Устройство наружных газопроводов

Как правило, на территории городов и населенных пунктов газопро­воды прокладываются в земле. Исключение составляют территории про­мышленных предприятий, где их можно прокладывать по эстакадам и раз­личным переходам сверху проезжей части заводской автотрассы. Надзем­ную прокладку газопроводов производят по наружным несгораемым сте­нам жилых и общественных зданий. По стенам жилых и общественных зданий допустима прокладка газопроводов с давлением не более 0,3 МПа.

Газопроводы высокого давления можно прокладывать только по сплошным стенам или над окнами верхних этажей производственных зда­ний. При пересечении надземных газопроводов с воздушными линиями электропередачи они должны проходить ниже линий электропередачи.

Возможна прокладка газопроводов на эстакадах совместно с линия­ми водопроводов, паропроводов, но при условии обеспечения свободного осмотра и ремонта каждого из названных выше коммуникаций. Расстояния между газопроводом и другими коммуникациями при их совместной про­-

кладке принимают в свету от 100 до 300 мм в зависимости от диаметра. Совместная прокладка газопроводов с электролиниями недопустима, кро­ме электролиний, проложенных в стальных трубах и бронированных кабелей.

Надземные газопроводы прокладываются с учетом компенсации тем­пературных удлинений, которые зависят от расчетной температуры воздуха. Наиболее просто устранять продольные деформации за счет изги­бов газопроводов или П-образной прокладки.

Переход газопроводов через реки, каналы, мелкие озера осуществ­ляют подводным способом с помощью дюкеров. Возможна в этом случае прокладка по мостам или эстакадам. При прокладке дюкерами газопровод обязательно выполняется в две линии, каждая из которых должна иметь 75 % расчетного расхода газа. Для тупиковых газопроводов, питающих толь­ко промышленные предприятия, дюкер можно прокладывать в одну ли­нию, но лишь в том случае, если эти предприятия имеют резервное топли­во (мазут). Подводные переходы погружаются в грунт примерно на 1 м и выполняются с весьма усиленной изоляцией. Чтобы газопровод, проло­женный по дну реки, не всплывал, на него по всей длине укладывают же­лезобетонные плиты.

При прокладке наружных газопроводов имеются ограничения. Газо­проводы низкого, среднего и высокого давлений нельзя прокладывать по железнодорожным мостам. Однако в ряде случаев газопроводы можно прокладывать по мостам, но при этом их обязательно следует подвешивать с помощью специальных устройств, но так, чтобы была исключена воз­можность скопления газа в конструкциях моста. Нельзя прокладывать га­зопроводы под железнодорожными и трамвайными путями, а также авто­дорогами без футляров.

Газопроводы прокладываются главным образом по городским про­ездам, а также в зоне зеленых насаждений. Расстояния по горизонтали ме­жду подземными газопроводами и другими сооружениями должны соблю­даться в соответствии с нормами /19, 20/ и зависят от вида коммуникации и давления в газопроводе.

При пересечении газопровода с трамвайными путями или при выну­жденной прокладке газопровода поперек какого-либо канала применяются футляры из стальных труб, на концах которых устанавливаются контроль­ные трубки.

Газопроводы выполняют из стальных труб, соединяя их электро­сваркой. В местах установки газовых приборов, арматуры и другого обо­рудования применяют фланцевые и резьбовые соединения. Для защиты стальных труб от коррозии перед укладкой в землю их изолируют. Пласт­массовые трубы допускаются применять только при подземной прокладке и внутри зданий при подводке к приборам.

Глубина заложения газопроводов зависит от состава транспортируе­мого газа. При влажном газе глубину заложения труб принимают ниже средней глубины промерзания грунта для данной местности. Газопроводы осушенного газа можно укладывать в зоне промерзания грунта, но заглуб­ление должно быть не менее 0,8 м от поверхности земли, а с учетом уменьшения температурного воздействия глубину заложения газопроводов можно принимать не менее 1,5 м. Газопроводы прокладывают с уклоном не менее 1,5 ‰, что обеспечивает отвод конденсата из газа в конденсатосборники и предотвращает образование водяных пробок.

