Типовая схема подключения частного дома к электросети 380: Схема подключения электричества в загородном доме — Inside

Содержание

Схема подключения электричества в загородном доме

Подключение электричества в загородном доме – это очень важный этап строительных работ. От правильной установки электросети зависит не только оптимальная работа всех подключенных к ней приспособлений и устройств, но и безопасность жильцов. Основой правильного монтажа электросети является схема подключения электричества.

1. Электроснабжение частного дома

Снабжение электропитанием частного дома производится от общей линий электропередач загородного поселка – будь это деревня или садовое товарищество. Сегодня электричеством у нас в стране обеспечено подавляющее большинство жилых поселков. Линии электропередач установлены таким образом, чтобы снабжение каждого дома было доступным. Как правило, возле каждого участка стоит один, а то и несколько столбов ЛЭП.

Запитка каждого дома от линии электропередачи проводится сотрудниками электроснабжающей организации – от столба до электросчетчика.

Дальнейшее устройство системы электроснабжения – забота хозяина.

Непосвященному человеку проведение электрического тока от счетчика до каждой лампочки и розетки в доме кажется трудноразрешимой задачей. Понятное дело – осуществлять монтаж электросети должны профессионалы, но и хозяева должны иметь представление о данной работе. Ведь эксплуатировать электросеть предстоит им. Неплохо бы уметь и контролировать электроустановочные работы – хотя бы в рамках общих понятий об электросетях в частном доме. Именно знакомству с основными такими понятиями и посвящена эта статья.

2. Важность планирования электросетей

Как и во всяком деле, в прокладке электросетей в первую очередь не обойтись без подробного плана. В первую очередь – это учет всех потребителей (лампочки, стиральные машины, холодильники и т.д.). Во вторую очередь – графическое отображение системы электропроводки от источника до потребителя.

Все этапы установки электросетей опираются на схему подключения электричества.

В общем виде это чертеж, где наглядно отображены:

Узлы электропитания от линии ввода
Предохранительные устройства защиты от короткого замыкания
Распределительные коробки, где происходит ответвления линий тока на определенные помещения и потребителей
Расположение линий электропередач – то есть, проводов
Места, где установлены розетки для потребителей

В план-схему обязательно должны входить сведения о мощности потребителей, о параметрах предохранителей, о параметрах электрических проводов и тому подобные сведения.

Только имея на руках схему подключения можно начинать работу. Бессистемная установка проводов обязательно приведет к ошибкам, а ошибки в работе с электричеством – это прямая угроза безопасности жизни и жилищу.

Если дом был построен по индивидуальному проекту, то схемы подключения должна составляться конкретно для этого дома. В случае использования типового проекта, схема подключения электричества тоже может быть типовой.

3. Наружное подключение электричества

Хотя подключение от линии электропередач до здания – это обязанность электриков вашего поселка, жить в доме вам, и эту работу тоже нужно проконтролировать, как и обеспечить электриков всем необходимым для монтажа проводки. Тем более что вариантов подключения может быть несколько, и определяться вам.

Вот несколько замечаний по этому этапу работ.

Подводка проводов может быть осуществлена как по воздуху – от столба к дому, так и под землей. Провод от столба электропередачи к дому не должен провисать больше, чем на 3.5 метра от земли. Он не должен касаться веток деревьев, деревянных частей дома, каких-либо других выступающих узлов. При расстоянии больше … метров от столба до входного узла в дом, нужно установить дополнительную опору для проводов.

Для входного кабеля используются провода с минимальным сечением 16мм2. Он может быть двужильным (при использовании напряжения 220В) и четырехжильным (при напряжении 380В). Всем требованиям эксплуатации (безопасности, минимальным потерям и долговечности) соответствуют провода NYM,ВВГнг, ВВГ и ПУНП.

Провода, отходящие от столба линии электропередач должны находиться в защитной оболочке. Для того, чтобы сохранить провода от разрыва их прикрепляют к опорному прутку. Пруток в виде толстой проволоки должен иметь хорошее натяжение, а электропровод, наоборот должен крепиться не в натяг.

Ввод проводов внутрь дома производится через отверстие, тщательно заизолированное негорючим материалом. Провода должны продеваться через защитный кожух, например, пластиковую или металлическую трубу.

Правила наружного подключения дома

Внутри дома провода входят в электросчетчик, который учитывает потребленную электроэнергию, а от счетчика – к распределительному щитку.

4. Распределительный щиток

Именно распределительный щиток является как бы «мозгом» всей системы электроснабжения дома. Он представляет собой металлическую коробку с вмонтированными узлами, от которых отходят провода в тот или иной участком дома. Все узлы в коробке смонтированы так, чтобы не касаться друг друга.

Основными элементами распределительного щитка являются защитные предохранители. Они монтируются на общем входе в щиток и на каждую группу потребителей. Современные предохранители заменили традиционные электрические пробки, где разрыв сети в случае короткого замыкания происходил после расплавления входящих в состав пробок легкоплавких вставок. Сегодня эту роль выполняют автоматические предохранители, а попросту – автоматы, где разрыв сети происходит при критическом повышении температуры благодаря встроенным датчикам. Каждый автомат рассчитан на определенную мощность потребителей тока.

Самый мощный автомат ставят на общем входе. Он позволяет отключить всю систему. Если необходимо отключить потребители частично – например, для ремонта – можно отключить соответствующий автомат. Короткое замыкание в отдельном узле, таким образом, не отключает всей системы.

Распределительный щиток

5. Подробнее о схеме электропроводки

Вывод проводов из распределительного щитка соответствует расположению потребителей в разных помещениях. Рассмотрим подробнее типовые схемы распределения электричества в доме.

В современном жилище мы используем различные электроприборы, потребляющие разное количество электроэнергии. Уровень потребления ее выражается в мощности электроприбора.

Самыми мощными потребителями в современном доме являются электрические плиты, нагреватели в сауне, самыми экономными – электролампочки и мелкие бытовые устройства.

Ниже приведены средние характеристики энергопотребления некоторых наиболее часто используемых электроприборов от самых мощных к менее мощным (в Вт):

Проточный нагреватель воды – 5000
Электроплита – 3000
Автоматическая стиральная машинка – 2500
Сварочный аппарат – 2300
Духовка – 2000
Утюг – 1700
Бойлер – 1500
Пылесос – 1500
Обогреватель – 1500
СВЧ-печь – 1400
Электрочайник – 1200
Вентилятор – 1000
Холодильник – 600
Компьютер – 500
Телевизор – 300
Лампочка – 60

Уже из этого небольшого списка видим, где сосредоточены главные потребители электроэнергии в нашем доме – на кухне и в ванной-прачечной. Естественно, не рекомендуется включать все приборы сразу, но и включенной электроплиты при постоянно работающем холодильнике достаточно для существенной нагрузки на сеть.

Именно узлы, от которых ведут провода в такие помещения, имеют самые мощные автоматы.

6. Электрическая и монтажная схема подключения

Есть электрическая схема подключения, а есть план-схема, совпадающая с планом дома.

Электрическая схема показывает, какие типы подключения используются – где ток подается параллельно, где последовательно и т.д.

Электрическая схема сети

Для монтажа следует иметь еще и монтажную схему. В простом виде она должна представлять собой чертеж, совпадающий с планом всего дома. На ней изображаются места расположения электропроводов и места, где расположены монтажные узла и разъемы для электропитания.

Монтажная схема электросети

Здесь мы видим в какое помещение идут провода от распределительного щита, какие марки проводов используются, как расположены розетки на стенах и т.

д.

Конечно, представленные схемы достаточно примитивны. В реальности схема электроснабжения может иметь довольно сложный вид. Проект обычно совмещает электрическую и монтажную схему электроподключения.

7. Распределение электропитания по помещениям

Как мы уже упоминали, самыми энергоемкими помещениями можно считать

Кухню, где хорошая хозяйка использует массу электроприспособлений….
Ванную и прачечную со стиральной машинкой и электронагревателем
Бойлерную, где осуществляется разогрев отопителей при электрическом отоплении дома

Достаточно энергоемкими могут быть

Мастерская, где умелец пользуется мощными электроинструментами
Гостиная, где установлено много ламп, включен телевизор и пара компьютеров

Самыми экономными потребителями электричества являются

Спальни, детские
Санузлы
Подсобные помещения – кладовая, гардеробная, коридор
Чердак и подвал, куда хозяин заглядывает относительно редко

Очевидно, что на каждую группу помещений ставится автомат соответствующей мощности.

8. Безопасность электросетей

Обеспечение безопасности пользования электричеством – задача, пожалуй, более важная, чем даже само электроснабжение. Опасность электричества состоит в его токопоражающей способности по отношению к человеку и в пожароопасности – вследствие экстремального нагрева проводов при коротком замыкании.

Тема эта довольно обширна. Что же касается схемы электроснабжения, то главное в ее устройстве – именно обеспечить безопасность эксплуатации электросети.

Особое внимание нужно уделить соответствию монтируемых автоматов тем, что указаны на схеме. Мощность автоматов должна быть тщательно рассчитана с учетом всех нагрузок на сеть и каждый из ее узлов.

Что касается безопасности человека, то схема электропроводки предусматривает ряд мер:

Наличие электроизоляции на всех токоведущих частях
Правильное расположение розеток
Заземление всех необходимых элементов
Недоступность большинства электроузлов для случайного контакта
Повышенная защита сетей в детских комнатах
Применение специальных мер для защиты во влажных помещениях

8. Монтаж электросети по схеме подключения

Монтаж электричества должен проводиться строго по схеме и с использованием указанных в ней материалов. Ни в коем случае нельзя ставить не соответствующие схеме автоматы. Нельзя произвольно занижать сечение проводов. Нельзя беззаботно относиться к местам соединения проводов.

Зачастую горе-мастера просто скручивают два или несколько проводов, не заботясь о том, что неплотное соединение – это места перегрева проводов, места искрения. Недопустимо скручивание проводов из разного металла, например, алюминиевого и медного. Все соединения должны осуществляться в специальных соединительных коробках.

Проведение проводов на изгибах возможно только под прямым углом, иначе будет невозможно определить, где находится скрытый от глаз провод, если вдруг придется сверлить стену.

Укладка проводов должны быть строго горизонтальна или вертикальна

Таких правил много, подробнее о них мы расскажем в других статьях.

9. Учет особенностей конкретного дома в схеме

Помимо всего прочего схема подключения должна учитывать особенности материалов, из которых построен дом. Ни в коем случае нельзя план-схему для кирпичного дома использовать в деревянном каркасном без всяких изменений. У этих материалов разная огнестойкость, разная электропроводность. Необходимо учитывать, какой материал находится в близком расположении от электроузлов – металл, дерево, пластик или влажный кафель – и предусматривать достаточную изоляцию, выдерживать необходимое расстояние от токоведущих частей. Все это должно быть заложено в схеме электроподключения.

10. Заключение

Составление схемы электропроводки в частном доме необходимо проводить еще на этапе проектирования дома. Строительство всего дома должно проводиться с учетом особенности будущих электросетей. Собственно, это касается и других инженерных сетей, но с электричеством случай особый – это, пожалуй, самая важная сеть и самая опасная в эксплуатации.

В любом случае разработку проекта электроснабжения нужно доверить профессионалам, не говоря уж о монтаже. Специалисты должны иметь соответствующие сертификаты и допуски. Все электрические работы в доме строго регламентируются.

Подключение частного дома к электросети

Постройка жилого дома не обходится без подключения его ко всем коммуникациям. Свет, газ, водоснабжение – это те условия, без которых проживание будет некомфортным или вовсе невозможным. Процесс введения электросети в жилое помещение трудоемкий и требует профессиональных знаний.

Документы, которые необходимы для подключения

Начинать нужно в первую очередь с получения всех разрешений на выполнение работ. Для этого следует обратиться в организацию, которая обеспечивает поставку электроэнергии по каждому району населенного пункта. Заявление подается в письменном виде и содержит следующие данные и приложения:

фамилия, имя, отчество, паспортные данные заявителя
адрес частного дома
список устройств, которые будут подключены
сроки проектирования
копия паспорта или другого документа, указанного в заявлении, ИНН
копия свидетельства о праве собственности
детальный список всех приборов, которые будут подключены к сети 220 или 380 Вольт с указанием мощности каждого из них
план участка и постройки в масштабе с указанием расположения объектов

Список документов не является полным и окончательным. Если заявление подает не владелец жилья, а его представитель, то в наличии должна быть нотариально заверенная доверенность на делегирование полномочий.

