книги из ГПНТБ / Умов П.А. Обслуживание городских электрических сетей учебник

П. А. УМОВ

ОБСЛУЖИВАНИЕ

ГОРОДСКИХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СЕТЕЙ

ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ИСПРАВЛЕННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

Одобрено Ученым советом Государственного комитета Совета Министров СССР по профессионально - техническо­ му образованию в качестве учебника для профессиональ­ но-технических учебных заве­ дений и подготовки рабочих на производстве

Москва «Высшая школа» 1974

6П2.13 У55

Умов П. А.

У55 Обслуживание городских электрических сетей. Учебник для проф.-техн. учеб, заведений и подгот. рабочих на производстве. Изд. 3-е, испр. и доп. М., «Высш. школа», 1974.

224 с. с ил.

В книге изложены вопросы устройства и эксплуатации городских электрических сетей и приведены сведения по механизации эксплуата­ ционных работ, планированию, организации труда и технике безопас­ ности.

Третье издание книги исправлено в соответствии с новыми ГОСТами и дополнено описанием новых типов оборудования, новых марок кабе­ лей, внесены изменения согласно вновь введенным Правилам техниче­ ской эксплуатации (1968 г.) и Правилам техники безопасности (1969 г.).

Книга предназначена в качестве учебника для подготовки в про­ фессионально-технических учебных заведениях и на производстве элек­ тромонтеров по обслуживанию городских электрических сетей напряже­ нием до 10 кв.

6П2.13

Со всеми замечаниями и предложениями просим обра­ щаться по адресу: Москва, К-51, Неглинная ул., 29/14. изда­ тельство «■Высшая школа».

Г '

еи1'

. МП.-'.

© Издательство «Высшая школа», 1974

ВВЕДЕНИЕ

Создание материально-технической базы коммунизма преду­ сматривает полную электрификацию СССР. Электрификация

СССР играет ведущую роль в развитии всех отраслей народного хозяйства, в осуществлении всего современного технического про­ гресса, в повышении производительности труда.

Девятый пятилетний план развития народного хозяйства СССР

предусматривает выработку в 1975 г. 1065 млрд, квт-ч электро­ энергии. Этот показатель характеризует дальнейший рост энерго­ вооруженности народного хозяйства — увеличение уровня элект­ рификации промышленности, сельского хозяйства и быта.

В связи с развитием промышленности и жилищно-коммуналь­ ного строительства в городах растет народнохозяйственное значе­ ние городских электрических сетей и к ним предъявляются все более высокие требования надежного и бесперебойного снабже­ ния электроэнергией потребителей.

Перерыв в электроснабжении промышленных потребителей города вызывает простои предприятий, недостаточный выпуск продукции, в некоторых случаях повреждение оборудования и приносит государству большой ущерб.

Перерыв в электроснабжении жилых кварталов приводит к прекращению подачи воды, остановке лифтов, нарушению работы тепловых сетей. Поэтому городские электрические сети строятся с учетом бесперебойного электроснабжения промышленных и бы­ товых потребителей. Это достигается обеспечением резервного питания электроэнергией потребителей и внедрением различных схем автоматики.

Автоматизация городской электрической сети позволяет создать более совершенные схемы электроснабжения и требует от эксплу­ атационного персонала повышения уровня знаний.

Из вышесказанного следует, что к эксплуатационному персо­ налу городских электрических сетей предъявляются требования значительного улучшения обслуживания сетей. Наличие квалифи­ цированных кадров электромонтеров позволит повысить техниче­ ский уровень и культуру обслуживания городских электрических сетей. Поэтому повышение профессионального мастерства эксплу­ атационного персонала, обучение его передовым методам труда — важная задача.

Выполнению этой задачи и служит издание этого учебника.

3

Глава I

ПРОИЗВОДСТВО И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Особенностью процесса производства, передачи и потребления электроэнергии является его непрерывность. Процесс производства электроэнергии совпадает по времени с процессом ее потребления, поэтому электростанции, электрические сети и электроприемники потребителей связаны общностью режима. Общность режима вы­ зывает необходимость организации энергетических систем.

Э н е р г е т и ч е с к а я с и с т е м а ( э н е р г о с и с т е м а ) пред­ ставляет собой совокупность электростанций, линий электропере­ дачи, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общ­ ностью режима и непрерывностью процесса производства и рас­ пределения электрической и тепловой энергии. Частью энергети­ ческой системы является э л е к т р и ч е с к а я с и с т е м а , состо­ ящая из генераторов, распределительных устройств, электрических сетей и электроприемников.