Для выключения отдельных участков газопровода или отключения потребителей устанавливается запорная арматура, размещаемая в колод­цах. При изменениях температурных условий на газопроводе появляются растягивающие усилия, которые могут разорвать сварной стык или за­движку. Чтобы избежать этого, на газовых сетях и, в особенности у за­движек, устанавливают линзовые компенсаторы, воспринимающие эти усилия. Кроме восприятия температурных деформаций, компенсаторы по­зволяют легко демонтировать и заменять задвижки и прокладки, так как компенсатор при помощи особых приспособлений можно сжать или рас­тянуть. Линзовые компенсаторы устанавливают в одном колодце с за­движками, причем, располагают их после задвижек, считая по ходу газа.

Газопроводы низкого давления (до 5000 Па) можно прокладывать в подземных коллекторах совместно с другими коммуникациями. Их можно прокладывать также в полупроходных каналах между жилыми и общественными зданиями (в «сцепках» для совместной прокладки инженерных сетей). Проходные и полупроходные каналы должны быть оборудованы постоянно действующей естественной вентиляцией. Прокладка газопроводов в непроходных каналах совместно с другими трубопроводами и кабелями недопустима.

При прокладке нескольких газопроводов в одной траншее расстоя­ние между ними в свете должно быть не менее 0,4 м при диаметре труб до 300 мм и не менее 0,5 м при диаметрах более 300 мм.

Глубина заложения газопровода на проездах с усовершенствованным покрытием (асфальтобетонным, бетонным) должна быть не менее 0,8 м, а на участках без усовершенствованных покрытий - не менее 0,9 м до верха трубы. В местах, где нет движения транспорта, глубина заложения труб может быть уменьшена до 0,7 м.

Отключающие устройства на газопроводах устанавливают в сле­дующих случаях. На распределительных газопроводах низкого давления для отключения отдельных микрорайонов. На ответвлениях от распреде­лительных газопроводов всех давлений предприятиям и группам жилых и общественных зданий. Отключающие устройства на ответвлениях от рас­пределительных газопроводов устанавливают вне территории объекта

ближе к распределительному газопроводу и не ближе двух метров от сте­ны здания или ограждения, и шести метров - при наличии подвала или других подземных сооружений, где может накапливаться газ. Отключаю­щие устройства устанавливают в удобном и доступном для обслуживания месте, например, они монтируются на вводах и выводах газопровода из га-зорегуляторных пунктов не ближе 5 м, но не далее 100 м.

Для газорегуляторных пунктов, размещаемых в пристройках к зда­ниям, а также в шкафах, возможна установка отключающего устройства на наружном надземном газопроводе в удобном для обслуживания месте, но на расстоянии не менее 5 м. Отключающие устройства обязательно уста­навливаются на пересечении газопроводами водных преград, железнодо­рожных путей, магистральных автомобильных дорог, при прокладке газо­проводов в коллекторах (на входе и выходе из него), на вводах газопрово­дов в отдельные жилые общественные и производственные здания, на под­земных газопроводах в колодцах с линзовыми компенсаторами.

Для удобства эксплуатации и ремонта газовых сетей на них монти­руют специальную арматуру: компенсаторы, конденсатосборники, кон­трольные трубки, задвижки. В связи с тем, что в фунте температурные ко­лебания незначительны, компенсаторы фактически способствуют только удобству монтажа и демонтажа задвижек. Наиболее широко распростране­ны линзовые компенсаторы. На газопроводах диаметром 100 мм и менее в колодцах устанавливаются гибкие компенсаторы.

При скоплении конденсата в газопроводах в них нарушается нор­мальное движение газа. Для отвода конденсата из пониженных точек газо­вой сети применяют конденсатосборники, которые устанавливают в сетях низкого, среднего и высокого давления. В первом случае конденсат выка­чивают насосом, во втором случае удаляют под давлением газа.

ВНУТРЕННИЙ ГАЗОПРОВОД

Внутридомовые газопроводы служат для передачи природного газа от газорегуляторных пунктов к газовым приборам жилых домов (газовые плиты, быстродействующие или емкостные водонагреватели). Ответвле­ния и дворовые разводки всегда рассматриваются как составная часть га­зооборудования жилых комплексов. В этих газопроводах поддерживается всегда низкое давление газа до 3000 Па. Газоснабжение жилых домов осу­ществляется от уличных газопроводов низкого давления.

Внутренний газопровод монтируется в зданиях этажностью в девять этажей, включительно /19/. Это связано с возможностью доставки газа к квартирным приборам с достаточным давлением. При большей этажности газопроводы низкого давления могут не всегда обеспечить подачу на верх­ние этажи, со всеми возможными последствиями.