Перед тем как производить подключение электросети, необходимо уточнить данный вопрос в организации. Часто владельцы домов указывают в заявлении большую мощность, чем им требуется. Это не удивительно, поскольку переделывать потом документацию сложнее, чем предусмотреть заранее возможность подключения к сети 220 или 380 Вольт многих приборов. Сроки выдачи Технических условий не должны превышать 1 месяца, а работы должны проводиться в течение 6 месяцев с момента заключения договора.

Осуществляют подключение специалисты энергоснабжающей организации или другие конторы, работники которых имеют доступ к выполнению таких работ. У них есть лицензия на этот вид деятельности, и они оказывают свои услуги, соблюдая все правила. Если работы выполняют такие организации, то по их завершению в энергоснабжающую компанию необходимо представить отчет, в котором указывается перечень выполненных работ и копия разрешения на их проведения. Все установленные приборы проверяются и на них ставятся пломбы. На последнем этапе владелец получает все необходимые документы, договор и расчетную книжку, по которой будет осуществляться оплата за использованную электроэнергию.

Варианты подключения к электросети

Схема подключения электричества может предусматривать следующие варианты проведения:

воздушный способ
подземный способ

Первый вариант для частного дама является наиболее оптимальным. Он не требует значительных финансовых затрат и прост в монтаже. Правила предусматривают использование провода с изоляцией, который имеет шаг не более 25 метров. Если необходимо завести кабель на большее расстояние, то требуется установка специальных опор. Их высота должна составлять не менее 2,75 метра, и расстояние от окна до точки введения кабеля будет больше, чем 1,5 метра. Владелец осуществляет обслуживание своего ответвления от линии электропередач и несет полную ответственность за него. Подключение кабеля должно осуществляться с учетом расстояния не меньше 50 мм от кирпичной стены или 100 мм от деревянной конструкции. Кабель заводят в дом при помощи трубы, которая находится в специальном отверстии в стене, и подключают к счетчику.

Вторая схема дороже в исполнении и сложнее в обслуживании. К жилому помещению электросети подводят, предварительно вырыв, траншею в земле, глубина которой должна составлять около 1 метра. Схема должна предусматривать расстояние около 2 метров от кабеля до каждого дерева на участке. Кроме этого, запрещено использовать подземную электросеть в болотистой местности, в грунте, который подвержен промерзаниям в холодное время года. Кабель изолируют, укладывают в гофротрубу и прокладывают ниже высоты промерзания грунта на 30-40 см. Сверху траншею засыпают песком толщиной в 20 см. При этом кабель не должен быть натянут. Он вводится в дом таким же способом, как и в первом варианте.

Технические особенности проведения работ

Кабель, который используется для снабжения электричеством частного дома, должен иметь сечение 10 мм2 для медной жилы и 16 мм2 для алюминиевой жилы. Существенное значение имеет заземление кабеля, которое обезопасит эксплуатацию проводки. При случайном прикосновении к поврежденному участку ток пойдет по пути наименьшего сопротивления. Поэтому необходимо сделать так, чтобы он проходил не через человека, а в землю. Если площадь возле дома позволяет, то можно сделать контур заземления. В противном случае используют модульное заземление.

В помещении для функционирования электросети используют вводное распределительное устройство. Это механизм со всеми приборами, который работает с целью распределения энергии по всем группам внутри помещения. Оно должно подбираться с учетом максимального напряжения.

Можно устанавливать однотарифный, двутарифный и многотарифный счетчик. С перечнем моделей такого оборудования можно ознакомиться в компании, которая осуществляет обслуживании электросети. Перед установкой лучше изучить тарифы на электроэнергию в разное время суток и определиться, по которому из них будет целесообразней работать. Счетчик опечатывается сотрудником обслуживающего предприятия. В ином случае действия будут незаконными и подлежащими ответственности. Работник компании по итогу должен выдать документ, который подтверждает проведение им работ и взятие счетчика на учет.

Документация, которая выдается владельцу

Согласование всей документации для подключения частного дома можно осуществить самостоятельно или обратиться в специальные организации, которые оказывают такие услуги. По окончанию работ абонент будет иметь у себя на руках следующую документацию:

разрешение на присоединение
план электроснабжения
акт допуска
акт ответственности по эксплуатации
абонентская книжка

По действующему законодательству запрещается самовольное подключение электросети к любому объекту. Для осуществления такой работы необходимо согласование проекта во всех инстанциях. В противном случае нарушителю грозит большой штраф, отключение от линии электропередач. При этом все приборы и подлежат демонтажу.

Провести электричество в жилое помещение можно с минимальными затратами времени и усилий. Проводить работы необходимо по всем правилам, чтобы потом не пришлось переделывать или подвергать себя опасности.

Якутскэнерго — Подключение к электросетям

Технологическое присоединение — комплексная услуга, оказываемая сетевыми организациями юридическим и физическим лицам в целях создания возможности для потребления (выдачи) электрической мощности и предусматривающая фактическое присоединение энергетических установок (энергопринимающих устройств) заявителей к объектам сетевого хозяйства. Технологическое присоединение необходимо юридическим и физическим лицам, желающим получить возможность электроснабжения вновь построенных объектов. К ним относятся все сооружения, не обеспеченные электроэнергией. Услуга по технологическому присоединению также оказывается потребителям, нуждающимся в увеличении потребляемой мощности на объектах, уже подключенных к электрической сети, а также в случае необходимости изменения категории надежности электроснабжения.

Технологическое присоединение энергопринимающих устройств осуществляется с применением временной или постоянной схемы электроснабжения.

Под временной схемой электроснабжения понимается такая схема электроснабжения энергопринимающих устройств потребителя электрической энергии, осуществившего технологическое присоединение энергопринимающих устройств, которая применяется в результате исполнения договора об осуществлении временного технологического присоединения, заключаемого на период осуществления мероприятий по технологическому присоединению энергопринимающих устройств с применением постоянной схемы электроснабжения, либо в результате исполнения договора об осуществлении временного технологического присоединения передвижных энергопринимающих устройств с максимальной мощностью до 150 кВт включительно. Под постоянной схемой электроснабжения понимается схема электроснабжения энергопринимающих устройств потребителя электрической энергии, осуществившего технологическое присоединение энергопринимающих устройств, которая применяется в результате исполнения договора.

ВАЖНО! Подать заявку с помощью Личного кабинета возможно для следующих категорий заявителей:

физические лица, осуществляющие постоянное присоединение энергопринимающих устройств с максимальной мощностью до 15 кВт включительно к электрическим сетям классом напряжения до 20 кВ включительно;
юридические лица или индивидуальные предприниматели, осуществляющие постоянное присоединение энергопринимающих устройств с максимальной мощностью до 150 кВт включительно к электрическим сетям классом напряжения до 20 кВ включительно;
заявители, осуществляющие временное технологическое присоединение к электрическим сетям классом напряжения до 20 кВ включительно.

Заявителям, не входящим в данные категории, необходимо обратиться непосредственно в подразделение ПАО «Якутскэнерго».

ПАО «Якутскэнерго» просит Вас проявлять осмотрительность и не пользоваться услугами третьих лиц, предлагающих за плату и в короткие сроки оказать услуги по технологическому присоединению к электрическим сетям (посодействовать решению вопросов и пр.)

Важные моменты при подводе электричества к деревянному дому

Электричество на участке застройки подарит в последующем не только свет и тепло в частном доме, но и намного облегчит сам процесс строительства с нуля этого дома. Подвод электричества к дому либо участку можно произвести собственными силами, но при обладании хотя бы минимального опыта и знаний. Научиться всему возможно только на практике, но общее представление о правильной проводке в нашей статье мы предоставим.

Подключение электричества к частному дому производится в несколько этапов. Каждый из основных этапов обладает несколькими стадиями. Поэтому, как только решение о сооружении частного дома принято и получены документы на земельный участок, сразу же приступаем к активным действиям. Примерная поэтапная схема подключения к электросети выглядит следующим образом: во-первых, получаем технические условия, которые представляют собой разрешение на произведение данных работ; во-вторых, происходит процесс разрабатывания и утверждения проекта электроснабжения. Стоит знать, что проект разрабатывается исключительно организацией, которая имеет соответствующую лицензию. Далее, после получения всех разрешений в соответствующих инстанциях, делаем электрификацию нашего участка застройки.

В данной статье будем говорить о наиболее распространенной в частном домостроении однофазной проводке. Как подвести и как подключить электричество к частному дому расскажем ниже в нашей статье, и более того, подскажем, как пройти этапы получения соответствующих бумаг на электроснабжение.

Действуем поэтапно и получаем соответствующие бумаги на электроснабжение.
Подвод электричества к частному дому.
Ввод однофазной проводки в дом.
Устанавливаем вводное распределительное устройство.

Действуем поэтапно и получаем соответствующие бумаги на электроснабжение

На основании договора «об осуществлении технологического присоединения к электрической сети» производится присоединение к электросети участка. Договор заключается между электросетевой организацией и владельцем участка застройки.

Зависящие от нас действия, которые необходимо произвести для подключения к электросети, выглядят следующим образом. Для начала, нужно определить наличие и ближайшее расположения к участку застройки электросети. Электрические сети должны соответствовать напряжению в 380 либо в 220 вольт. Наглядно определить их наличие в районе застройки возможно по четырем проводам либо по проводам, свитым в жгут, расположенных на столбах. Если же поблизости данного подключения не обнаружено, то нужно искать сеть с напряжением в 6-10 кВт. Такую сеть можно различить на столбах с наличием трех проводов.

Далее нам необходимо найти ближайшую официально зарегистрированную организацию, предоставляющую услуги электроснабжения. Нам понадобятся следующие сведения: адрес, название и статус данной организации. Информацию можно получить и от ближайших соседей по району застройки, и в местной администрации.

Информацию о необходимом пакете документов для заключения договора на подвод электроснабжения можно разыскать на интернет страницах. Но разумнее всего будет обратиться в электросетевую организацию, где подскажут, по какой форме необходимо подавать документы, предоставят полную информацию о тарификации и мощностях, распишут порядок подключения электричества к участку застройки.

Чаще всего типовой набор необходимых документов для заключения договора присоединения к сети электроснабжения выглядит так:

— заявление на имя директора либо заместителя директора ПЭС (поставщик электрической энергии) по поводу заключения договора соответствующих услуг с обязательным указанием местонахождения участка застройки и Ф. И. О. заявителя.

— заверенная копия документа (с подписью «копия верна»), который определяет право собственности на земельный участок либо объект, ксерокопия паспорта заявителя;

— обязательно необходимо предоставить полные сведения обо всех электроустановках для нужд частного характера (отопление, горячее водоснабжение и др.) с разрешением на их использование. Такие разрешения выдает Энергосбыт ПЭС, если мощность не превышает 15 кВт, а ОблЭнерго выдает разрешения, если мощность свыше 15 кВт. Может быть получена справка об отсутствии необходимости в данной мощности.

— нужны сведения для предоставления в ПЭС о средствах учета (тип электросчетчика, класс счетчика, схема электрического подключения, место его установки) и заявление на опломбирование и тех. приемку счетчика электрической энергии.

Обычно, документы для заключения соответствующего договора, предоставляются организации в двух экземплярах. Все документы предоставляются в копии, но иногда для подтверждения просят показать оригиналы. Копии документов заверяются надписью «копия верна» и подписью заявителя. При отправке документов заказным письмом, лучше произвести опись вложенной документации и отправлять с уведомлением о получении. Таким образом, организация будет брать на себя юридическую ответственность за сохранность документов и за сроки выполнения заявки.

Например, если документы, принятые организацией на рассмотрение заявки, оформлены не правильно либо отсутствуют некоторые необходимые документы, то она обязана уведомить заявителя об этом в течение шести дней (рабочих) с момента получения заявки. Если же заявка рассмотрена и принята, то в течение 30 дней с момента получения заявки, организация должна отправить заявителю договор на предоставление услуг в двух экземплярах. Договор должен быть подписан сетевой организацией и полностью заполнен. Заполненные данные в договоре лучше перепроверить.

Договор предусматривает условия оплаты заявителем услуги на подключение сооружения к электросети. Размер оплаты фиксирован, если расстояние по прямому пути от дома до подстанции, либо опоры в городе не превышает 300 метров, если подвод происходит в сельской местности – протяженность линии не должна превышать 500 метров. Оплата на присоединение дома к электросетям при расстоянии свыше указанного, устанавливается региональными властями.

