Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Самостійна робота

Література

План

Тема 12 . Поняття про виробництво, передача і розподіл електричної енергії

Мета:пояснити студентам передачу електричної енергії, розподіл електричної енергії, заземлення , занулення , захист від блискавки.

Актуальність: знання даної теми необхідні для розуміння роботи побутових техніки.

Міжпредметна інтеграція:хімія , фізика, математика.

1.Джерела електричної енергії.

2.Трансформаторні підстанції

3. Заземлення та занулення.

Після вивчення теми студент повинен знати:

- види електричних станцій,

- трансформаторні підстанції

- заземлення, занулення

Ключові поняття та терміни:

-електростанція,

- джерела електричної енергії,

-заземлення, нуль

- занулення.

Самостійна робота студента:

1. Захист від блискавки.

2. Повітряні та кабельні лінії.

3. Передавання електричної енергії на відстані.

1. Данилов И.А. ,Иванов П. М. Общая электротехника с основами электроники:учеб. пособ. для неэлектротехнических спец. Техникумов.-М.:Высшая школа, 1989

2. Коруд В.І та ін.. Електротехніка : навч. пос. / за заг. Ред.. В.І. Коруда. –Львів: ’’Магнолія плюс’’,видавець СПД ФО В.М. Піча, 2004

-1-

Джерелом електричної енергії для живлення різних струмоприймачів у виробництві й побуті є електричні генератори,встановлені на електростанціях.

Типи електростанцій визначаються джерелами енергії, що використовуються для роботи їх.

Основний вид електростанцій у нас — великі районні електростанції, які постачають електричну енергію населеним; пунктам і підприємствам, віддаленим на сотні кілометрів.

Залежно від джерела енергії електростанції поділяються на теплові, гідравлічні, вітряні, сонячні (геліоелектростанції ) й атомні.

На теплових електростанціях (ТЕС) генератори приводяться в рух паровими турбінами або двигунами внутрішнього згоряння. Джерелом енергії для паротурбінних установок з вугілля, торф, дрова, природний газ, а для двигунів внутрішнього згоряння — нафта, гас, рідше бензин. У паротурбінних установках і двигунах внутрішнього згоряння з енергетичної точки зору відбувається один і той самий процес перетворення хімічної енергії палива в електричну енергію. Цей процес складається з кількох етапів, кожний з яких пов'язаний з неминучими втратами енергії. Тому к.к. д. ТЕС низький — не вище 30 %. К. к. д. теплоелектроцентралей (ТЕЦ, у яких спрацьована пара турбіни використовується для нагрівання води, до постачається підприємствам і житловим будинкам, досягає 50 %.

На гідравлічних електростанціях (ГЕС) генератори приводяться в дію водяними турбінами. Джерелом енергії є потенціальна енергія води, яка виникає при створенні греблею різниці в її рівнях. ГЕС порівняно з ТЕС простіші в обслуговуванні, мають вищий к. к. д. і працюють на безплатному паливі. До недоліків ГЕС слід віднести більші капітальні витрати при їх спорудженні.

На вітряних електростанціях (ВЕС) генератор приводиться в рух вітряним колесом. Джерелом енергії є кінетична енергія частинок повітря. К. к. д. ВЕС невеликий і будувати їх доцільно лише там, де є постійні вітри.

На сонячних електростанціях (СЕС) первинним двигуном є парова турбіна. Промениста енергія сонця вловлюється дзеркалами і нагріває воду в котлі. Останній виробляє пару для турбіни, яка й перетворює теплову енергію в електричну. Енергію сонця на СЕС можна використовувати й іншим способом, спрямовуючи вловлювані дзеркалами промені на систему напівпровідників. При цьому відбувається безпосереднє перетворення променистої енергії сонця в електричну. Проте промислової СЕС з напівпровідниками поки що не існує.

На атомних електростанціях (АЕС) первинним двигуном є парова турбіна,а джерелом енергії — ядерний реактор. Енергія, що звільняється при розпаді ядер ізотопів урану, перетворюється в ядерному реакторі в теплову енергію. В реакторі (або, як його називають, атомному котлі) нагрівається первинний теплоносій — вода, газ або розплавлені солі деяких металів. Теплоносій містить радіоактивні речовини, тому безпосередньо використовувати його не можна. Він надходить у теплообмінник, де віддає свою теплоту воді. Остання, вже вільна від радіоактивних домішок, випаровується, а пара надходить у парову турбіну АЕС.

-2-

Залежно від призначення трансформаторні підстанції (ТП) бувають підвищувальними та знижувальними. Щодо конструкції вони поділяються на відкриті й закриті.

Відкриті ТП працюють при напрузі 35 кВ і вище. На цих підстанціях усе устаткування (силові й вимірювальні трансформатори, комутаційна апаратура тощо) розміщуються на відкритому повітрі. В невеликому закритому приміщенні розташовуються лише щит низької напруги, пункт керування, а також сигнальна, вимірювальна й захисна апаратура. Перевагою відкритих ТП над закритими є те, що для нихне треба споруджувати будинків, полегшується монтаж устаткування, менша небезпека пожеж і вибухів. Їх недоліками є потреба у великій території, важкість експлуатації й ремонту (особливо в зимовий час), а також вища вартість апаратури. Відкритими звичайно бувають потужні міські та районні ТП, які живлять ТП підприємств району.

Закриті ТП споруджують на напругу до 10 кВ. Вони складаються з трансформаторів і цілого комплексу високовольтної й низьковольтної комутаційної, сигналізаційної, захисної та вимірювальної апаратури і приладів. Звичайно закриті ТП — це заводські чи міські комунальні знижувальні підстанції, які трансформують одержувану від районної ТП напругу 6 або 10 кВ у напругу 400/230 В, потрібну для живлення струмоприймачів.