Основными элементами системы газоснабжения дома являются от­ветвления от городских (уличных) газопроводов, дворовые газопроводы, разводящая магистраль здания, вводы в секции, секционная разводка, стояки, квартирные газопроводы. Газопроводы монтируются из стальных труб на сварке. Присоединение кранов и газовых приборов осуществляется на резьбе, а с трубами диаметром более 40 мм - на фланцах.

Ответвления служат для подачи газа из уличного газопровода к зда­ниям. На тротуаре или у линии застройки домов на ответвлении монтиру­ется отключающее устройство. Если по ответвлению подача газа должна осуществляться в несколько точек, подъездов или корпусов, то ответвле­ние образует дворовую разводку. Газопровод подводится к углу здания, при выходе из земли (в кожухе) на высоте один метр от поверхности от­мостки устанавливается запорная задвижка.

Разводка по зданию осуществляется по стене здания со стороны дво­рового фасада между первым и вторым этажами. У каждого подъезда осу­ществляется ввод в лестничную клетку на второй этаж и под потолком разводится во все квартиры этажа. На всех ответвлениях устанавливаются пробковые краны. В кухнях квартир устанавливаются стояки, проходящие на все этажи, и осуществляется разводка к квартирным газовым приборам, перед которыми устанавливаются отключающие краны. Все газовые стоя­ки в верхней части должны заканчиваться пробками, после вывертывания которых через шланг производится продувка системы для удаления газо-воздушной смеси при первичном пуске газа. В целях предотвращения по­вреждения газопроводов при осадке зданий, а также защиты стояков от коррозии в местах пересечения трубами междуэтажных перекрытий и ле­стничных площадок их необходимо прокладывать в футлярах (гильзах) большего диаметра. Нижний обрез футляра устанавливается заподлицо, снизу перекрытия, а верхний конец выводится на 5 см выше пола или ле­стничной площадки. Пространство между газопроводом и футляром заде­лывается просмоленной прядью с битумом, а сам футляр - цементом.

Квартирная разводка служит для подачи газа от стояков к газовым приборам. Она состоит из квартирных вводов (при расположении стояков в лестничных клетках), разводящих газопроводов и опусков к приборам. Все разводящие линии прокладываются с уклоном не менее 0,001 к стояку и приборам. Опуски к приборам должны выполняться отвесно. Газопрово­ды разрешается прокладывать только по нежилым помещениям (кухни, коридоры). Перед каждым газовым прибором на опуске должен быть уста­новлен кран. При открытой прокладке внутри помещения должны соблю­даться определенные расстояния от строительных конструкций.

Газопроводы не должны пересекать оконные и дверные проемы. В жилых зданиях газопроводы крепят к стенам с помощью крюков, вбитых в стену. При диаметре трубы более 40 мм крепление газопроводов выпол­-

няют с помощью кронштейнов. Расстояние между опорами принимают примерно 2,5 м при диаметре трубы 15 мм; 3,5 м - при диаметре трубы 25 мм; 5м- при диаметре трубы 50 мм. Зазор между трубами и стеной вы­полняют 2 см.

РАСЧЕТ ГАЗОПРОВОДОВ

Режим потребления газа потребителями различных категорий сильно отличается как в течение года, так и в течение суток.

Систему газоснабжения рассчитывают на максимальный часовой расход, определяемый по совмещенному суточному графику потребления газа всеми потребителями.

Для отдельных жилых домов и общественных зданий расчетный ча­совой расход газа Q^h_d м³/ч, определяется по сумме номинальных расходов газа газовыми приборами q_пom, м³/ч, с учетом коэффициента одновремен­ности их действия K_sim по формуле

m

где Σ - сумма произведений величин , и , от i до т, п_i – число

i=1

однотипных приборов или групп приборов; т - число типов приборов или групп приборов.

Номинальный расход газа принимается по техническим паспортам приборов или по /19/ (для четырехконфорочных газовых плит на природном газе можно принять 1,13... 1,23 м³/ч). Коэффициент одновременности для жилых домов городов и поселков можно принять по /19/ или по табл. 5.1.

Диаметр газопровода ввода здания принимается по таблицам гид­равлического расчета газопроводов /19/ по расчетному расходу, м³/ч, и до­пустимым потерям давления на участке.