Часто бывает, что в поселках частной застройки, вопросы по электроснабжению решаются управляющими ими компаниями. Другими словами, может оказаться, что владельцем электросети является не организация электросети, а какое-нибудь производственно-коммерческое общество. Поэтому договор на подключение и технические условия, выставленные данной компанией, могут содержать не совсем приемлемые положения, которые не соответствуют установленным общепринятым нормам. В таком случае, если возникают сомнения, прежде чем подписывать договорные условия, лучше проконсультироваться в организации государственного статуса, либо в организации, оказывающей услуги по присоединению к электросети населению.

Подвод электричества к частному дому

Далее возникает потребность разобраться, как подвести электропровода к частному дому. В частном домостроении место ввода допускается определять произвольно, но с учетом месторасположения подводящих электропроводов ответвления. Чаще всего ответвление берется с ближайшей к строению опоры ВЛ (воздушной линии). Ответвление может быть воздушным и подземным, подведенным проложенным в земле кабелем. Все же ответвление воздушным путем отличается гораздо большей надежностью и ремонтопригодностью, а при любых повреждениях линия восстанавливается гораздо быстрее, чем кабель под землей.

Согласно нормативным документам, любой из видов ответвления являются частью подвода воздушной линии, поэтому заявитель (владелец, собственник) обязан обслуживать данное ответвление и нести за его состояние полную ответственность.

По действующим правилам и нормам однофазное ответвление производится часто двумя проводниками: фазным и совмещенным нулевым, но в обязательном порядке изолированным проводом сечением не меньше 16 кв.мм. Подвод электричества к дому лучше производить самонесущим изолированным алюминиевым проводом (СИП-4, а старое название провода – СИП-2А), срок службы которого составляет около 25 лет. Преимущество данной электропроводки в том, что провод находится в изолирующей оболочке из сшитого светоотражающего полиэтилена, который достаточно устойчив к воздействию излучений ультрафиолета.

Переход на кабель другого типа на вводе в помещение и само подключение СИП-4 к воздушной линии производится при помощи специальной арматуры. Сжимы обладают достаточной герметичностью для предотвращения попадания под изоляцию провода влаги. Также герметичные сжимы могут обеспечить качественный контакт. Клиновые зажимы изготовителем рассчитываются на определенную нагрузку, при превышении которой, например, срыв большой массы снега либо падение дерева, разрушаются. При подобных внештатных ситуациях кабель, которым обеспечивается подвод электричества к дому, не повреждается, а само электроснабжение бесперебойно, при этом возможность получения электротравмы при случайном контакте с оборванным проводом исключена.

Расстояние до поверхности земли воздушной линии регламентируется ПУЭ (правила устройства электроустановок) не меньше 2,75 метра. Регламентируется и длина линии ответвления относительно точек опоры. Если расстояние от сооружения до ВЛ превышает 25 метров, то с шагом не менее 25 метров необходимо устанавливать дополнительные опоры, а кабель лучше выбирать неизолированный.

Ввод однофазной проводки в дом

Ввести кабель воздушной линии в деревянный дом через стены не допустимо, поскольку по сгораемым конструкциям согласно ПУЭ проводка кабеля с алюминиевыми жилами категорически запрещается. Рассмотрим более подробно, как подключить электричество к дому.

Нам необходимо с кабеля с алюминиевыми жилами перейти на кабель с медными жилами. Наиболее приемлемый вариант – ВВГнг (индекс «нг» — для оплетки использована изоляция, не распространяющая горение), который предназначен как для стационарной проводки, так и для прокладки на открытом воздухе. Опытные электрики для дополнительной защиты кабеля и конструкции заключают проводку в специальную гофру (гофрированную трубку), а места прохода сквозь перекрытия и стены обеспечивают металлическими втулками из стальной трубы. Втулки обеспечивают не только пожаробезопасность при проходе через конструкцию, но и обеспечивают сохранность кабеля от механических повреждений при осадке стен деревянного дома. При этом толщина стенок втулки регламентируется СП 31-110-2003, где стенка должна быть толщиной не меньше 2,8 мм под кабель сечением 4 кв. мм, и 3,2 мм под кабель от 6 кв. мм до 10 кв.мм.

Все же подключение электричества к частному требует дополнительных мер безопасности, поскольку участок от наружного ввода через стену сруба до распределительного щитка достаточно опасен и ничем не защищен проходя по сгораемой конструкции. Можно защитить кабель на данном участке, например, изолировав его в стальную трубу по всей протяженности по стене. Но данный вариант приемлем, если расстояние от ввода до щитка не велико (не больше 3 метров) и проходит с минимальным количеством поворотов.

Данную проблему возможно решить другим способом. Например, на вводе установить дополнительную защиту в виде двухполюсного автомата защиты (АЗ). Автомат необходимо установить на наружной стене сруба в месте разрыва кабеля в специальном влаго-пылезащищенном боксе не ниже показателя IP-55. Автомат необходимо подбирать номиналом на ступень показателя выше, чем вводной АЗ в щитовой частного дома. Это делается для того, чтобы при электроперегрузках первой сработала защита, расположенная в щитовой.

Дополнительную безопасность можно обустроить другим вариантом. Например, АЗ подобрать по скорости срабатывания – в щиток установить АЗ с характеристикой «В», а вводной бокс обеспечить автоматом того же номинала, но с характеристикой «С». Возможно, сделать и сочетание в другом виде: внутренний медный кабель проложить сечением 6 кв. мм, снаружи на стене установить АЗ в 40А, в щитовой – АЗ в 32А. Такое сочетание позволяет в доме подключать электроприборы одновременно мощностью в 7 кВт в сумме. Преимущество данного способа установки в том, что можно устанавливать щиток на расстоянии более трех метров от ввода, но проходы сквозь перекрытия и стены все равно необходимо обеспечивать стальными втулками.

Дополнительную защиту можно установить и на столб, от которого отходит ответвление электропровода к дому. Рассмотрим, как подключить, и чем удобен данный способ дополнительной защиты. Приборы учета электроэнергии и автоматы защиты выносятся на столб. Удобство такого решения, в первую очередь, заключается для инспекторов, которые контролируют расход энергии. Для потребителя удобство заключается в полной защите всего участка протяженности ответвления, но при сработке защиты, придется вызывать специализированного представителя ЭСО либо электрика. Конечно, вызовы бесплатными бывают исключительно редко, но и устранить неисправность на столбе достаточно сложно.

Устанавливаем вводное распределительное устройство

Как подвести электролинию мы уже разобрались, поэтому есть надобность рассмотреть, как подключить к электроснабжению электрогруппы внутри сруба.

В частном домостроении, после того как подвод электричества к дому готов, устанавливают шкафные ВРУ (вводное распределительное устройство). ВРУ, представляет собой электрическое устройство с установленными в себе приборами и аппаратами. Отличие ВУ (вводного устройства) от ВРУ в том, что ВРУ, работает не только на прием, но и распределяет электроэнергию по группам внутри строения.

Обычно стандартное наполнение щитка выглядит следующим образом: вводной двухполюсный автомат защиты и счетчик, автоматы защиты отключения по группам, устройства УЗО. Чтобы собрать щиток, необходимо вооружиться DIN-рейками, чтобы установить УЗО и АЗ. Для вводного АЗ необходим пломбировочный бокс, заземляющая (если присутствует контур защитного заземления) и нулевая шины. Понадобятся провода для соединения сечением, отвечающим определенным нагрузкам, соединительная шина и кембрик для двойного изолирования проводов.

УЗО является не совсем дешевым устройством, но оно при утечке тока способно защитить нас от поражения электротоком. Чаще всего УЗО устанавливают на линию, работающую на уличные розетки, которые нам необходимы для включения техники, обслуживающей сад и участок, например, электроинструменты либо насос для полива, а также на бане. Говорят, что УЗО неэффективно, если отсутствует защитное заземление, но это не верно. Допускается устанавливать УЗО в единственном экземпляре — общее, но при неисправностях значительно усложняется поиск повреждений, а при удлиненной и разветвленной линии возрастает вероятность ложных сработок.

Установка, а тем более правильный подбор УЗО должен отвечать двум характеристикам: максимальное напряжение, которое способно пропустить через себя устройство и ток утечки. УЗО номиналом в 30мА устанавливают по току утечки, а мощность максимального тока подбирают на ступень выше тока автомата защиты, который защищает данную линию. К примеру, АЗ в 16А – УЗО применяем в 20А либо в 25А, АЗ в 10А – УЗО в 16А.

Существую приборы, которые объединяют АЗ и УЗО в один дифференциальный автомат защиты. Конечно, установка диффавтоматов не всегда оправдана, тем более они слишком дороги, а в щитке часто для них не хватает места. Часто размер щитка подбирают больше, чем есть необходимость на начальном этапе, поскольку частное домостроение является бесконечным процессом.

Однополюсных автоматов, чаще всего, используют два, где один из них отвечает за защиту световой линии, а второй – за розеточную линию. Подключение электричества к частному дому удобнее будет произвести с использованием нескольких АЗ, которые распределят нагрузку по отдельным помещениям, при неполадках будет намного проще производить поиск неисправностей, и при этом возможно сэкономить провода на прокладку электропроводки по дому.

Приведем пример, как подключить отдельные группы. Например, дом стандартных размеров около 6х6 распределяется по зонам: мансарда, спальни первого этажа и кухня-терраса. Кухню нужно защитить самым мощным АЗ в 16А, поскольку данное помещение является наиболее энерговооруженной зоной. На спальни и мансарду можно установить АЗ по 16А, если будут использоваться в данных помещениях обогревательные приборы, но достаточно и по 10А. Следует знать, чем меньшим номиналом мы выберем АЗ, тем надежнее у нас будет работать защита.

Всегда стоит помнить, что автоматику, которой мы наполним щиток, стоит приобретать исключительно проверенных производителей, поскольку данные устройства отвечают за безопасность.

Как распределить три фазы в частном доме?

Содержимое статьи:

