• Мнения
  • |
  • Обсуждения
Игорь Вадимов Грандмастер

Что необходимо для жизни крупного города?

Электричество

Электричество — совершенно необходимая вещь в современном мегаполисе. Все знают, что творилось в Нью-Йорке при локауте, когда вдруг в огромном городе не стало электричества — выключилось все освещение, остановились лифты, кондиционеры, отключилась связь и оказались обесточены многие системы безопасности и электрические замки. Что же такое для нас — электричество?

Фото: Depositphotos

На севере Выборгского района Петербурга я живу уже больше 40 лет. Отключения электричества за это время иногда случались. То наш «сосед по фазе» врубит зимой сверхмощный электрообогреватель и наша фаза вылетит, то еще хуже — окажется обесточенным весь дом или даже весь квартал (за 40 лет такое случалось один или два раза). Каждый раз отключение электричества — это маленькая катастрофа. Летят все планы досуга или работы, приходится начинать жизнь при свечах.

Откуда электричество приходит в город и какова история электроснабжения?

Электричество в больших городах появилось в XIX веке — в виде электрического освещения. Электрические лампы светили намного ярче, чем царившие тогда керосиновые или масляные, они не коптили, от них было намного больше света, но не было запаха, иногда — весьма сильного и неприятного. Но если керосинка горела благодаря тому керосину, что был в резервуаре, то к электрической лампочке энергию надо было подвести извне. Сначала сгенерировать, потом доставить, провести питание к каждой точке.

Ф. А. Пироцкий
Ф. А. Пироцкий
Фото: ru.wikipedia.org

В 1874 году российский инженер Пироцкий впервые осуществил опытную передачу электроэнергии на расстояние (мощность в 6 л.с. была передана на расстояние 1 км). Уже в 1882 году инженер Марсель Депре осуществил передачу электричества, полученного на генераторе, работавшем от водяного колеса, на расстояние 57 км, на Мюнхенскую выставку. А в XX веке линии ЛЭП стали обыденностью, и практически везде, где живут люди, к домам подведено электричество. В деревнях это обычно просто два провода, в городах к многоквартирным домам подведены мощные подземные кабели.

Опишем современное электроснабжение крупных городов подробнее.

Вырабатываемое на ТЭС, ГЭС, АЭС электричество по линиям электропередачи (ЛЭП) передается к потребителям, на заводы и в города.

Промежуточная опора ЛЭП 330 КВ
Промежуточная опора ЛЭП 330 КВ
Фото: ru.wikipedia.org

ЛЭП — высоковольтные линии. Напряжение на них устанавливается в сотни киловольт. На одной из самых мощных ЛЭП, линии Итат-Экибастуз-Кокшетау-Челябинск, поддерживается напряжение 1150 КВ.

Зачем на ЛЭП напряжение столь высокое? Дело в том, что потери мощности обратно пропорциональны квадрату передаваемого напряжения.

Поэтому, несмотря на то, что повышение, а потом снижение напряжения при повышении эксплуатационного напряжения на ЛЭП требует более дорогостоящих трансформаторных станций — напряжение на эксплуатируемых линиях ЛЭП в XX веке повысилось от десятков киловольт до сотен. Массовой стала ЛЭП-500, линия с напряжением в 500 КВ.

Электроэнергия, полученная по ЛЭП, проходит через каскад понижающих и распределительных подстанций (РП), при этом постепенно понижается напряжение. Входящие сотни киловольт превращаются сначала в десятки, затем в единицы киловольт и сотни вольт, а к потребителю приходят уже привычные нам 220 В.

Сети с напряжением 35÷220 кВ называются электроснабжающими сетями, а сети с напряжением 0.4 КВ÷10КВ — распределительными сетями. Электросети обеспечивают многократное дублирование. При повреждении какой-то РП и обесточивании какого-то куста потребителей, обесточенная территория аварийно запитывается от соседних РП.

Потребители электричества делятся по нескольким разным категориям, в том числе — по степени надежности.

Потребители 1-й категории — это телекоммуникационные электроустановки, радио, телеграф, телефон. Кроме этого — насосные станции водопровода, лифты в зданиях выше 16 этажей, аварийное освещение, в больницах — операционные и реанимационные палаты, и электроустановки объединений потребителей электричества с нагрузкой больше 10 МВт.

Потребители 2- й категории — это школы, детские и учебные учреждения, здания высотой больше 5 этажей и группы городских потребителей с нагрузкой больше 300 КВт.

Потребители 3-й категории — это небольшие поселки и районы малоэтажной застройки.

Как хорошо, когда светло, работают телевизор, холодильник, компьютер, стиралка…
Как хорошо, когда светло, работают телевизор, холодильник, компьютер, стиралка…
Фото: Depositphotos

С каждым годом человечеству требуется все больше и больше электричества. Если в 1890 году в мире было выработано 9 млрд. кВт*ч, то в 2016 — 24816 млрд. кВт*ч. В последние десятилетия потребление электроэнергии растет весьма быстро. В 2000 году было выработано 14500 млрд. кВт*ч, а в 2016 году — 24816; производство за 20 лет выросло в 1.71 раза.

А значит системы передачи и распределения электроэнергии будут продолжать совершенствоваться и расширяться. Все-таки хорошо, когда светло, работают телевизор, холодильник, компьютер, стиралка… И как же плохо, когда всего этого нет!