При разработке генпланов населенных пунктов рассчитывается по­требный годовой объем газа для всего населенного пункта или его отдель­ных частей (зон) с учетом зданий различной этажности и степени благоус­тройства. В сельской местности учитывается также расход газа на приго­товление кормов и воды для животных и птиц. Расход газа в котельных на­селенных пунктов принимается с учетом потребного объема газа на ото­пление, вентиляцию, горячее водоснабжение жилых, общественных и ад­министративных зданий, а также производственные нужды предприятий, обеспечиваемых централизованным газопроводом.

Контрольные вопросы

1. Системы газоснабжения населенных пунктов.

2. Классификация газопроводов.

3. Трассирование газопроводов.

4. Расчет потребности газа.

5. Элементы централизованного газоснабжения населенных пунктов.

6. В каких зданиях можно устраивать централизованное газоснабжение?

6. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Системой электроснабжения называется совокупность электростан­ций, электрических сетей и электроустановок, связанных между собой общностью режима в непрерывном процессе производства.

В настоящее время для обеспечения различных потребителей приме­няются следующие системы электроснабжения: местные, локальные, цен­трализованные, энергетические, региональные энергетические и единая энергетическая система России.

Местная система электроснабжения предусматривает наличие ис­точника электроэнергии - электрогенератора на месте потребления, т.е. у потребителя. От генератора прокладывается электрическая сеть с напря­жением, необходимым для электрической установки.

Локальная система предусматривает электроснабжение группы по­требителей электрогенератором и электросетями без изменения напряже­ния источника. От источника электроэнергии прокладываются линии элек­тропередачи к жилым домам и предприятиям в пределах населенного пункта (к примеру, в небольшом удаленном населенном пункте).

Централизованная система может обслуживать несколько населен­ных пунктов или потребителей с транспортировкой электрической энер­гии на небольшие расстояния с повышением напряжения в питающих ли­ниях и последующим понижением напряжения у потребителей.

Энергетической системой называется совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразова­ния и распределения электрической энергии и теплоты при общем управ­лении этим режимом.

Региональная энергетическая система объединяет несколько элек­трических станций для работы в едином режиме и обеспечения энергией большой территории, в пределах одной области, края или республики или нескольких соседних субъектов.

Единая энергетическая система в России (создана была еще при СССР) включает в себя большинство региональных систем Европейской части России, Западной и Восточной Сибири. В ближайшем будущем к ней будут присоединены и Дальневосточные региональные системы, не только юридически, но и фактически.

Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях, распо­ложенных, как правило, у источников первичной энергии. Электростанции связаны между собой и с потребителями электрическими сетями, которые объединяют их в централизованно управляемые энергетические системы (энергосистемы). Нагрузку на электростанции распределяют так, чтобы получить наиболее дешевую электроэнергию. Например, если запас воды на гидравлической станции (ГЭС) большой, то ее нагружают на полную мощность, а тепловую (ТЭС) разгружают, экономя топливо. Или же за счет ТЭС удовлетворяют постоянную (базисную) нагрузку в течение суток, а ГЭС включают в часы, когда нагрузка возрастает.

Благодаря энергосистемам не только повышается экономичность электроснабжения, но и значительно увеличивается его надежность, воз­растает общая полезная выработка электроэнергии и т.д.

Электрическая система - это часть энергосистемы, объединяющая генераторы, распределительные устройства, трансформаторные подстан­ции, электрические линии и токоприемники электрической энергии.

Электрической сетью называют часть электрической системы, в ко­торую входят трансформаторные подстанции и линии электропередачи различных напряжений. Электрические сети по назначению делят на рас­пределительные и питающие.

Питающей называют электрическую сеть, по которой электроэнер­гию подводят к распределительным трактам или районным трансформа­торным подстанциям.

Энергетической системой (энергосистемой) называется совокуп­ность электростанций, энергетических и тепловых сетей, соединенных ме­жду собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе про­изводства, преобразования и распределения энергии. Режим потребления электроэнергии зависит от вида потребления (коммунально-бытовые по­требители, промышленные предприятия, электрифицированный транс­порт). Кроме того, на режим электропотребления оказывают влияние коле­бания электрической нагрузки по часам суток и временам года. В течение суток нагрузка регулярно снижается в ночные часы, а в течение недели снижение нагрузки имеет место в рабочие дни.

Режимы потребления электроэнергии отдельных потребителей и энергосистем в целом характеризуются графиками электрических нагру­зок, отражающих изменение потребляемой мощности в течение суток или года.

Распределение нагрузки энергосистемы между электростанциями производится по критериям минимума расхода топлива и затрат на выра­ботку электроэнергии.