Как распределить три фазы в частном доме?
Как распределить нагрузку по фазам в частном доме?
Перекос фаз в трехфазной сети
Как рассчитать нагрузку?
Как распределить нагрузку по фазам в частном доме?
Подключение, разводка, схемы трёхфазного напряжения и равномерное распределение 380 вольт в частном доме
Отправим материал на почту
Устройство электрического щита
Особенности
Перекос фаз
Расчёт энергопотребителей
Правила распределения
Разбивка на группы
Пример разводки по одному этажу
Заключение
Расчет трехфазной цепи для жилого дома
Порядок распределения нагрузки по фазам
1. Симметрично распределить нагрузку на три фазы. Мощность на каждой фазе будет равна мощности трехфазной нагрузки, кратная трем.
2. Рассчитать нагрузку на каждую фазу.
3. В результате, нужно добиться того, чтобы на каждой фазе, в момент полной загрузки сети, была примерно одинаковая мощность.
4. Определить ток на самой загруженной фазе. После этого необходимо проверить, чтобы при максимальной мощности ток был меньше тока срабатывания входного трехфазного автомата.
Расчет нагрузки по фазам
Разводка однофазного щитка
Распределение полной мощности двигателя на три фазы по 0,6 кВт:
Распределение нагрузки по фазам — схема, правила, видео
Перекос фаз в трехфазной сети
Как рассчитать нагрузку?
Порядок расчета
1. Симметрично распределить нагрузку на три фазы. Мощность на каждой фазе будет равна мощности трехфазной нагрузки, кратная трем
2. Рассчитать нагрузку на каждую фазу
3. В результате, нужно добиться того, чтобы на каждой фазе, в момент полной загрузки сети, была примерно одинаковая мощность
4. Определить ток на самой загруженной фазе. После этого необходимо проверить, чтобы при максимальной мощности ток был меньше тока срабатывания входного трехфазного автомата
Разделение электропроводки на группы
Разводка однофазного щитка
Как подключить три фазы к частному дому?
Преимущества и недостатки трехфазной системы электроснабжения
Как оформить подключение трех фаз
Как распределить нагрузку по фазам в частном доме?
При 3 фазном вводе в дом электричества самым сложным вопросом в электромонтаже является сборка распределительного щита. Как правильно распределить нагрузку по фазам в частном доме? Давайте подробно разберем, как это сделать.
При «некачественно» собранном щите, без учета мощности потребителей произойдет перекос по фазам. Что это означает и чем это опасно?
В начале я расскажу почему так происходит. Потом дам рекомендации как распределить нагрузку по фазам в частном доме и в конце статьи опишу некую типовую схему.
Перекос фаз в трехфазной сети
Прямой опасности в этом никакой для вас нет. Есть только постоянно отключающийся трехфазный автоматический выключатель. Почему так происходит?
В трехполюсном автоматическом выключателе, например С 25 есть три однофазных автомата. Каждый из них выдерживает 25 А. То есть на каждую фазу приходится по 5 кВт мощности, отсюда и получается, что подключенная мощность к дому 15 кВт. Все три однофазных автоматических выключателя соединены в один и имеют единый рычаг. Здесь о том как правильно подобрать автоматические выключатели.
Что происходит если распределить нагрузку по фазам в частном доме в случайном порядке? Рассмотрим на примере: на фазе «А» подключен весь свет, на фазу «В» подключен весь второй этаж розетки, а на фазу «С» первый этаж.
На втором этаже три спальни и мощные потребители отсутствуют. Современные светодиодные светильники также потребляет немного. А вот фаза «С» будет нагружена стиральной машиной, духовкой, микроволновкой, посудомоечной машиной, электрочайником и возможно еще пылесос, фен в ванне и многим чем еще.
Вы включили стиральную машину (1,7 кВт), на кухне включили разогреваться духовку (+2 кВт) и поставили в неё вкусную пиццу. Тем временем нужно немного пропылесосить (+2 кВт) вокруг стола т.к. рассыпался сахар и вскипятить чайник (+2 кВт). Итого 7,7 кВт, что вполне хватит «перекосить» трехфазный автоматический выключатель на 25 ампер.
Из-за общего рычага воздействия перегруженная фаза выбьет весь автомат. В итоге вместо возможности использования 15 кВт у вас останется только 5 кВт. Кстати о том какой счётчик будет вам выгоднее иметь однотарифный и двухтарифный здесь.
Как рассчитать нагрузку?
Для того чтобы правильно распределить нагрузку по фазам в загородном доме необходимо составить список особо мощных потребителей и хоть немного представить какие из них одновременно используются.
Для того чтобы было немного проще ориентироваться вот перечень наиболее мощных потребителей на, которые стоит ориентироваться при распределении нагрузки по фазам:
Варочная поверхность 7 кВт;
Духовой шкаф или духовка потребляет 2,5 кВт мощности;
Стиральная машина — 1,7 кВт;
Посудомоечная машина — 1,7 кВт;
Электрический чайник — 2 кВт;
Микроволновая печь — 1 кВт;
Пылесос — 2 кВт;
Утюг — 2 кВт;
Бойлер накопительный — 2 кВт;
Сплит-система — 1 кВт.
Как распределить нагрузку по фазам в частном доме?
Теперь давайте вместе подумаем, что из этого будет работать совместно, а что вряд ли. И сделаем некую виртуальную модель как распределить нагрузку по фазам в частном доме. Для этого посчитаем возможную максимальную мощность.
Итак, как мы видим самое нагруженное помещение в доме — кухня.
Самая мощная в доме — варочная поверхность. Для загородного дома использовать необходимо трехфазную плиту, причем подключаем мы ее только на две фазы «В» и «С». Если мы задействуем только одну фазу, то мощности нам хватит только на две конфорки. Дальше поймете почему мы будем использовать только две фазы, а не три.
Все остальные розетки на кухне мы распределяем на фазу «А». Больше эту фазу мы не будем задействовать вообще. Это будет самая нагруженная фаза.
Однако и другую фазу мы не будем использовать на кухне. Исключение составит варочная поверхность, которая соединена по двухфазной схеме.
Это сделано для того, чтобы исключить появление двух разных фаз в соседних розетках. Тем самым мы обезопасим себя от возможности встречи с линейным напряжением. Это те 380 вольт, которые могут серьезно навредить здоровью. 220 вольт вообще не страшны по сравнению с 380 В. Запомните это.
Осталось совсем чуть-чуть. Бойлер вместе со стиральной машинкой подключаем через устройство защитного отключения на фазу «В».
Оставшееся оборудование вешаем на фазу «С».
Вот примерно так и распределяем нагрузку по фазам в частном доме.
Конечно, это приведена типовая схема распределения. Возможно, вы вообще не любите готовить и у вас есть только микроволновка. Также все относительно по поводу котельного оборудования, но результат везде должен получаться одинаковый. Мощность электроприборов распределяется равномерно по трем фазам, желательно, чтобы двух разных фаз не было в одной комнате. Если так не получается разводите их по противоположным сторонам помещения.
Если при сборке распределительного щита поставить устройства защиты от перенапряжения с индикаторами напряжения и тока: можно в режиме онлайн увидеть какая фаза перегружена, а где нет нагрузки. Тоже самое можно сделать с помощью токовых клещей.
Однако правильно собрать щит на этапе строительства выйдет гораздо дешевле и лучше, чем перекраивать его после.
Надеюсь, статья была полезна для вас. Теперь, после прочтения вопрос: Как распределить нагрузку по фазам в частном доме? — решен окончательно если нет задавайте вопросы в комментариях.
Добавляйте статью к себе в закладки и делитесь с друзьями. Готов ответить на ваши вопросы.
Подключение, разводка, схемы трёхфазного напряжения и равномерное распределение 380 вольт в частном доме
Отправим материал на почту
Устройство электрического щита
Особенности
Перекос фаз
Расчёт энергопотребителей
Правила распределения
Разбивка на группы
Пример разводки по одному этажу
Заключение
При подключении коттеджа правильное распределение нагрузки по фазам позволяет оптимизировать использование электроэнергии, снизить вероятность перегрузок, поломок электроприборов из-за несоответствующего напряжения и даже уменьшить показания счётчика. Разберёмся с возможными нюансами и рассмотрим несколько наиболее популярных схем на наглядных примерах.
Устройство электрического щита
Перед тем, как распределить нагрузку по фазе в частном доме, позаботьтесь правильном «содержимом» электрощитка на который напряжение приходит с опоры. В данной ситуации, в нём должны иметься следующие устройства:
Автоматический выключатель (автомат).
Трёхфазный прибор учёта электроэнергии.
Автоматические выключатели или УЗО (устройства защитного отключения), на которые (по-отдельности) приходит каждая фаза. Общий ноль подключается к нулевой шине.
Защитный проводник заземления соединяется с общей шиной заземления.
Важно! Представленный перечень приведён в порядке подключения кабеля с опоры ВЛЭП (воздушной линии электропередач).
Особенности
Чтобы снизить вероятность перегрузки фазы, нагрузку распределяют на фазы равномерно. Несоблюдение этого условия так же, как и отгорание «нулевой» жилы или её плохой контакт, приведут к разнице в напряжении на фазных жилах в большую или меньшую сторону.
Таким образом, преобразованное однофазное питание (220 В) приведёт к неисправности подключённых к нему электропотребителей. Произойдёт это из-за того, что на одни приборы будет приходить повышенное напряжение (240-270 В), на другие – пониженное (160-200 В).
Важно! При неравномерном распределении нагрузки по фазам, на не чувствительных к перекосам счётчиках, произойдёт повышенный расход электроэнергии.
Перекос фаз
Фактически распределение нагрузки по фазам в частном доме, выполненное с перекосом фаз не несёт серьёзных проблем для техники. Но периодическое отключение автоматического выключателя вам гарантировано.
Перед распределением нагрузки необходимо разобраться в устройстве трёхполюсного автомата. Рассмотрим ситуацию на примере автомата С 25. Он состоит из 3 однофазных автоматов, каждый из которых способен выдерживать 25 А. Таким образом, каждая фаза получает по 5 кВт мощности, откуда и выходит, что присоединение коттеджа мощностью в 15 кВт. Автоматы при этом могут разрывать питание одним выключателем (рычагом).
Если вы рассматриваете вопрос, как распределить нагрузку по фазам в случайном (хаотичном) порядке, обратите внимание на следующий пример:
Фаза № 1 подключена к освещению коттеджа.
Фаза № 2 запитывает электроснабжение на розетки 1-го этажа.
Фаза № 3 питает розетки на 2-ом этаже.
В результате произойдёт следующее:
На 2-ом этаже несколько спален и санузел. Мощных энергопотребителей здесь нет. В результате Фаза № 3 не будет работать на полную мощность.
Аналогичная ситуация произойдёт и с фазой № 1. Современное светодиодное освещение потребляет мало электричества.
Последняя фаза № 2 окажется перегруженной, из-за того, что на неё «повешены» основные, мощные потребители: стиральная машина, микроволновка, холодильник и прочая техника, находящаяся в помещениях первого этажа.
Важно! В результате, одновременное включение нескольких элементов бытовой техники перегрузит автомат, что станет результатом его отключения.
Расчёт энергопотребителей
Перед тем, как распределить нагрузку по фазам рекомендуется выполнить предварительный расчёт потребителей. Сделать это легко, составив список потенциальных источников, которые будут «повешены» на ту или иную фазу. Например, перечислите основную бытовую технику и её мощность согласно заявленной производителем:
Варочная электроплита 6,5-7,5 кВт.
Стиральная машина 1,5-1,8 кВт.
Посудомоечная машина 1,5-1,8 кВт.
Микроволновая печь 0,9-1,2 кВт.
Духовой шкаф 2,0-2,6 кВт.
Пылесос 1,9-2,2 кВт.
Утюг 1,9-2,2 кВт.
Важно! По необходимости список может пополняться другими, имеющимися на балансе электроприборами.
Правила распределения
Как очевидно из вышесказанного, ответ на вопрос, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, кроется в равномерном делении потребителей на все токопитающие жилы. Популярным способом является подключение отдельной группы розеток в комнатах к отдельному фазному проводу. Причём последующая группировка происходит так, чтобы оптимизировать нагрузку на сеть. По аналогичному принципу подключается и освещение, распределение нагрузки по фазам проводника должно быть равномерным.
Приведённое выше изображение показывает правильное подключение 380 вольт, 3 фазы. Частный дом, схема электроснабжения которого представлена, «разведён» правильно, с учётом всех требований.
Следующее изображение показывает правильное подключение электрощитка на 380 вольт 3 фазы. Частный дом, схема технологического присоединения которого показана на картинке, подсоединён верно, что снижает вероятность отключения автоматов в результате перегрузки сети.
Разбивка на группы
Перед тем, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, займитесь разбивкой отдельных линий вышеупомянутых энергопотребителей. На этом этапе необходимо подготовить отдельную линию электропроводки для розеток в каждую комнату и отдельно для света.
Верное распределение нагрузки по фазе в частном доме выполняется прокладкой отдельной магистрали к самым мощным энергопотребителям из вышеупомянутого списка. Для наглядного и понятного разбора ситуации, обратите внимание на приведённую чуть выше план-схему.
Чертёж показывает, как распределить нагрузку по фазам в частном доме и разбить потребителей на группы. Вводным кабелем, идущим от счётчика, здесь выступает ВВнг 5*10 (5 жил с сечением 10 мм2). Защита от перегрузок и коротких замыканий возложена на автомат ВА 40 А.
К первой группе (фаза L1) подключаются световые приборы. В качестве защиты используется автомат на 10 А. кабель для протяжки линий: ВВГнг 3*1,5 мм2.
Второй группой объединены потребители, подключенные к розеткам ванной и санузла. В качестве автоматического выключателя здесь установлено устройство защитного отключения (УЗО 10А-10mA). Марка кабеля, который здесь используется ВВГнг 3*2,5 мм2, не менее. Подключается она также на фазу L1.
Полезно! Допускается использование УЗО с допустимым большим значением силы тока, но не более 30 А.
Третья группа потребителей – розетки, установленные в остальных комнатах (гостиная, спальные, рабочий кабинет, кладовая, гардеробная). Линия подключается на фазу L2 с проводом, сечение которого не менее 2,5 мм2. Защита оборудования и людей возлагается на автомат 16 А.
К четвёртой группе потребителей относят розетки кухни и коридора. Запитываются через фазу, обозначенную как L3. Подключается по принципу, аналогичному тому, который использовался для третьей группы: трёхжильный кабель в 2,5 «квадрата» и 16-ти амперный автомат.
Пятой группой является провод, идущий на электроплиту. Подключается на 3 фазы с нулём и обязательным заземлением. Кабель здесь используется марки ВВГнг 5*6 мм2, защитное устройство: УЗО 32 А-32mA.
Важно! Перед тем, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, по вышеуказанной схеме, имейте в виду, что она приведена в качестве примера. Для каждой отдельной ситуации она может отличаться по тем или иным признакам.
Пример разводки по одному этажу
Рассмотрим пример технологической схемы для 1-го этажа коттеджа. Такой вариант ещё одно верное решение того, как распределить нагрузку по фазе в частном доме. Этот вариант связан с тем, что максимальное количество энергопотребителей сконцентрировано именно на этом этаже.
Для более наглядного понятия того, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, приведена следующая план-схема. Такой проект является необходимым при прокладке новой линии, строящегося или ремонтирующегося коттеджа. В дальнейшем изображение значительно облегчит поиск возможной неисправности, внесение изменений или добавление новых точек.
Заключение
Перечисленные примеры и схемы представлены в качестве ориентировочного ознакомления с вопросом, как распределить нагрузку по фазам в частном доме без вероятности последующих переделок. Кроме того, они облегчат выбор параметров кабеля, УЗО и автоматических выключателей для трёхфазной электросети.
Расчет трехфазной цепи для жилого дома
Вам необходимо сделать трехфазное питание для дома? О том, как это сделать, читайте описание ниже.
Прежде всего, нужно провести расчет трехфазной цепи.
Порядок распределения нагрузки по фазам
1. Симметрично распределить нагрузку на три фазы. Мощность на каждой фазе будет равна мощности трехфазной нагрузки, кратная трем.
2. Рассчитать нагрузку на каждую фазу.
3. В результате, нужно добиться того, чтобы на каждой фазе, в момент полной загрузки сети, была примерно одинаковая мощность.
4. Определить ток на самой загруженной фазе. После этого необходимо проверить, чтобы при максимальной мощности ток был меньше тока срабатывания входного трехфазного автомата.
Расчет нагрузки по фазам
Допустим, у вас имеется трехфазный двигатель мощностью 1500 Вт. Соответственно, на каждую фазу приходится по 500 Вт активной мощности. Предположим, что cos фи=0,8. Полная мощность равна: 500/0,8. Получается, что 625 Вт нужно распределить на каждую фазу.
Кроме двигателя к фазам, вероятно, подключены и другие потребители. Например, кроме 500 Вт подключается освещение на 200 Вт и конвектор на 300 Вт. Все мощности суммируются по горизонтали. Реактивная мощность остается без изменений (если не используются нагрузки с реактивной составляющей).
По теореме Пифагора можно определить реактивную мощность.
Но на практике это довольно сложные расчеты. Поэтому, это рассчитывается приближенно: 625 Вт + 500 Вт = 1150 Вт. Эта сумма получается больше точных расчетов по формуле, но страшного ничего нет. Расчет произведен с небольшим запасом.
На практике для приблизительных расчетов достаточно сложить все полные мощности и по ним определить мощность автомата для требуемой нагрузки.
Разводка однофазного щитка
Например, к щиту подключаются — плита (варочная панель) 7,2 кВт; духовой шкаф 4,3 кВт; кухня 5,5 кВт; комната 3,5 кВт; ванная 3,5 кВт; двигатель 3-фазный 1,5 кВт; розетка 3-фазная.
Рассмотрим такую ситуацию: у вас была однофазная сеть и теперь дали разрешение на проведение трехфазной. В этом случае нужно все потребители распределить по фазам.
Самый мощный прибор это варочная панель (плита) 7,2 кВт, которую нужно посадить на первую фазу. На вторую подключить духовой шкаф и комнату. В итоге получается 7,8 кВт. А на третью фазу подключить кухню и ванную комнату. Общая мощность получится 9 кВт. Прибавим еще мощность двигателя, разделив ее на каждую фазу одинаково. В итоге получилось: на первой фазе 7,8 кВт; на второй фазе 9,4 кВт; на третьей — 9,6 кВт. Приблизительно распределили нагрузку по фазам по возможности равномерно. Посмотрим, какой в результате получился щиток.
Итак, трехфазный щиток состоит из входного автомата и трехфазного счетчика. Далее, на первую фазу подключен автомат 40 Ампер, через который питается плита мощностью 7,2 кВт. Если просуммировать с двигателем, будет 7,8 кВт.
Ко второй фазе через автомат 25 Ампер подключен духовой шкаф и микроволновая печь. Через второй автомат 16 Ампер подсоединена комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность получилась 8,4 кВт.
К третьей фазе подключен ДИФ автомат и обычный автомат. Через обычный автомат на 25 Ампер подключена кухня проектной мощностью 5,5 кВт. Через ДИФ автомат подключена ванная комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность на третью фазу получается 9,6 кВт.
Распределение полной мощности двигателя на три фазы по 0,6 кВт:
первая фаза: 7,2+0,6=7,8 кВт;
вторая фаза: 4,3+3,5+0,6=8,4 кВт;
третья фаза: 5,5+3,5+0,6=9,6 кВт.
По всем трем фазам максимальная мощность составляет 9,6 кВт. Если проектная мощность 8,8 кВт и входной автомат на 40 Ампер, а у нас проектная мощность на одной из трех фаз 9,6 кВт, то такой автомат не выдержит нагрузку. Если третью фазу загрузить на полную мощность, то этот автомат отключится. Поэтому, входной автомат нужно ставить на 50 Ампер.
Из этого примера видно, что при небольшом количестве потребителей можно полноценно загрузить трехфазную цепь. Иногда возникает необходимость подключить кондиционеры, электрический теплый пол и другие потребители высокой мощности.
Прежде чем покупать электрическое оборудование, надо рассчитать потребляемую мощность. Потянет ли входной автомат и разрешенный лимит по току на электроснабжение дома?
После подсчета всех нагрузок по фазам можно определить, какой мощности нужен входной автомат. Узнать в энергосбыте, какой резерв по току вам дадут. Возможно, разрешение дадут только на 25 Ампер. Придется покупать приборы из расчета на эти 25 Ампер. На фазу дается только 5,5 кВт.
В этом случае, что делать с электроплитой на 7,2 кВт? Современные электроплиты и варочные панели имеют подключение к двухфазной цепи, а иногда и к трехфазной. Кроме земляного и нулевого вывода имеется L1 и L2 (иногда L1, L2, L3). В первом случае для подключения двухфазной цепи, а во втором – подключение трехфазной цепи. Такие мощные нагрузки предусмотрены специально, чтобы можно было их распределить.
Когда делаете проект и запрашиваете проектную мощность, пытайтесь получить разрешение на мощность с запасом.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.
Распределение нагрузки по фазам — схема, правила, видео
Вам необходимо сделать трехфазное питание для дома? О том, как это сделать, читайте описание ниже.