На рис. 12.3 зображено схему комутації ТП з двома трансформаторами — силовим ТІ і освітлювальним Т2. Її високовольтні шини (3—10кВ) живляться від районної ТП через роз"єднувач QS1.

Рис 12.3 Схема комутації ТП з Рис.12.4 Схема електропостачання

двома трансформаторами великого промислового підприємства

Через роз'єднувачі QS2 QS3 і масляні вимикачі ( QS4 QS5струм надходить до знижувальних трансформаторів ТІ, Т2 і потім через автоматичні вимикачі, QF1 , QF2 до силового й освітлювального щитів. Звідси через запобіжники FU1 , FU2 і рубильники QS6 , QS7 струм спрямовується до цехових пунктів живлення. На щитах низької напруги встановлюються прилади для обліку електричної енергії, контролю й захисту ліній живлення цехових пунктів.

На рис. 12.4 показано схему електропостачання великого промислового підприємства від двох генераторів змінного струму G1 ,G2 , які працюють паралельно на шини електростанції напругою 10 кВ. Тут же встановлено підвищувальні трансформатори ТІ і Т2, що трансформують напругу 10 кВ у 35 кВ. Від шин 35 кВ електростанції ПЛ йдуть до районної чи міської ТП, де напруга 35 кВ трансформується в 10 кВ за допомогою трансформаторів ТЗ,Т4, Від шин 10 кВ цієї ТП відходять КЛ, які живлять заводські знижувальні ТП з трансформаторами Т5 і Т6, на яких напруга 10 кВ трансформується в експлуатаційну напругу 400/230 В. Від шин заводської ТП йдуть КЛ, що живлять цехові розподільні пункти, від яких, у свою чергу, живляться окремі струмоприймачі.

-3-

Цехи сучасних промислових підприємств дуже насичені електроустановками. Розподільні шафи, освітлювальні щити, електродвигуни, ' електролампи, зварювальні апарати, пускорегулювальна апаратура в справному стані не являють небезпеки для цехового персоналу, бо їх струмоведучі частини звичайно захищені надійно, а захисні кожухи відокремлено від струмоведучих частин ізоляцією. Проте при пошкодженні ізоляції захисні металеві оболонки струмоведучих частин потрапляють під напругу, й людину, яка доторкнеться до них, може уразити струм.

Якщо умови будуть такими, що через тіло людини пройде струм до 0,1А, то потерпілий зазнає опіків і загального нервового потрясіння. Якщо струм перевищуватиме 0,1 А, то може настати смерть, бо електричним ударом будуть вражені центри дихання й серцевої діяльності людини.

Рис. 12.7. Проходження струму через людину (а) та заземлення захисного кожуха рубильника (б)

Подивимось, як відбувається ураження людини електричним струмом (рис. 12.7, а).

Якщо в точці в станеться пробій ізоляції рубильника, то напруга мережі через провід 1 потрапить на його захисний кожух, і через людину, яка доторкнеться до нього, пройде струм по колу 1-е-R_л-f-c-R-провід від 2 мережі, де R_л, — опір людського тіла,а R — опір ізоляції проводів відносно землі. При достатньо малому опорі R (стара чи волога ізоляція мережі) й перехідному опорі в точці f (людина у вогкому взутті, без захисних калош) струм може виявитись небезпечним для здоров'я та життя потерпілого.

Щоб запобігти ураженню людини струмом, корпус рубильника заземлюють, тобто з'єднують заземлюючим проводом із заземлювачем — пристроєм із забитих у землю стальних труб, з'єднаних між собою стальною штабою. Сукупність заземлюючого проводу й заземлювача називається захисним заземленням (рис. 12.7, б).

При пробої на заземлений захисний кожух рубильника струм пройде по двох паралельних колах: через захисне заземлення (провід 1-е-заземлювач -с-R- провід 2) і через людину (провід 1-е-R_л-f-с-R- провід 2).

Рис 12.8. До розгляду заземлення й занулення в,системах трифазного струму

Оскільки опір людського тіла в кілька тисяч разів більший від опору заземлювача, через людину пройде дуже малий струм, який не завдасть їй ніякої шкоди. Опір заземлювача бажано робити якнайменшим (звичайно близько 4 Ом).

Спосіб з'єднання захисних оболонок електроустаткування з заземлювачем залежить від схеми електропостачання підприємства, яка може бути з ізольованою чи з заземленою нейтраллю при три- та чотири-провідній системах трифазного струму.

У системі з ізольованою нейтраллю (рис. 12.8, а) захисне заземлення виконується у вигляді шин, які відходять від заземлюваних корпусів електроустаткування й приєднуються до замкненого контура цехової заземлюючої магістралі, з'єднуваної в кількох точках із заземлювачем.

У системі з заземленою нейтраллю при три провідній мережі (рис. 12.8, б) схема заземлення та сама, але заземлююча контурна магістраль приєднується до нульової точки трансформатора, з'єднуваної з заземлювачем.

При пробої будь-якої фази на корпус електроустаткування виникає однофазне коротке замикання, яке призводить до розплавлення запобіжника на пошкодженій фазі й до її вимкнення. Зазначений спосіб захисту від пробою на корпус електроустаткування називається захисним зануленням.

У системі з заземленою нейтраллю при чотири провідній мережі (рис. 12.8, в) нульовий провід підводиться до кожного апарата. До цього проводу приєднуються всі корпуси електроустаткування й арматури світильників. Цей спосіб захисту від пробою теж називається захисним заземленням.

Захисне заземлення й занулення виконуватимуть свої функції лише тоді, коли опір заземлювача буде достатньо малим, а цілість кіл заземлення й занулення систематично перевірятиметься.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.