Кроме того, на учет нагружаемости электростанций оказывают влияние водоэнергетические показатели ГЭС (гидроэлектростанций) и те­пловые графики нагрузки теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Характерным по­казателем графиков нагрузки является годовое число часов использования максимальной мощности Т, ч, равное

Т = А/Р_тах,

где А - годовая выработка электроэнергии, кВт∙ч; Р_тах - максимальная на­грузка, кВт.

Среднесуточная нагрузка Р_ср определяется по формуле

Р_ср = W_сут /24,

где W_cym - выработка электроэнергии в течение суток, кВт∙ч. Плотность графика нагрузки β составляет:

β = Р_ср / Р_тах.

Вместо показателя β можно использовать аналогичное понятие - ко­эффициент нагрузки (коэффициент заполнения графика)

α = Т/8760,

где 8760 - число часов в году.

Суточный график нагрузки условно делится на три характерные ре­жимы. Базисный режим, характеризуется работой с максимальной мощно­стью в течение продолжительного времени. График нагрузок располагает­ся ниже линии минимальной нагрузки системы. Полупиковый режим - ха­рактеризуется периодическим включением максимальной мощности. Гра­фик нагрузок проходит между линиями минимальной и среднесуточной

нагрузок. Пиковый - периодическое включение мощности в период мак­симальных нагрузок. График проходит выше среднесуточной нагрузки.

Различные типы электростанций имеют существенно отличающиеся друг от друга режимы работы. Гидроэлектростанции европейской зоны рассчитаны, как правило, на пиковый режим работы с кратковременным использованием полной мощности в часы максимальной нагрузки (2...6 ч в сутки). Годовое число часов использования установленной мощности ГЭС составляет 2...3 тыс. ч.

Теплофикационные станции - теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) нашли широкое применение в городах в качестве комбинированных источников, производящих тепло и электроэнергию. Работа ТЭЦ в годовом графике на­грузки связана с полупиковыми и базисными режимами. Изменение по­требности в тепловой мощности ТЭЦ в течение суток ограничивается в среднем 5... 15 %. В наиболее напряженный зимний период режим работы ТЭЦ полностью определяются условиями теплоснабжения. Годовое число часов использования данных станций составляет 3500. ..6000. Для атомных электростанций (АЭС) и государственных районированных электростан­ций (ГРЭС), расположенных на месторождениях каменного угля и нефти, характерна работа в базисном режиме с высоким годовым временем ис­пользования (до 6000...6500 ч).

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРОДОВ

Система электроснабжения города включает в себя элементы энер­гетической системы, обеспечивающие распределение электроэнергии по­требителям. К городским электрическим сетям относятся:

- электроснабжающие сети напряжением 110 (35) кВ и выше, содер­жащие кольцевые сети с понижающими подстанциями (ПС), линии и под­станции глубоких вводов;

- питающие сети напряжением 10 (6) ...20 кВ, содержащие транс­форматорные подстанции (ТП) и линии, соединяющие центры питания с ТП и ТП между собой;

- распределительные сети до 1000 В.

Электрическими станциями обычно являются теплоэлектроцентра­ли, обеспечивающие тепловой и электрической энергией коммунально-бытовые и промышленные объекты.

К понижающим подстанциям относятся:

1) городские подстанции (35...220 кВ), располагающиеся в непосред­ственной близости к границам города;

2) подстанции глубоких вводов (110...220 кВ), сооружаемые непо­средственно на территории районов и в промышленных зонах крупных го­родов;

3) трансформаторные подстанции на 10 (6)/0,38 кВ коммунально-бытовых и промышленных потребителей энергии.

Подстанции и распределительные пункты (РП) обычно сооружаются как отдельно стоящие здания. В обоснованных случаях допускается при­менение встроенных в здание ТП и РП.

Подстанции глубоких вводов напряжением 110 кВ и выше сооружа­ются в закрытом исполнении. Для открытых вариантов подстанций прово­дят шумозащитные мероприятия, а расстояния от ТП до жилых домов и коммунальных сооружений определяются акустическим расчетом.

Принципиальная схема электроснабжения города показана рис. 6.1.