Прежде всего, нужно провести расчет трехфазной цепи.
Перекос фаз в трехфазной сети
Прямой опасности в этом никакой для вас нет. Есть только постоянно отключающийся трехфазный автоматический выключатель. Почему так происходит?
В трехполюсном автоматическом выключателе, например С 25 есть три однофазных автомата. Каждый из них выдерживает 25 А. То есть на каждую фазу приходится по 5 кВт мощности, отсюда и получается, что подключенная мощность к дому 15 кВт. Все три однофазных автоматических выключателя соединены в один и имеют единый рычаг. Здесь о том как правильно подобрать автоматические выключатели.
Что происходит если распределить нагрузку по фазам в частном доме в случайном порядке? Рассмотрим на примере: на фазе «А» подключен весь свет, на фазу «В» подключен весь второй этаж розетки, а на фазу «С» первый этаж.
На втором этаже три спальни и мощные потребители отсутствуют. Современные светодиодные светильники также потребляет немного. А вот фаза «С» будет нагружена стиральной машиной, духовкой, микроволновкой, посудомоечной машиной, электрочайником и возможно еще пылесос, фен в ванне и многим чем еще.
Вы включили стиральную машину (1,7 кВт), на кухне включили разогреваться духовку (+2 кВт) и поставили в неё вкусную пиццу. Тем временем нужно немного пропылесосить (+2 кВт) вокруг стола т.к. рассыпался сахар и вскипятить чайник (+2 кВт). Итого 7,7 кВт, что вполне хватит «перекосить» трехфазный автоматический выключатель на 25 ампер.
Из-за общего рычага воздействия перегруженная фаза выбьет весь автомат. В итоге вместо возможности использования 15 кВт у вас останется только 5 кВт. Кстати о том какой счётчик будет вам выгоднее иметь однотарифный и двухтарифный здесь.
Как рассчитать нагрузку?
Для того чтобы правильно распределить нагрузку по фазам в загородном доме необходимо составить список особо мощных потребителей и хоть немного представить какие из них одновременно используются.
Для того чтобы было немного проще ориентироваться вот перечень наиболее мощных потребителей на, которые стоит ориентироваться при распределении нагрузки по фазам:
Варочная поверхность 7 кВт;
Духовой шкаф или духовка потребляет 2,5 кВт мощности;
Стиральная машина — 1,7 кВт;
Посудомоечная машина — 1,7 кВт;
Электрический чайник — 2 кВт;
Микроволновая печь — 1 кВт;
Пылесос — 2 кВт;
Утюг — 2 кВт;
Бойлер накопительный — 2 кВт;
Сплит-система — 1 кВт.
Порядок расчета
1. Симметрично распределить нагрузку на три фазы. Мощность на каждой фазе будет равна мощности трехфазной нагрузки, кратная трем
2. Рассчитать нагрузку на каждую фазу
3. В результате, нужно добиться того, чтобы на каждой фазе, в момент полной загрузки сети, была примерно одинаковая мощность
4. Определить ток на самой загруженной фазе. После этого необходимо проверить, чтобы при максимальной мощности ток был меньше тока срабатывания входного трехфазного автомата
Разделение электропроводки на группы
Из-за использования в жилье большого количества таких электроприборов как стиральных машин, кондиционеров, бойлеров, различной аудио и видео техники возросла нагрузка на современную электропроводку. Кухонное помещение занимает первое место в доме по сосредоточению бытовых приборов – электроплита, холодильник, микроволновка, посудомойка, пароварка, электрический чайник и множество дополнительной техники, которая потребляет большое количество электроэнергии.
Например, трехфазный ввод (380 В) и чтобы избежать на нем перегрузки, все фазы должны быть равномерно распределены. В противном случае напряжение на фазных проводах будут различаться между собой в большую или меньшую сторону. В случае, когда имеется однофазное питание равное 220 В при перепадах напряжения в пределах от 150 до 280 В может привести к поломке электроприборов.
Также при такой работе происходит увеличение потребления электроэнергии у техники, которая не защищена от перепадов напряжения в сети. Поэтому очень важно грамотно распределить нагрузки по фазам.
Распределение нагрузки в щетке 380 вольт в загородном доме
Для распределения нагрузки и обеспечения защиты и безопасности при эксплуатации электропроводка делится на группы. Такой способ позволит раздельно управлять подачей тока отдельных приборов или совокупностью электро потребителей. Этот метод удобен при проведении ремонтных работ, так как можно отключать нужную группу электропитания. При различных аварийных ситуациях – затопили соседи, был неудачно забит гвоздь в стену, который повредил проводку. Отключив аварийный блок, можно продолжать пользоваться остальными линиями.
Рекомендации по разделению:
Распределение по фазам при 380 вольтовом распределения автомата тов
Крупные бытовые приборы, которые выступаю в роли мощных энергопотребителей, устанавливаются отдельно с монтажом защитного автомата в распределительном боксе. Такой техникой является электрическая плита, электрическая духовка, электрочайник, водонагревающее устройство, кондиционер, стиральная машина.
Группа розеток, каждое помещение гостиную, спальню, детскую, кабинет рекомендуется изготовить индивидуальными блоками.
Кухня является очень загруженной частью любого жилья, где розетки также следует сделать раздельно.
Система освещения делается индивидуальным блоком, по возможности лучше сделать и освещение каждой комнаты по отдельности.
Санитарный узел, который входит в пункт самых опасных помещений по системе электробезопасности, где имеется повышенная влажность, также должен быть выполнен отдельной группой.
Перед тем как начать разделение электропроводки на группы, следует составить план помещения с нанесенными местами расположения розеток и мощных бытовых приборов, светильников, выключателей. Зная заранее, какие места подключения электротехники будут задействованы, можно избежать в дальнейшем переделки проводки.
Схема разграничение фаз в щетке 380 вольт в квартире
Совокупность розеток и осветительных приборов рассчитывается из электрической нагрузки для этого ряда. В случае, когда мощность всех подключаемых агрегатов превышает норму допустимую для этой системы, блок разделяется на два или при надобности большее количество линий.
Схема подключения автоматов при вводном напряжении 220 в
В комнатах с повышенным уровнем влажности устанавливается дифференциальная защита на утечку тока 10 мА. Наиболее подходящие приборы для установки – автоматический выключатель в комплексе с УЗО или комплексный защитный аппарат, выполняющий защитные функции двух аппаратов. Позволит защитить питаемую цепь от перегрузок, токов короткого замыкания такие сочетания кабелей с автоматами:
Для прочих линий монтируется дифференциальная защитная система на ток утечки 30 мА.
Освещение выполняется кабелем с сечением 3х1.5 мм2, защита автоматом 10 А.
Розетки лучше выполнить кабелем 3х2.5 мм2 и защитой автоматического выключателя 16 ампер.
Потребители с мощностью более 3.5 кВт – электродуховки, электроплиты должны подключаться напрямую к электрокабелю с установкой автоматического выключателя нужного номинала.
Калькулятором онлайн, произвести расчет сечения провода.
Схема распределения нагрузки в квартире с подводом 220 вольт в квартире
Выбирать автоматы защиты и сечение, питающие провода следует по более загруженной фазе. Неравномерное распределение загрузки фаз и неучтенные асимметрии в распределении нагрузки тока, приводит к серьезным погрешностям при выборе сечений проводов, что приводит к перегрузке электрической системы – перегрев, поломка, риск воспламенения. При покупке электрокабеля, рекомендуется выбирать провода с показателями пожарной безопасности.
Подробно, о монтаже щитка квартиры.
Разводка однофазного щитка
Например, к щиту подключаются — плита (варочная панель) 7,2 кВт; духовой шкаф 4,3 кВт; кухня 5,5 кВт; комната 3,5 кВт; ванная 3,5 кВт; двигатель 3-фазный 1,5 кВт; розетка 3-фазная.
Рассмотрим такую ситуацию: у вас была однофазная сеть и теперь дали разрешение на проведение трехфазной. В этом случае нужно все потребители распределить по фазам.
Самый мощный прибор это варочная панель (плита) 7,2 кВт, которую нужно посадить на первую фазу. На вторую подключить духовой шкаф и комнату. В итоге получается 7,8 кВт. А на третью фазу подключить кухню и ванную комнату. Общая мощность получится 9 кВт. Прибавим еще мощность двигателя, разделив ее на каждую фазу одинаково. В итоге получилось: на первой фазе 7,8 кВт; на второй фазе 9,4 кВт; на третьей — 9,6 кВт. Приблизительно распределили нагрузку по фазам по возможности равномерно. Посмотрим, какой в результате получился щиток.
Итак, трехфазный щиток состоит из входного автомата и трехфазного счетчика. Далее, на первую фазу подключен автомат 40 Ампер, через который питается плита мощностью 7,2 кВт. Если просуммировать с двигателем, будет 7,8 кВт.
Ко второй фазе через автомат 25 Ампер подключен духовой шкаф и микроволновая печь. Через второй автомат 16 Ампер подсоединена комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность получилась 8,4 кВт.
К третьей фазе подключен ДИФ автомат и обычный автомат. Через обычный автомат на 25 Ампер подключена кухня проектной мощностью 5,5 кВт. Через ДИФ автомат подключена ванная комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность на третью фазу получается 9,6 кВт.
Распределение полной мощности двигателя на три фазы по 0,6 кВт:
первая фаза: 7,2+0,6=7,8 кВт;
вторая фаза: 4,3+3,5+0,6=8,4 кВт;
третья фаза: 5,5+3,5+0,6=9,6 кВт.
По всем трем фазам максимальная мощность составляет 9,6 кВт. Если проектная мощность 8,8 кВт и входной автомат на 40 Ампер, а у нас проектная мощность на одной из трех фаз 9,6 кВт, то такой автомат не выдержит нагрузку. Если третью фазу загрузить на полную мощность, то этот автомат отключится. Поэтому, входной автомат нужно ставить на 50 Ампер.
Из этого примера видно, что при небольшом количестве потребителей можно полноценно загрузить трехфазную цепь. Иногда возникает необходимость подключить кондиционеры, электрический теплый пол и другие потребители высокой мощности.
Прежде чем покупать электрическое оборудование, надо рассчитать потребляемую мощность. Потянет ли входной автомат и разрешенный лимит по току на электроснабжение дома?
После подсчета всех нагрузок по фазам можно определить, какой мощности нужен входной автомат. Узнать в энергосбыте, какой резерв по току вам дадут. Возможно, разрешение дадут только на 25 Ампер. Придется покупать приборы из расчета на эти 25 Ампер. На фазу дается только 5,5 кВт.
В этом случае, что делать с электроплитой на 7,2 кВт? Современные электроплиты и варочные панели имеют подключение к двухфазной цепи, а иногда и к трехфазной. Кроме земляного и нулевого вывода имеется L1 и L2 (иногда L1, L2, L3). В первом случае для подключения двухфазной цепи, а во втором – подключение трехфазной цепи. Такие мощные нагрузки предусмотрены специально, чтобы можно было их распределить.
Когда делаете проект и запрашиваете проектную мощность, пытайтесь получить разрешение на мощность с запасом.
Пишите , дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.
Как подключить три фазы к частному дому?
Этапы подключения дома к трехфазной сети. Перечень необходимых документов для получения разрешения на проведения 380 Вольт к частном дому.
В наше время без качественной и продуманной системы электроснабжения не обойтись. Если при покупке квартиры эта проблема решается не хозяином жилья, а строительной компанией, то для снабжения электричеством частного дома существует выбор. В квартиру подведено уже однофазное питание, да и такого напряжения там вполне достаточно. Однако в частном секторе трехфазная сеть может быть вполне актуальной. В этой статье мы расскажем, какая электрическая сеть лучше: трёхфазная или же однофазная, а также как провести 380 Вольт в частный дом по закону. Содержание:
Преимущества и недостатки трехфазной системы электроснабжения
Как оформить подключение трех фаз
Преимущества и недостатки трехфазной системы электроснабжения
Не секрет, что трехфазное электроснабжение частного дома стает всё более актуально, и это связанно не только с величиной напряжения. Давайте разберёмся во всех преимуществах 380 Вольт и вот их перечень:
Подключение самых распространённых в быту и на производстве асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При подключении к однофазной цепи теряется их мощность, крутящий момент, а также КПД. Ведь они первоначально были рассчитаны на три фазы. Применение таких электромашин в частном доме может понадобиться при обустройстве точильного, сверлильного или деревообрабатывающего станка и других видов техники. Владелец, который обладает навыками работы на таком оборудовании, всегда найдёт ему применение. На даче всегда пригодится мощный насос, поэтому провести 380 Вольт и тут не помешает.
Подключив три фазы, владелец частного дома получает, по большому счёту, сразу три независимые однофазные сети, которыми может распоряжаться по своему усмотрению. Для этого того чтобы получить однофазное напряжение 220 Вольт, нужно подключить один провод к фазе, а другой к нулю. Оно будет называться фазным. Напряжение между двумя фазами равняется 380 Вольт и называется линейное.
При поломке или аварийной ситуации на распределительной подстанции может отгореть одна или даже две фазы. При этом у владельца частного дома с тремя фазами как минимум освещение и холодильник будет работать. При этом нужно помнить, что для трёхфазных двигателей работа на две фазы повлечёт за собой неминуемый выход его из строя.
Учтите, и тут есть свои подводные камни. Трехфазная сеть нужна в том случае, если недостаточно мощности однофазной сети. И даже если однофазной недостаточно не нужно спешить подключать три фазы, лучше уточнить о возможности увеличения лимита мощности для однофазной сети — эта процедура намного проще, чем согласование и подключение трех фаз. Три фазы в обязательном порядке подключают в том случае, если нужно запитать трехфазные электродвигатели, которые не могут работать в однофазном режиме, либо в случае одновременного использования большого количества электроприборов, оборудования, например, если в доме большое хозяйство, налажено какое-то мелкое производство.
Также следует отметить еще несколько недостатков трехфазной системы электроснабжения. Один из минусов — необходимость равномерного распределения нагрузок по каждой из фаз. Второй недостаток — большая сложность в подключении, приобретении другого щитка, защитных аппаратов и т.д. Третий недостаток — большая опасность с точки зрения поражения током, так как в доме будет не только однофазное напряжение 220 В, но и линейное — 380 В
Как видите, преимущества питания потребителя от сети 380 Вольт не всегда очевидны. Теперь стоит разобраться, какие документы нужны для подключения трехфазной сети. Об этом мы сейчас и поговорим.
Как оформить подключение трех фаз
Конечно же, перед тем как перейти к технической стороне вопроса и непосредственно к подключению нужно обратиться в компанию, являющуюся поставщиком электроэнергии в данном конкретном регионе. Для этого заказчику необходимо чётко понимать и согласовать следующие моменты:
Мощность сети.
Тип счётчика и тариф. Это может быть многотарифный прибора учёта или однотарифный.
Количество фаз (в данном случае 3).
Схема подключения;
Организация заземления, которое крайне необходимо для защиты людей от электрического тока при пробое или ухудшении сопротивления изоляции.
Важно! Самостоятельное подключение к энергосетям запрещено законом! Процедура подключения и организации энергоснабжения должна выполняться высококвалифицированным персоналом. Для того чтобы подключить частный дом к трехфазной сети, она должна быть полностью обесточена, а выполнять это без энергослужбы также запрещается.
Поставщики при этом придерживаются чётких требований и правил. Поэтому, если расстояние от частного дома до сетей 380 Вольт, проходящих чаще всего по столбам, будет больше 300 метров в черте города (500 за городом), то чтобы провести электричество придется оплачивать ещё и установку опоры.
Важно также отметить, что часто перед подключением необходимо предоставлять данные о состоянии домашней электропроводки. Если в доме старая электропроводка, то высока вероятность, что представители электросетей не только не дадут разрешение на подключение трех фаз, но и сократят до минимального лимит по однофазной сети из соображений безопасности, так как проводка не может выдержать большой нагрузки.
Следующим ключевым вопросом по подключению дома к сети 380 Вольт будет мощность, которую потребитель будет брать из сети.
Есть три степени:
первая — не больше 16 кВт;
вторая — от 16 до 50 кВт.
третья — от 50 до 160 кВт.
Конечно, лучше организовать электроснабжение с запасом по мощности, тем более что рост количества приборов, которые работают на этом виде энергии, пока очевиден. Однако стоимость данной системы будет выше.
Еще важно отметить насчет лимита мощности — обычно для рядового потребителя не дают больше 50 кВт. И в данном случае все зависит от состояния электрических сетей, мощности трансформатора в КТП либо в ТП. Если мощность небольшая, то снабжающая организация распределяет примерно мощность по домам и выше этой мощности нельзя подключить, тем более три фазы. В этом случае для подключения трех фаз необходимого лимита мощности нужен отдельный трансформатор — это уже более сложная процедура, так как нужно приобретать КТП, подключать к высоковольтной сети 6 (10) кВ. Поэтому рядовому потребителю приходится довольствоваться определенным лимитом мощности однофазной сети.
В перечень документов, которые должны быть для подключения 380 Вольт (помимо самой заявки), входят:
Удостоверение личности.
Идентификационный номер законопослушного налогоплательщика.
Правоустанавливающая документация на жилое или нежилое помещение (в случае подключения гаража).
Утвержденный полный план жилого помещения (при наличии).
С указанных документов снимается копия, которая и подаётся в компанию поставщику электрической энергии. Однако сверка с оригиналами тоже обязательна.
Некоторые поставщики также могут запросить дополнительные документы, на всякий случай, их нужно тоже взять с собой:
Информацию о мощности и список всего имеющегося электрооборудования в частном доме, в гараже или на даче. В зависимости от того, куда нужно провести трехфазное электричество. Если подключение выполняется на участок, не имеющий электрооборудования, то указать придется предположительные его виды и мощность.
Сведения об их максимальной мощности.
Приблизительное время ввода в эксплуатацию жилья, если это ещё не жилой объект.
Установка многотарифных счётчиков очень выгодна, так как если не использовать мощные приборы в часы пик, можно существенно сэкономить. Например, ночью стоимость электроэнергии в разы дешевле чем днём.
Порядок оформления многотарифного счётчика:
Подготовка заявления с просьбой установки электросчетчика.
Получение технические условий для данного счётчика, который нужно приобрести, если у поставляющей электроэнергию компании нет данного оборудования. Зачастую они и сами предоставляют услуги не только подключения, но и продажи приборов учета.
Приобретение, а также программирование электросчетчика.
Вызов представителя энергоснабжающей компании для проверки правильности подключения прибора учета, а также его опломбировки.
Внесение изменения в соглашение или же составление нового, при организации нового подключения трёх фаз.
Получение разрешения на подключение 380 Вольт.
Кстати, существует еще такой вариант, как преобразование однофазного напряжения в трехфазное. О том, как сделать 380 Вольт из 220 можете узнать, перейдя по ссылке.
Номинальные характеристики автоматических выключателей должны полностью соответствовать нагрузке, подключаемой к ним. На автоматах нет указанной мощности, на корпусе указаны только напряжение и ток, на который он рассчитан. О том, как выбрать автоматический выключатель, мы рассказали в отдельной статье.
Что касается технической части, а именно подключения трехфазного напряжения к частному дому, это дело лучше доверить специалистам, т.к. при отсутствии опыта и навыков самостоятельно провести три фазы будет практически невозможно.
Чтобы вы понимали, насколько все серьезно, ниже предоставлена примерная схема подключения 380 Вольт в частном доме, с разводкой на автоматы:
Для ознакомления с технологией проведения трех фаз рекомендуем изучить следующий блок статей:
Как соединить СИП с медным кабелем
Как провести электропроводку в доме
Как сделать заземление в доме
Как собрать трехфазный щит
Как распределить нагрузку по фазам
Как разделить электропроводку на группы
Схема подключения трехфазного УЗО
Конечно же, для того чтобы получить в частный дом, на дачный участок или в гараж выгодное, довольно мощное и универсальное трёхфазное напряжение, придется потратить некоторые усилия, время и средства. Документы, согласование, подключение, более сложная схема проводки и соответственно дороже электромонтаж, поэтому еще раз хорошо подумайте, нужны ли вам три фазы.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео, на которых рассказывается целесообразность подключения трех фаз, а также нюансы подготовки документов:

Теперь вы знаете, как провести 380 Вольт в частный дом и какие документы нужны для этого. Надеемся, наша пошаговая инструкция была для вас полезной и помогла самостоятельно подключить дом к трехфазной сети!

Зачем нужны 380 вольт и как подключить? :: SYL.ru
При строительстве дома в частном секторе перед домашним мастером встает вопрос, какое напряжение к нему подвести. Для бытовой техники достаточно 220 В, но ведь возможна и установка различных станков. К тому же, если дом достаточно велик, большой будет и нагрузка на фазу. В этом случае рациональным решением будет подключение к сети 380 вольт. Это позволит разделить группы питания бытовых приборов на линии или подключить оборудование, требующее более высокого, чем в бытовой сети, напряжения.
Особенности трехфазного: отличия от привычных 220 В
В отличие от обычной двухпроводной системы, подключение 380 вольт требует использования кабеля с четырьмя жилами, не считая заземления, которое монтируется отдельно. В этом случае 3 провода будут фазными, а один нулевым (нейтралью). Многие не понимают, как связаны 220 и 380 В, считая, что для их выработки используются разные генераторы. На самом деле все намного проще. Любую трехфазную систему можно разделить на 3 линии с привычным для всех бытовым напряжением. Используя одну из фаз и нулевой провод, получают 220 В.
Полезный совет! Если требуется ненадолго подключить оборудование, работающее от сети 380В в многоквартирном доме, можно запитаться в распределительного щита на лестничной клетке – в каждом из них имеется 3 фазы. Однако стоит помнить, что подобные действия будут расцениваться коммунальными службами как воровство электроэнергии, а через бытовой счетчик такая коммутация невозможна.
Подключение 380В в квартире вполне можно оформить официально, но только при отсутствии подведенной к дому газовой магистрали. В этом случае, при установке электроплиты, работающей от трехфазного тока, необходимо оформить необходимую документацию. Однако это дело не одного дня, к тому же многое зависит от того, есть ли такая возможность в принципе.
Что нужно знать о прокладках
Прежде всего, прокладки нужны для того, чтобы во время менструации помогать женщине оставаться сухой и чистой. Современные прокладки легки в использовании: нужно просто оторвать защитную ленту и приклеить прокладку на трусики. Супервпитывающие прокладки (четыре-пять звездочек) требуются для тех дней, когда выделения наиболее интенсивны, а также для ночного использования. Прокладки от трех звезд и ниже и ультратонкие прокладки нужны для тех дней, когда менструация походит к концу. Также для не очень интенсивных выделений доступны варианты без крылышек, хотя, по общему мнению, все-таки прокладки с крылышками удобнее в использовании, так как не позволяют прокладке сминаться и прочнее закрепляют ее на нижнем белье.
Во избежание неприятных запахов и размножения бактерий прокладки необходимо менять каждые 4 часа. Если у вас сильное кровотечение , возможно, понадобится более частая смена прокладок. Необходимо помнить, что даже в конце менструации, когда выделения значительно уменьшились, нельзя держать одну прокладку в течение всего дня, ведь это может грозить бактериальной или грибковой инфекцией.
Видео по теме
Электросистема современного дома или производственного помещения — грамотно продуманная, выстроенная и смонтированная система устройств высочайшего качества. Правильно рассчитанная и смонтированная электропроводка обеспечит надежную работу бытовой электротехники и личную безопасность.