Статья опубликована в выпуске 20.03.2021

Комментарии (5):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Хотелось бы немножко сказать про фразу из текста "...оказались обесточены многие системы безопасности и электрические замки".
    Электромеханические замки при пропадании напряжения остаются закрытыми и открываются в этом случае снаружи ключом, а изнутри-кнопкой. Иначе бы грабители грабили квартиры, проникнув предварительно в электрощиток- "и все дела".
    То же самок касается и систем безопасности.
    Их электроснабжение относится к "особой группе" потребителей первой категории, т.е. гарантированное питание по двухлучевой схеме, плюс третий независимый источник, обычно- аккумулятор с автоматическим подзарядом.
    И, честно говоря, впервые услышал, что категорийность электроснабжения зависит от потребляемой мощности.
    Честно говоря- вовсе нет. Там всё больше разговор о безопасности людей, последствиям для производства и т.д., , поэтому и нормируется для понимания- на какое время допустим перерыв электроснабжения для его восстановления.
    А в общем- статья полезная в познавательном плане, спасибо!

    Оценка статьи: 5

    • Игорь Вадимов Игорь Вадимов Грандмастер 20 марта 2021 в 16:33 отредактирован 20 марта 2021 в 16:37 Сообщить модератору

      Спасибо за оценку,Владимир Голубков, но хотелось бы с Вами поспорить о некоторых частностях.
      Когда обесточен целый город - в нем останавливаются лифты в домах вместе с людьми, прекращается работа систем безопасности, отключаются камеры видеонаблюдения.
      Потому когда в Нью-Йорке такое произошло, в темноте прошла большая череда ограблений.
      Что до категорийности.
      В Питере пару раз за последние 40 лет были обесточены целый дом, или квартал. Чтобы целый город был обесточен... это в зиму 1941/1942 годов такое было, один раз с начала снабжения электричеством.
      А вот в деревне у нас, при сильном ветре отрубается электричество регулярно - на несколько часов, зимой и на полдня-день. Потому что в деревне мы потребители 3й категории, а в городе - первой.
      Как Вы правильно заметили - дело не в отношении к людям, а именно к количеству обслуживаемых людей.
      Миллионы обесточить - одно, а 100-200 - совсем другое.
      Пы.Сы. Я много лет занимался АТС. У нее многослойная защита, она (в мирное время) будет работать дни и недели в случае крайне серьезной аварии электричества - но ее выноса, обслуживающие 200-1000-2000 абонентов отрубятся через несколько часов или через сутки-двое в зависимости от схемы аварийного питания.

      • Владимир Голубков Владимир Голубков Грандмастер 20 марта 2021 в 17:04 отредактирован 20 марта 2021 в 17:05 Сообщить модератору

        Игорь Вадимов, не являетесь "вы в городе потребителями !-й категории, а в деревне- 3-й" И там и здесь вы потребители 3-й категории, ничего не поделаешь...
        Я ведь энергетиком работаю. уже пятый десяток лет, а специальность моя (0303) по диплому инженера-электрика называется "Электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства".
        Извините, Игорь, давайте не будем спорить!
        К чему это Вам...?
        Есть ведь нормативные документы., в том числе "святая-святых" для каждого нормального энергетика ПУЭ ("Правила устройства электроустановок"), выдержавшие уже седьмое издание. Так вот, в пунктах 1.2.17- 1.2.21 всё абсолютно понятно расписано.

        Оценка статьи: 5

        • Игорь Вадимов Игорь Вадимов Грандмастер 20 марта 2021 в 17:15 отредактирован 20 марта 2021 в 17:17 Сообщить модератору

          Упаси бог мне с Вами спорить, Владимир, даже не собираюсь.
          Но все то, что я написал про АТС - ФАКТ. И то, что АТС будет работать, пока в подвале в баках дизелей не закончится топливо, а выноса вылетают через несколько часов, максимум через день-два.
          Лично я просто потребитель.
          Но в городе в моем доме живут несколько тысяч человек, а в моей деревне зимо живут 100-200 человек.
          ... еще раз признаюсь, что ни СНиПы, ни ГОСТы я не читал и не собираюсь.
          Но в городе резервирование электропитания - многократное. Там, если обесточен дом или квартал - выезжают немедленно, ремонтируют быстро, заменяя сгоревшее, час-два и все ОК, а в деревне идет линия 3КВ на три деревни и если порваны где-то провода где-то, то электрики просто подъезжают - отрубают конец линии, а то, что там 200 жителей остались без электричества - будет решаться выездной бригадой.
          Это, увы - факт из моего личного опыта.
          Даже если по бумагам все не так, это жизнь.

          • Владимир Голубков Владимир Голубков Грандмастер 20 марта 2021 в 17:25 отредактирован 20 марта 2021 в 17:25 Сообщить модератору

            Вполне возможно, но это больше уже эмоции...
            Скорость восстановления зависит от "ущерба от сгоревшего" и первоначальной схемы.
            Единственное- в Вашу деревню не может идти линия 3 кВ, не стандарт. У нас такие сети бывают только 6,3 кВ, далее 10,5 кВ и т.д. Высоковольтное оборудование ведь стандартизировано!

            Оценка статьи: 5