Рис. 6.1. Схема электроснабжения города: ЭС - электростанция; ТП 6/35 кВ; ВРС 35 и ВРС 10 - высоковольтная распределительная сеть; НРС - низковольтная распределительная сеть; ЛЭП 35, ЛЭП 10 и ЛЭП 0,4 кВ линии электропередачи соответствующего напряжения; РТП 35/10 кВ - районная трансформаторная подстанция, ТП 10/0,4 кВ - трансформаторные подстанции потребительские

В схеме различают следующие основные звенья:

I звено - электроснабжающая сеть напряжением 35 кВ и выше, в со­став которой входят также городские и районные понижающие подстан­ции и подстанции глубокого ввода и питающие их линии;

II звено - питающая сеть 6...10 кВ, как совокупность питающих ли­ний, районных (распределительных) трансформаторных подстанций (РТП). На данной ступени электроснабжения электрические сети могут де­литься по назначению и ведомственной принадлежности;

IIIзвено - распределительная сеть 6... 10 кВ. Ее питание осуществля­ется как от РТП, так и непосредственно от центров питания;

IVзвено - трансформаторные подстанции распределительных сетей;

V звено - распределительная сеть 0,38 кВ.

На электростанциях устанавливают генераторы переменного тока напряжением от 3,15 до 24 кВ, в зависимости от их мощности. При пере­даче электроэнергии на большие расстояния в целях уменьшения потерь и экономии материалов электропроводов генераторное напряжение в транс­форматорах повышают.

Ниже приведены значения стандартных высоких напряжений и даны ориентировочные сведения о том, на какие расстояния и при каких мощно­стях целесообразно передавать электроэнергию на данном напряжении с наименьшими потерями (табл. 6.1).

На рис. 6.1 повышающий трансформатор 6/35 кВ преобразует на­пряжение с 6 кВ до 35 кВ. По линии электропередачи (ЛЭП) электроэнер­гия передается с наименьшими потерями на районные трансформаторные подстанции (РТП) и трансформируется до напряжения 10 кВ. По линиям электропередачи электроэнергия подается на трансформаторные подстан­ции (ТП), обеспечивающие электроэнергией населенные пункты, дачные по­селки, районы индивидуальной застройки, отдельных потребителей элек­троэнергии и т.п.

По распределительной сети напряжением 0,4/0,23 кВ электрическая энергия распределяется непосредственно к потребителям.

Таблица 6.1

Ориентировочные расстояния для выбора напряжения
___________ линий электропередачи ______________________

Номинальное напряжение линии, кВ	Наибольшая передаваемая мощность на одну цепь, МВт	Наибольшее рас­стояние передачи, км
	До 3,0	До 15
.20	До 5,0	До 30
	5...15	30...60
	25...50	50...150
	100...200	150...250
	300...400	200...300
	500...700	600..1000
	700...900	800...1200
	1800..2200	1200...2000

Электроснабжающая сеть выполняет две основные функции: осуще­ствляет параллельную работу источников питания и распределяет энергию среди районов города. Подобные сети выполняются в виде кольца. Напря­жение кольцевой сети определяется размерами города. Для крупных и крупнейших городов она выполняется на напряжение 110...220 кВ.

Схемы питания цепей 6... 10 кВ используются в системах электро­снабжения крупных промышленных и коммунальных предприятий, а так­же для питания городской распределительной сети общего пользования.

Распределительные сети в зависимости от уровня надежности потре­бителей подразделяются на следующие виды:

простейшие радиальные сети с минимальной надежностью;

петлевые схемы (имеющие двустороннее питание) как наиболее рас­пространенные для распределительных сетей города;

петлевые автоматизированные сети. Автоматический ввод резерва применен для наиболее ответственных потребителей.

Решающая роль электроэнергии в обеспечении нормальной жизне­деятельности города требует высокой надежности электроснабжения. Электроприемники потребителей делятся на три категории.

К первой категории относятся электроприемники, перерыв электро­снабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух незави­симых взаимно резервирующих источников питания; перерыв электро­снабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Особая по надежности группа электроприемников первой категории должна предусматривать до­полнительное питание от третьего независимого взаимного резервирующе­го источника питания.

Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв электро­снабжения которых приводит к массовому уменьшению выработки про­дукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности жителей города. Элек­троприемники второй категории обеспечиваются электроэнергией от двух не­зависимых источников питания.

При нарушении электроснабжения от одного из источников пита­ния допустимы перерывы, необходимые для включения резервного пита­ния дежурным персоналом. Допустимо питание электроприемников одной воздушной линией (ВЛ) или двухцепной кабельной при обеспечении ава­рийного ремонта этой линии за время не более 1 суток.