Вам понадобится
отвертка индикаторная, нож, фазоуказатель, плоскогубцы, ключи накидные на 14 и 17 (можно использовать рожковые 14х17), предупредительный плакат «Не включать! Работы на линии», при необходимости наконечники для обделки многожильных проводов.
Инструкция
Перед началом работы необходимо обесточить электрощитовую, в которой будут проводиться работы. На рубильнике вывесить предупредительный плакат. Для проверки отсутствия напряжения воспользоваться индикаторной отверткой. Просто коснуться кончиком отвертки всех контактов , указательным пальцем при этом необходимо коснуться
Обычно 3-х фазные розетки используют для питания мощных электрических приборов. В последнее время производители стараются изготовить мощную технику для дома. Именно поэтому вам потребуется мощная розетка. Схема подключения розетки на 380 Вольт поможет вам подключить вам эту розетку.
Если вы подключите эту розетку, тогда в дальнейшем вы сможете подключить к ней:
Сварочный аппарат.
Мощный двигатель.
Электростанок.
Если вы планируете подключить розетку на три фазы, тогда соответственно ваша проводка в доме тоже должна быть трехфазной. Теперь мы рассмотрим типовую схему подключения трехфазной розетки на 32 А с заземлением.
Если вы приобрели это устройство, тогда его необходимо разобрать. Во время разборки вы сможет увидеть, что в этом устройстве находится 5 винтовых зажимов.
На каждом зажиме устройства вы сможете найти специальные пометки. Они необходимы для того, чтобы вы не перепутали провода. L1, L2, L3 – это фазы. N – это ноль. PE – это заземление. Как видите, здесь нет ничего сложного, и вам необходимо будет просто правильно подключить все провода. Перед тем как выполнить подключение этого устройства постарайтесь еще раз проверить .
Схема подключения электрической трехфазной розетки на 380 Вольт будет выглядеть следующим образом:
Преимущества трехфазной системы в частном секторе
В сельской местности часто возникают перебои с подачей электроэнергии. Виноваты здесь не энергосбытовые компании, а изношенность трансформаторных подстанций и низкий уровень квалификации электриков, обслуживающих район. Чаще всего проблема заключается в перекосе фаз, вызванном слишком большой нагрузкой на одну из них при минимальной на другую. В этом случае, при вводе в дом 380 вольт домашний мастер самостоятельно может проверить напряжение на каждой из линий и решить, какие из них можно использовать для питания бытовых приборов.
Еще одним преимуществом является экономичность. Счета за электроэнергию у пользователей трехфазной сети обычно ниже. Но стоит помнить, что помимо более сложного подключения 380 вольт, потребуется оформление определенной документации. Придется немного побегать по инстанциям, прежде чем будет получено разрешение.
Вывод
Приступая к такому важному вопросу, следует заранее подготовить документы, что обычно занимает до 6 месяцев. Желательно их подать заранее, еще перед началом возведением дома. На выполнение тех условий будет выделено около двух лет. Ну и конечно, к работе следует привлечь квалифицированных сотрудников, чтобы в дальнейшем обезопасить свое жилье от пожара.
Одним из важнейших этапов строительства или ремонта загородного дома является его электрификация. В современном жилье устанавливается большое количество бытовых приборов и всевозможного оборудования и все эти устройства потребляют электроэнергию. Поэтому приходится решать такой важный вопрос, как подключение объекта к электросети. Для этого в первую очередь понадобится схема электроснабжения частного дома 380В, 15 кВт, которая может быть двух типов – однофазная и трехфазная. Спросом пользуются оба варианта, однако в последнее время предпочтение отдается трехфазной схеме, которая существенно снижает нагрузку на сеть за счет ее равномерного распределения в виде трех параллельных линий.
Оформление разрешительной документации для подключения
Для начала необходимо подготовить проект, в котором будет прописано оборудование, требующее более высокого, чем в обычной домашней сети, напряжения. Основываясь на характеристиках оборудования, планируемого к подключению, УК составляет технические условия, в которых прописываются сечения кабелей, параметры заземления и прочие данные, обязательные для исполнения. После этого составляется акт, в который входят отчеты сотрудников, осуществлявших проверку оборудования и подтверждающих необходимость подачи питания 380 вольт в дом.
Но есть и исключения из этих правил. Если от частного дома до ближайшей трехфазной силовой линии более 500 м, то подключение высокого напряжения невозможно – никто не даст подобного разрешения, даже при условии, что владелец самостоятельно установит дополнительные столбы. В этом случае, если подобное питание необходимо, единственным выходом остается установка генератора 380 вольт, работающего на дизельном топливе или бензине.
Стоимость монтажа
Установка электропроводки является важной проблемой. Верно составленный план разводки в доме, является гарантией безопасности. Если человек ни разу в своей практике не сталкивался с подобной задачей, то лучше обратиться за помощью к проверенным специалистам.
Для этого следует ознакомиться с приблизительными расценками на данный вид услуг:
Изначально следует быть готовым к тому, что установка электропроводки в доме обойдется намного дороже, чем в квартире.
Причины возникновения необходимости подключения 380 В
Если планируется лишь разделение трехфазной линии на три однофазных и использование его только для освещения и питания бытовой техники, никакого смысла в оформлении документации нет. К тому же сотрудники управляющей компании, производящие проверку оборудования, не дадут разрешения на подобное подключение. Другое дело, если в одной из построек у владельца оборудована небольшая мастерская. Та же циркулярная пила, для привода которой установлен электродвигатель 380 вольт, может стать поводом к подводке трехфазной линии. А как владелец будет производить дальнейшее расключение, после прибора учета электроэнергии, уже никого не касается.
Домашнюю сеть, по обслуживанию управляющей компании, можно сравнить с водопроводной. Все, что подключено до счетчика является собственностью коммунальных служб и ими же обслуживается. Коммуникации, расположенные после прибора учета, т. е. со стороны владельца, принадлежат хозяину помещения. Он и отвечает за их состояние.
Применение высокого напряжения
Наиболее востребованными в частных секторах являются небольшие точки шиномонтажа, которые достаточно просто оборудовать, при наличии определенного начального капитала – проселочные дороги в таких районах предполагают периодические повреждения колес автомобилей. В таком случае однофазной линией не обойтись. Здесь потребуется подключение различных станков, компрессора 380 вольт и иных приспособлений. Единственное, что следует учесть – это тот же возможный перекос фаз. Для защиты электрооборудования стоит приобрести и установить реле напряжения или стабилизирующее устройство. Это увеличит срок службы двигателей 380 вольт, которые используются практически во всем шиномонтажном оборудовании.
Довольно часто высокое напряжение требуется и в самом доме. Некоторые модели кухонных плит не способны работать от 220В. Подобная ситуация может произойти и в многоквартирном доме, некоторые из которых, по причине пожароопасности или ветхости, не оборудованы газовыми приборами. Если приобретена подобная плита, порядок оформления подключения 380 вольт будет идентичным описанному выше.
Несколько полезных советов по сборке щита
При сборке электрического щита необходимо использовать только качественную и надёжную электротехническую продукцию. Не стоит обращать внимание на более дешёвые китайские аналоги, личная безопасность гораздо важнее.
Для подключения проводов к автоматам лучше всего применять специальные наконечники для опрессовки. Конечно тогда придётся приобрести и клещи, с помощью которых выполняется обжим, но их стоимость не слишком высокая.
Использование изолирующей ленты уже не актуально, многие электрики используют исключительно термоусадочные трубки. Такой расходный материал удобен и надёжен и не обязательно приобретать строительный фен, можно воспользоваться обыкновенной зажигалкой.
Для удобства эксплуатации все элементы электрического шкафа должны быть промаркированы. Только тогда можно будет быстро и легко отключить напряжение в определённой комнате. Можно делать пометки на корпусе устройства или сделать небольшие таблички и закрепить их на изделии с помощью скотча.
Подключение розетки трехфазного питания
Перед тем как подключить 380 вольт потребуется произвести некоторые вычисления. Необходимо правильно подобрать сечение провода, материал его изготовления. Расчеты производятся, исходя из потребляемой мощности оборудования. Первое, что необходимо сделать – это выписать данные бытового прибора, которые можно найти на шильдике или в технической документации. Формула расчета будет выглядеть так – I= P/(√3×U×cos(φ)), где:
I – ток. Именно по этому параметру будут сделаны выводы по сечению провода;
U – напряжение одной фазы. В случае трехфазной бытовой системы этот параметр равен 220 В;
cos(φ) – показатель угла сдвига по фазам. Он также отмечен на шильдике;
P – потребляемая мощность электроплиты или другого оборудования.
Высчитав силу тока нужно определиться с материалом кабеля (более рациональным будет применение медного провода), после чего следует воспользоваться таблицей сечений. Подобную информацию легко найти в сети интернет, а потому нет смысла останавливаться на ней подробно.
Подключение розетки 380 вольт никаких сложностей не представляет. Все контакты подобных изделий промаркированы, а значит ошибиться при монтаже практически невозможно. Главное – розетка не должна находиться ближе 60 см от водопроводного крана, чтобы попадание влаги на нее было исключено.
Подключение трехфазного питания в распределительном шкафу
После того как 380 В заведены в щит, следует выполнить правильную коммутацию. Ввод производится через мощный автомат или фидерный выключатель. После него подключается прибор учета электроэнергии, питание с которого идет на защитную автоматику домашней сети. Выглядит она следующим образом (элементы могут отличаться, в зависимости от пожеланий владельца):
Общий автомат, способный выдержать нагрузку, потребляемую всеми электроприборами дома.
Три АВ меньшей номинальной мощности, по группам. Это может быть кухня, остальные розетки дома, группа освещения.
3 устройства защитного отключения, от которых производится разводка питания раздельно по комнатам.

