Электроснабжение жилых и общественных зданий

Киреева Э.А., Цырук С.А.

Источник: К43 Электроснабжение жилых и общественных зданий. - М.:НТФ"Энергопрогресс", 2005. - C. 5-14

    1.1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

    Электроприемники жилых зданий можно подразделить на две группы:

    -электроприемники квартир;

    -электроприемники обшедомового назначения.

    К первым относятся осветительные и бытовые электроприборы; ко вторым — светильники лестничных клеток, технических подполий, чердаков, вестибюлей, холлов, служебных и других помещений, лифтовые установки, вентиляционные системы, различные противопожарные устройства, домофоны и т.п.

    Электрическое освещение квартир осуществляется с помощью светильников с лампами накаливания и люминесцентными. К бытовым относятся следующие электроприборы: нагревательные, хозяйственные, культурно-бытовые, санитарно-гигиенические, быто¬вые кондиционеры воздуха, водонагреватели, приборы для отопления помещений.

    Для освещения лестниц, вестибюлей, холлов, коридоров применяют лампы накаливания и люминесцентные. Последние имеют боль¬ший срок службы и менее чувствительны к колебаниям напряжения.

    К силовым электроприемникам относятся асинхронные элект¬родвигатели с короткозамкнутым ротором и другие электроприемники лифтовых установок.

    Для высотных зданий применяют лифты со специальным элект¬роприводом, куда входит электромагнитный тормоз и аппаратура управления.

    Кроме того, к силовым электроприемникам относятся электродвигатели вентиляторов и насосов, различные электромагниты для открывания клапанов и люков систем дымоудаления зданий высотой более девяти этажей, а также аппаратура связи и сигнализация.

    Электроприемники общественных зданий. Общественными явля¬ются следующие здания: различные учреждения и организации управления, финансирования, кредитования, госстраха, просве¬щения, дошкольные, библиотеки, архивы, предприятия торговли, общепита, бытового обслуживания населения, гостиницы, лечебные учреждения, музеи, зрелищные предприятия и спортивные сооружения.

    Все электроприемники общественных зданий условно можно разделить на две группы: осветительные и силовые. В основных по¬мещениях общественных зданий применяют светильники с люми¬несцентными лампами в исполнении, соответствующем условиям среды и выполняемой работы. Используют также металлогалогенные. натриевые, ксеноновые лампы для внутреннего и наружного освещения. Во вспомогательных помещениях (склады, кладовые) применяют лампы накаливания.

    К силовым электроприемникам относятся электроприемники механического и электротеплового оборудования, холодильных ма¬шин, подъемно-транспортного оборудования, санитарно-технических установок, связи, сигнализации, противопожарных устройств и др.

    Общественные здания имеют также приточно-вытяжные вентиляционные установки, широко применяются системы кондиционирования воздуха, насосы систем горячего и холодного водоснабжения. Большинство механизмов оборудовано асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором.

    1 3. ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА РАБОТУ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ЗДАНИЙ

    Отключения напряжения оказывают значительное влияние на работу асинхронных двигателей. Так, вращающий момент двигателя пропорционален квадрату напряжения на его выводах. При снижении напряжения уменьшаются вращающий момент и частота вращения ротора двигателя, так как увеличивается его скольжение. При значительных снижениях напряжения на выводах двигателя, работающего с полной нагрузкой, момент сопротивления механизма может превысить вращающий момент, что приведет к "опрокидыванию" двигателя, т.е. к его останову. Снижение напряжения ухудшает условия пуска двигателя, так как при этом уменьшается его пусковой момент. Кроме того, при снижении напряжения на зажимах двигателя уменьшается потребляемая им реактивная мощность, увеличивается ток двигателя, что вызывает перегрев изоляции, а следовательно, уменьшается срок службы двигателя. Повышение напряжения на выводах двигателя приводит к увеличению потребляемой им реактивной мощности.

    Снижение напряжения приводит к заметному снижению светового потока ламп накаливания; при снижении напряжения резко сокращается срок службы этих ламп. Увеличение напряжения приводит к росту потребляемой реактивной мощности люминесцентными лампами. Но изменение показателей у люминесцентных ламп значительно меньше при изменении напряжения, чем у ламп накаливания.

    К колебаниям напряжения очень чувствительны осветительные приборы, особенно лампы накаливания и электронная техника.

    Колебания напряжения, вызывающие мигание источников освещения (фликер-эффект), приводят к утомлению глаз человека, что снижает производительность труда, а в ряде случаев может привести и к травматизму.

    Колебания напряжения нарушают нормальную работу телевизоров, холодильников, телефонно-телеграфной связи, компьютерной техники и т.п.

    При колебаниях напряжения более 15 % может быть нарушена нормальная работа электродвигателей, возможно отпадание кон¬тактов магнитных пускателей, что приводит к отключению работающих двигателей.

    Небольшая несимметрия напряжений (коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности 1 %) вызывает значительные токи обратной последовательности, которые, накладываясь на токи прямой последовательности, приводят к дополнительному нагреву статора и особенно ротора двигателя, а следовательно, к ускоренному старению изоляции и уменьшению его располагаемой мощности. Так, срок службы полностью загруженного асинхронного двигателя, работающего при несимметрии напряжения 4 %, сокращается в 2 раза. В синхронных двигателях кроме указанных выше отклонений, могут возникнуть опасные вибрации.

    Несимметрия напряжений значительно влияет на работу однофазных электроприемников, если фазные напряжения не равны. Так, например, лампы накаливания, подключенные к фазе с более высоким напряжением, имеют меньший срок службы.

    Несинусоидальность напряжения, обусловленная электроприемниками с нелинейной вольт-амперной характеристикой, вызывает появление в сети высших гармонических тока и напряжения. Это приводит к дополнительным потерям активной мощности во всех элементах системы электроснабжения, а также к ухудшению или нарушению работы устройств автоматики, телемеханики, компьютер¬ной техники и других устройств с элементами электроники.

    Таким образом, качество электроэнергии существенно влияет на надежность электроснабжения зданий, поскольку аварийность в сетях с низким качеством электроэнергии выше, чем в случае, когда показатели качества электроэнергии находятся в допустимых пределах.