К третьей категории относятся все остальные электроприемники, не подходящие к первым двум. Питание этих приемников допускается от одно­го источника питания при условии ремонта системы в течение не более од­них суток.

Применительно к жилым зданиям к первой категории относятся: лифты; противопожарные устройства; аварийное освещение коридоров, вестибюлей, холлов и лестничных клеток жилых домов выше 16 этажей; электроприемники специального назначения (встроенные автоматиче­ские телефонные станции, насосные станции подкачки воды и перекачки сточных вод и т.п.); заградительные огни в зданиях высотой 50 м и более.

Ко второй категории электроснабжения относятся: электроприем­ники жилых зданий высотой 6-16 этажей; здания, высотой до 6 этажей, оборудованные стационарными кухонными электроплитами.

К третьей категории электроснабжения относятся: все прочие элек­троприемники.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

4 -.5 6

Кабельные пинии и их прокладка. Устройство силовых кабелей на напряжение 1...35 кВ изображено на рис. 6.2. Токоведущие жилы кабелей выполняют из меди или алюминия. Различают кабели с изоляцией из бумажных лент со специальной пропиткой, из резины и из пластмассы.

Рис. 6.2. Конструкция кабелей 1 ...35 кВ: а - кабель на напряжение до 10 кВ с бумажной изоляцией; б - то же - с резиновой; в - то же на напряжение 20 и 35 кВ; 1 - токопроводящая жила; 2 - фазная изоляция; 3 - поясная изоляция; 4 - свинцовая или алюминиевая оболочка; 5 - броня; 6 - защитные покровы; 7 - обмотка лентой

Для кабелей высокого напряжения (110...550 кВ) применяют мас-лонаполненные трубопроводы. При прокладке кабелей в местах с воз­можными механическими воздействиями используют бронепокровы. Броня выполняется из стальной ленты или проволоки. В почвах, содер­жащих вещества, разрушительно действующие на оболочку кабелей, а также в зонах, опасных из-за воздействия электрокоррозии, нашли при­менение кабели со свинцовой оболочкой и усиленными защитными по­кровами типов Б_л и Б_2л либо с алюминиевой оболочкой и особо усиленны­-

ми (в сплошном влагостойком пластмассовом шланге) защитными по­кровами типов Б_н и Б_п.

Буквенные обозначения в маркировке кабелей имеют следующие значения: А - жила кабеля из алюминия (в начале марки); А - гермети­ческая оболочка из алюминия (в середине марки); Б - бронированный двумя стальными лентами; В - оболочка из поливинилхлоридного пласти­ка (первая или вторая буква в начале марки); Г-не имеют защитных по­кровов на броне; К - бронированный круглыми стальными проволоками (в конце марки). Н - в резиновой негорючей оболочке; П - полиэтиленовая изоляция (первая или вторая буква в начале марки); П - бронирован пло­ской стальной проволокой (в конце марки); С - с оболочкой из свинца; Б_л, Б_в - кабели бронированы стальными лентами с различной подушкой, Б_н - броня с негорючим наружным покровом. Нормальные защитные покровы кабелей состоят из битума и кабельной пряжи, пропитанной битумом.

В настоящее время применяют, как правило, кабели с алюминиевы­ми жилами в алюминиевой или пластмассовой оболочке.

Выбор сечения кабельной линии производят по нормированным зна­чениям плотности тока. Сечение жилы кабеля должно удовлетворять усло­виям допустимого нагрева в нормальных и после аварийных режимах. Для каждой кабельной линии определяют допустимые токовые нагрузки, опре­деляемые по участку трассы с наихудшими тепловыми условиями при длине участка не менее 10 м.

При прокладке трассы кабельной линии необходимо избегать участ­ков с агрессивными грунтами по отношению к металлическим оболочкам кабелей. Укладывают кабели с запасом по длине, с учетом возможных смещений почвы и температурных деформаций самого кабеля. Особое внимание уделяется защите от возможных механических повреждений кабеля и соблюдению температурного режима.

Соединение отрезков кабеля и заделку кабеля производят с помощью концевых соединительных муфт. Число соединительных муфт вновь про­кладываемых линий на 1 км должно быть не более 4...6 штук, в зависимо­сти от напряжения и сечения кабеля. Прокладывать кабели рекомендуется с соблюдением следующих основных правил.

1) Контрольные кабели и кабели связи размещаются под или над си­ловыми кабелями и отделяются перегородками.

2) Рекомендуется прокладывать силовые кабели до 1 кВ выше кабе­лей 1 кВ.