висимости от рабочего напряжения на электроустановки напря­ жением до 1000 в и электроустановки напряжением выше 1000 в.

Распределительным устройством (РУ) является электроуста­ новка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, устройства защиты, ав­ томатики и телемеханики, измерительные приборы, сборные шины

ивспомогательное оборудование. Распределительные устройства подразделяются на открытые (расположенные на открытом воздухе)

изакрытые (в здании). В городских условиях в большинстве случаев применяются закрытые распределительные устройства.

П о д с т а н ц и я — это электроустановка, служащая для пре­ образования и распределения электрической энергии и состоящая из РУ, силовых трансформаторов или других преобразователей электроэнергии и вспомогательных устройств.

Все действующие электроустановки должны обслуживаться в соответствии с Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) и

4

Правилами техники безопасности (ПТБ). Строительство и монтаж электроустановок должны производиться в соответствии с Прави­ лами устройства электроустановок (ПУЭ) и строительными нор­ мами и правилами (СНиП— гл. XI «Техника безопасности в строительстве» и гл. VI «Электротехнические устройства»).

Рис. I. Структурная схема электроснабжения города:

1000 б, 10 — вводно-распределительное устройство в жилом доме

Электрическую энергию вырабатывают на электростанциях машины— генераторы переменного и постояцного тока. На тепло­ вых электростанциях генераторы приводятся в действие паровыми или газовыми турбинами, на гидростанциях — гидротурбинами. Тепловые электростанции располагают вблизи источников топли­ ва (уголь, торф). Гидравлические электростанции строят на ре­ ках, используя напор воды. В городах размещают теплоэлектро­ централи (ТЭЦ), назначение которых — выработка электрической энергии и снабжение тепловой энергией прилегающих районов города.

Современные атомные электростанции (АЭС) по существу яв­ ляются тепловыми, в которых котел заменен ядерным реактором и парогенератором. К электростанциям небольшой мощности от­ носятся дизельные электростанции, генераторы которых приво­ дятся в действие дизелями. Такие электростанции монтируют в

5

небольших городских поселках, в сельской местности, а также выполняют передвижными' (ПЭС) для нужд строительства.

На рис. 1 показана структурная схема электроснабжения го­ рода. Генераторы ГРЭС вырабатывают электроэнергию напряже­ нием б, 10 или 15 кв. При таком напряжении передавать электро­ энергию на большое расстояние (более 4—6 км) нецелесообразно, так как падение напряжения и потери электроэнергии в линиях превысят допустимые нормы. Поэтому при электростанциях име­ ются повысительные силовые трансформаторы 2, которые повы­ шают напряжение до расчетного (35, ПО, 150, 220, 330, 500, 750 кв), и при этом напряжении электроэнергия передается на большие расстояния. На электрических понизительных подстан­ циях 4, расположенных в черте города, напряжение понижается до 6;—10 кв. Понизительная подстанция обычно состоит из двух частей: открытой части напряжением 110—220 кв и закрытой ча­ сти, в которой имеется распределительное устройство напряже­ нием 6—10 кв.

Ц е н т р п и т а н и я (ЦП) представляет собой распредели­ тельное устройство генераторного напряжения электростанции или распределительное устройство вторичного напряжения пони­ зительной подстанции энергосистемы, имеющей устройство для регулирования напряжения, к которому присоединены электри­ ческие сети данного района.

В последнее время для Снижения стоимости строительства понизительных подстанций распределительные устройства напря­ жением 6—10 кв также монтируют на открытом воздухе; выпол­ няют их в виде группы закрытых металлических шкафов комп­ лектных распределительных устройств для наружной установки (КРУН). Силовые трансформаторы устанавливают в открытой части подстанции. Для передачи электроэнергии потребителям от распределительного устройства напряжением 6—10 кв понизи­ тельной подстанции в разные точки города отходят линии. В боль­ шинстве случаев . это кабельные линии 5, прокладываемые при выходе с подстанции в кабельных туннелях и далее в земле, а в больших городах — в городских коллекторах. Высоковольтные воздушные линии в черте города постепенно заменяют кабель­ ными, так как воздушные линии нарушают архитектурный ан­ самбль города и мешают развитию городского транспорта.

Как видно из рис. 1, кабельная линия от центра питания про­ ложена в распределительный пункт 6. Такая кабельная линия, не имеющая распределения электроэнергии по ее длине от центра питания до распределительного пункта называется питающей ка­ бельной линией.

