяженность линий.
Типы электросетей по числу фаз
По числу фаз различают однофазные и трехфазные сети.
Однофазные электросети
В однофазных сетях электроэнергия передается по 2 проводам от источника к бытовым потребителям. Один провод - фазный, второй - ноль (заземление).
Трехфазные электросети
В трехфазных сетях передача электроэнергии осуществляется по трем проводникам со смещением фазы на 120 градусов. Трехфазный ток используется для промышленных или бытовых трехфазных приемников.
Виды защиты электросетей
Для обеспечения надежной работы электрических сетей используются различные системы защиты:
- Защита от перенапряжений и импульсных помех
- Защита от токов короткого замыкания
- Зануление и заземление для защиты от поражения электрическим током
- Молниезащита воздушных линий
- Резервирование питания ответственных потребителей
- Автоматическое включение резерва (АВР)
Рассмотрим некоторые виды защиты подробнее.
Защита от перенапряжений
Для защиты оборудования от возможных высоких импульсных напряжений используются разрядники и ограничители перенапряжения. Они отводят избыточные токи на землю.
Защита от коротких замыканий
При возникновении короткого замыкания в электросети срабатывают автоматические выключатели или предохранители, которые отключают поврежденный участок сети, не допуская перегрузок.
Молниезащита ЛЭП
Для защиты воздушных линий электропередач от удара молнии используются грозозащитные тросы, отводящие разряд молнии в землю.
Виды работ с электросетями
При эксплуатации и обслуживании электрических сетей выполняется ряд работ:
Виды работ с электросетями
Основные виды работ с электрическими сетями:
- Монтажные работы
- Ремонтные работы
- Изоляционные работы
- Испытания и измерения
- Наладочные работы
Монтажные работы в электросетях
Монтажные работы включают в себя установку опор линий электропередачи, разворачивание проводов и кабелей, монтаж подстанционного электротехнического оборудования (силовых трансформаторов, распределительных устройств, устройств защиты и автоматики и др.).
Ремонтные работы в электросетях
Ремонтные работы проводятся для восстановления работоспособности электрооборудования и ликвидации последствий аварийных ситуаций.
Изоляционные работы
Изоляционные работы необходимы для поддержания электроустановок в работоспособном состоянии и обеспечения электробезопасности. К ним относятся сушка и пропитка изоляторов, испытания изоляции кабелей.
Виды коротких замыканий в электросетях
Различают следующие виды коротких замыканий в электрических сетях:
- Междуфазные
- Однофазные на землю
- Двухфазные на землю
- Трехфазные
Междуфазные короткие замыкания
Происходят из-за пробоя изоляции между фазными проводниками. Сопровождаются большими токами КЗ и недопустимым повышением напряжения на неповрежденных фазах.
Однофазные короткие замыкания на землю
Возникают при замыкании одной из фаз на землю, приводят к появлению токов утечки и смещению нейтрали.
Двухфазные короткие замыкания на землю
Обусловлены одновременным замыканием двух разных фаз на землю, создают опасность поражения персонала электрическим током.