3) Кабели питания электроприемников I категории рекомендуется про­кладывать на разных горизонтальных уровнях и разделять перегородками.

4) Маслонаполненные кабели обычно прокладывают в отдельных сооружениях, при прокладке совместно с другими кабелями они распола­гаются в нижней части сооружении и отделяются огнеупорными перего­-

кабелей от механических повреждений и блуждающих токов, то для про­кладки кабелей применяются многоканальные железобетонные блоки или асбестоцементные трубы диаметром 100 мм, с глубиной заложения до верха конструкции 0,5 м.

Другой возможный способ прокладки кабелей - кабельные каналы и тоннели. Он применяется при числе кабелей в одном направлении более 20. Данные конструкции выполняют из сборного железобетона и засыпают по­верх съемных плит слоем земли не менее 30 см.

Пересечение кабельной линии железных или автомобильных дорог осуществляется в тоннелях, блоках или трубах на глубине не менее 1 м от полотна дороги.

Воздушные линии электропередачи. Воздушной линией электропе­редачи называется устройство для передачи и распределения электроэнер­гии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам, стойкам на зданиях и инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.).

Для воздушных линий применяются одно- и многопроволочные про­вода. По условиям механической прочности площадь сечения проводов должны быть не менее: алюминиевые - 16 мм²; сталеалюминиевые и биме­таллические 10 мм²; стальные многопроволочные - 25 мм², стальные од-нопроволочные - диаметром 4 мм. Длина ответвления от воздушных ли­ний к вводу должна быть не более 25 м.

На опорах ВЛ напряжением до 1 кВ нулевой провод располагается ниже фазных проводов и проводов освещения.

Провода к опорам и кронштейнам прикрепляются с помощью изоля­торов устанавливаемых на штыри, крюки и подвески. На опорах воздуш­ных линий в населенной местности с одно- и двух этажной застройкой, не экранированные трубами, высокими деревьями и зданиями, должны уст­раиваться заземляющие устройства для защиты от грозовых перенапряже­ний. Заземления оборудуются на концевых опорах и промежуточных на расстоянии не более 100...200 м, в зависимости от числа грозовых часов на местности.

Для воздушных линий напряжением до 1 кВ могут применяться сле­дующие типы опор (рис. 6.4):

- промежуточные опоры - устанавливаются на прямых участках трассы воздушных линий (ВЛ);

- анкерные опоры - устанавливаются на пересечениях с различными сооружениями, а также в местах изменения количества, марок и сечения проводов;

- угловые опоры - устанавливаются в местах изменения направления

трассы ВЛ;

а)

б)

- концевые опоры - устанавливаемые в начале и конце ВЛ, а также в местах, ограничивающих кабельные вставки;

- ответвительные опоры - в местах выполнения ответвлений ВЛ;

- перекрестные опоры - в местах пересечения ВЛ двух направлений разного напряжения.

Для восприятия усилий опоры могут быть выполнены с оттяжками или подкосами. Оттяжки опор могут прикрепляться к анкерам, установлен­ным в земле, или к зданиям или сооружениям. Они могут быть одно- и мно­гопроволочные. Подкосы выполняются из того же материала, что и опоры.

Для ВЛ могут применяться опоры железобетонные, деревянные, де­ревянные с железобетонными приставками и металлические (трубчатые, каркасные ступенчатые и т.п.).

Расстояние от проводов ВЛ напряжением до 1 кВ при наибольшей стреле провеса до земли и проезжей части улиц, а также автомобильных дорог III - V категорий должно быть не менее 6 м. При пересечении не­проезжей части улиц ответвлениями от ВЛ к вводам расстояние от прово­дов до тротуаров и пешеходных дорожек допускается уменьшить до 3,5 м.

Сооружение ВЛ ведется в соответствии с проектом. На местности производят разбивку трассы. Для этого измеряют расстояние между сосед­ними анкерными, или угловыми опорами и разбивают на равные участки, близкие к принятой для данной линии длине пролета, которая для ВЛ на­пряжением до 1 кВ не должна превышать 40...45 м.

Минимальное заглубление промежуточных опор в грунте должно быть на 10 см больше, чем нормативная глубина промерзания грунта. Ан­керные опоры заглубляются не менее чем на 2,0...2,2 м, а угловые - на 2,3...2,5 м. Подкосы закапываются на глубину 1,5...1,7 м от уровня земли.