Р а с п р е д е л и т е л ь н ы й п у н к т (РП) — электроустановка, предназначенная для приема и распределения электроэнергии без преобразования и трансформации (на одном напряжении) и со­ держащая коммутационные аппараты, устройства защиты, авто­ матики и телемеханики, измерительные приборы, сборные и сое­ динительные шины. Из распределительного пункта 6 по разным

6

направлениям отходят кабельные линии 7, питающие ряд транс*

форматорных подстанций 8. Такие линии называются распредели­ тельными.

Т р а н с ф о р м а т о р н а я п о д с т а н ц и я (ТП) представляет собой электроустановку, служащую для преобразования и рас­ пределения электроэнергии и состоящую из силовых трансформа­ торов, распределительных устройств напряжением до и выше1000 в, устройств управления и вспомогательных сооружений. От­ крытая трансформаторная подстанция, все оборудование которой установлено на высоких конструкциях или на опорах линий элект­ ропередачи, называется столбовой или мачтовой (МТП).

От трансформаторных подстанций непосредственно к потреби­ телям отходят воздушные линии или распределительные кабели 9■ напряжением до 1000 в. Эти кабели проложены к вводным рас­ пределительным устройствам (вводам) 10 или распределительным щитам, находящимся в зданиях потребителей. От вводов или распределительных щитов в домах проложены магистрали (стоя­

ки), от которых в свою очередь отходят отпайки по кварти­ рам.

Питающие кабельные линии могут быть проложены от центра питания не только в распределительный пункт, где нет трансфор­ маторов, но и в главные понизительные подстанции заводов, где электроэнергия распределяется по распределительным кабельным линиям и преобразуется с помощью силовых трансформаторов в электроэнергию напряжением до 1000 в. В этом случае на главной понизительной подстанции завода устанавливают силовые транс­ форматоры и распределительный щит напряжением до 1000 в, от которого электроэнергия по кабельным линиям передается не­ посредственно в цехи и далее к электроприемникам.

Г о р о д с к а я э л е к т р и ч е с к а я с е т ь — это электрическая сеть, расположенная на территории данного города и представля­ ющая собой совокупность питающих линий от центров питания, распределительных пунктов и трансформаторных подстанций, рас­ пределительных линий напряжением 6—10 кв и до 1000 в и ввод­ ных устройств у потребителей.

Для обслуживания городских электрических сетей в крупных городах (областного значения) организованы управления элект­ росетями города, подчиняющиеся непосредственно соответствую­ щей энергосистеме, далее эксплуатационным главкам и Министер­ ству энергетики и электрификации СССР. Электрические сети других городов находятся в ведении Министерства коммунального хозяйства соответствующей республики.

Персонал, обслуживающий городские электросети, должен обеспечить:

надежное и бесперебойное снабжение электроэнергией потре­ бителей;

исправное состояние всего сетевого оборудования и линий; качественную передачу электроэнергии, т. е. подачу нормаль­

ного напряжения потребителям;

7

Глава II

СХЕМЫ, ЧЕРТЕЖИ И ПЛАНЫ

§ 1. Виды и масштабы чертежей

Для изображения электротехнического оборудования, зданий, распределительных устройств применяют чертежи, которые позво­ ляют определить форму и размеры изображаемого предмета и всех его деталей.

Из-за невозможности в большинстве случаев изобразить пред­ мет в натуральную величину его вычерчивают в уменьшенном размере.

Отношение длины отрезка на чертеже к его действительной длине называется масштабом.

Рекомендуемые масштабы для чертежей по ГОСТ 2.302—68

на чертеже в предназначенной для этого графе в угловом штампе в виде 1:500; 1:2000 и т. д., при отсутствии штампа— в виде М 1 : 500, М 1 : 2000 и т. д.

Чертежи, применяемые в технике, можно разделить на маши­

ство и внешний вид зданий и сооружений, отдельные их части и узлы.

С п е ц и а л ь н ы е чертежи по содержанию очень разнообраз­ ны, но в основу их положены принципы машиностроительного черчения.

Одним из разделов специальных чертежей являются электро­ технические чертежи. На этих чертежах изображают различные электрические устройства, схемы аппаратов, приборов, электро­ установок и электрических сетей.

§ 2. Электротехнические чертежи и схемы

К электротехническим чертежам относятся схемы электриче­ ских соединений, представляющие собой наглядное упрощенное изображение связи отдельных элементов электрической цепи.

Обозначения электрических устройств, машин, аппаратов, при­ боров и т. п. на схемах стандартизованы, т. е. для каждого вида электрических машин, аппаратов, приборов установлено условное обозначение, применение которого является обязательным (ГОСТ

2.721—68 — ГОСТ 2.751—68).

Наиболее употребительные условные обозначения в электри­ ческих схемах приведены в табл. 1.

9