Фазное напряжение: опаснее или нет?
Последствия те же, что и при линейном, но в более тяжелых формах при меньшем времени воздействия тока на организм человека. Напряжение между двумя фазами таит в себе и другие, еще более страшные последствия, причиной которых может стать дуга. Подобное явление не требует прямого контакта с проводником или иной токоведущей частью. Достаточно оказаться в опасной близости от них. Дуга вырывает часть кожного и мышечного покрова человека с сопутствующими поражениями, присущими обычному удару электрического тока.
Некоторые нормы безопасности при обслуживании трехфазной сети
В основном все правила схожи с работой по обслуживанию двухпроводных систем. Однако напомнить их лишним не будет. Самое первое, что следует знать – это неоправданность производства любых ремонтных работ без наличия определенных навыков. Здесь последствия могут быть более серьезными, чем при ошибках в обслуживании 220 В. Все работы производятся исключительно при снятом с вводного автоматического или фидерного выключателя напряжении. Если он находится на улице (часто монтируется на столбе), обязательно размещение на нем запрещающей таблички «Не включать! Работают люди». Это убережет от несанкционированной подачи питания.
Довольно часто приходится выполнять работы без снятия напряжения. В этом случае обязательно использование диэлектрических перчаток, защитных очков. Инструмент, при помощи которого производится ремонт или обслуживание, должен быть исправен. Трещины или сколы на изолированных частях являются обязательным поводом к отказу от его использования.
И главное. При появлении малейших сомнений в способности выполнить планируемые работы самостоятельно, лучше оплатить работу специалиста – в итоге выйдет дешевле.
Рекомендации электрика
Следует придерживаться основных правил при работе:
на высоте 2,5 м укладывают горизонтальные переходы от распределительной коробки до розеток или выключателя;
заведение жил проводится только вертикально или горизонтально;
места соединений должны находиться только в монтажных коробках;
для подземной прокладки кабеля нужно применять только целостный кусок с прочной броневой лентой;
самой большой ошибкой является монтаж выключателя в разрыв ноля;
разводку электропроводов запрещено производить возле поверхности из дерева, но, если это неизбежно, тогда используется изолирующий шланг или прокладка из асбеста и стали толщиной 0,2 – 0,5 мм.
Стоит ли подключать 380 вольт
Трехфазное напряжение в частном доме это действительно удобно и выгодно, хотя оформление необходимой документации и последующее подключение сопряжено с определенными сложностями. Если принято решение подводки 380 вольт, то стоит учитывать специфику подобной системы. В обычной домашней электросети 220 В при ремонте оборудования или замене защитной автоматики можно обойтись общими рекомендациями. Для трехфазной системы уже требуются определенные знания и навыки. Если домашний мастер ими не обладает, лучше при производстве монтажа и последующего обслуживания воспользоваться помощью профессиональных электромонтеров.
Однолинейная схема электроснабжения частного дома
При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.
Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ, маркируются электрические щиты.
Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.
Подключение дома от столба (часть3)
Часть третья
Монтажные работы по выполнению подключения частного дома от столба
Часть первая — Порядок получения технического условия и порядок проведения работ.
Часть вторая — Законна ли установка счетчика на улице и другие незаконные требования энерго сбытовой организации.
Порядок выполнения монтажных работ по выполнению подключения частного дома к однофазной и трехфазной сети.
Добрый день дорогие читатели нашего сайта. В третьей части нашей статьи мы с вами поговорим непосредственно о самом подключении. Для начала давайте разберем некоторые обязательные моменты и варианты исполнения отвода от воздушной линии.
Независимо от того, где располагается наш узел учета, на столбе, в доме, на фасаде самого здания, нам нужно сделать ответвление от имеющейся воздушной линии и привести кабель в дом. Сделать это мы может двумя способами:
Воздушный
Под землей
Последнее время все большую популярность набирает второй способ. Причина для этого одна — нет висящих проводов от столба к дому и ничто не портит внешний вид. Но у этого способа есть один большой недостаток — стоимость его намного выше первого варианта. Но давайте разбираться по порядку.
Воздушный способ прокладки кабеля
Марка кабеля, который используется для ответвления при прокладке по воздуху абонентских линий СИП 4 сечением 16 кв. мм. С момента появления СИП он заслуженно стал основным кабелем, применяемым для воздушных линий. Изоляция кабеля выполнена из сшитого полиэтилена и не разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей, а сам кабель имеет срок службы в 25 лет. Вполне достойно для алюминиевого кабеля. В зависимости от того, сколько фаз вы подключаете, используется кабель с двумя или четырьмя жилами. Непосредственно на частном доме кабель необходимо закрепить таким образом, чтобы на него не попадал снег, скатывающийся с крыши. Монтаж кабеля производится при помощи специальной фурнитуры и не занимает много времени, об этом будет наша отдельная статья. Для воздушных линий применяется СИП сечением не менее 16 мм. кв.
В случае если расстояние от вашего дома до ближайшей опоры будет менее 25 метров, кабель прокладывается как есть, а если опора находится на расстоянии более 25 метров — может потребоваться дополнительная опора. Точка подключения на доме не должна находится ниже отметки в 2,75 метра. Если у вас устанавливается дополнительная опора, то высота кабеля между опорами должна быть не менее 6 метров.
Ввод в дом через стены алюминиевого кабеля запрещен, это регламентируется соответствующими пунктами в ПУЭ, в которых указанно, что прокладка алюминиевого кабеля по сгораемым конструкциям запрещена. Поэтому до ввода в дом необходимо выполнить переход с СИП на, например, ВВГ нг. Этот кабель мы можем использовать и в стационарной проводке и для прокладки по открытому воздуху. Проход сквозь стену обязательно выполняется в металлической гильзе, толщина стенки которой должна быть не менее 3,2 мм. Это делается для того, чтобы защитить кабель от механических повреждений при осадке дома.
Подземный способ прокладки кабеля.
При прокладке кабеля под землей необходимо использовать либо медный, либо алюминиевый кабель. Лучше конечно же проложить медный кабель, но его стоимость заведомо выше алюминиевого, зато срок службы значительно дольше.
Медный кабель марки ВВГ, его сечение не должно быть меньше 10 мм. кв.
Алюминиевый кабель марки АВБбШв, сечением 16 мм. кв.
Если вы прокладываете кабель в земле, то применение бронированных марок кабеля не всегда оправданно. По сути вы можете проложить и обычный, не бронированный кабель, но его необходимо прокладывать в специальной двухстенной ПНД трубе.
При прокладке кабеля в земле его вход и выход должны быть в обязательном порядке помещены в металлическую трубу. Труба должна быть изогнута в форме буквы Г. Высота трубы в сумме от места изгиба до окончания должна составлять не менее 2,5 метра, При этом наружная часть трубы должна выходить из земли не менее чем на 1,8 метра. Горизонтальная часть трубы никак не регламентируется по размерам поэтому та часть кабеля, которая лежит между двумя трубами, может быть проложена без металлической трубы и ее желательно защитить двухстенной ПНД гофорой. Кабель в земле должен прокладываться на глубине не менее 0,6 — 0,8 метра и труба должна быть погружена именно на эту глубину.
Ввод в дом и проход сквозь стену необходимо выполнить точно так же, как и в случае воздушной прокладки — в металлической гильзе. Запрещено прокладывать кабель под фундаментами и другими конструкциями. Более подробно о прокладке кабеля в земле вы можете прочитать в нашей следующей статье.
Защита от попадания молнии и перегрузок.
Не зависимо от того, прокладывается кабель по воздуху или же он идет под землей, у него есть часть, расположенная на воздухе, поэтому ввод необходимо защитить устройством защиты от импульсных перенапряжений. Подробнее о том, как собрать щит для подключения частного дома от столба вы можете прочитать в нашей следующей статье.
Контур заземления.
При подключении частного дома от столба вам предстоит выполнить контур заземления в месте ввода. Так же в техническом условии может быть указанно сопротивление контура заземления, которое при сдаче должно соответствовать указанному значению. О том, как правильно выполнить контур заземления вы можете прочитать в статье о контуре заземления. Для подключения контура заземления к главной заземляющей шине необходимо использовать алюминиевый кабель сечением не менее 16 мм. кв. или медный сечением не менее 10 мм. кв. В зависимости от выбранной вами системы заземления вы можете расключить ваше вводное распределительное устройство. Подробнее о системах заземления вы так же можете прочитать в статье про контур заземления. При изготовлении заземления нужно руководствоваться в первую очередь тем, что его мы делаем для себя и обеспечиваем именно своей электросети правильное заземление. Выполнять его следует по всем нормам и правилам.
Вводное распределительное устройство и узел учета
Вводное распределительное устройство и узел учета могут находится в одном корпусе щита и располагаться на столбе, фасаде здания или же внутри вашего дома. Независимо от того, где располагается ваше ВРУ, необходимо позаботиться о защите от импульсных перенапряжений и обрыве нулевого проводника. Вводной автомат должен иметь возможность пломбировки. В случае, если корпус ВРУ выполнен из металла, его необходимо так же повторно заземлить.
Работы по монтажу выполнены и теперь вам предстоит сдать их в энергосбытовую организацию. В том случае, если все работы выполнялись в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок у вас не должно возникнуть никаких проблем при сдаче.
Более подробно о каждом пункте работ вы можете прочитать в наших статьях, а если не найдете ответа, всегда можете задать вопрос в комментариях.
На этом статья о монтажных работах по выполнению подключения частного дома от столба закончена. Если у вас возникли вопросы или вы можете поделиться тем, как у вам выполнялись работы, оставляйте свои комментарии и подписывайтесь на наши обновления.
Продолжение в следующих частях статьи…
Часть первая — Порядок получения технического условия и порядок проведения работ.
Часть вторая — Законна ли установка счетчика на улице и другие незаконные требования энерго сбытовой организации.
Подключение домов к электросети
Рисунок 1. Типовая панель автоматического выключателя подключает электрические устройства дома к электросети. ^[1]
Подключение домов к электросети — завершающий этап электросети. После того, как подстанции распределительной сети снизят напряжение до безопасного уровня, этот этап может быть завершен. Провода отходят от соседних линий электропередач и подключаются к отдельным зданиям (домам, квартирам, предприятиям и т. Д.), Сначала проходя через электросчетчик, чтобы измерить, сколько электроэнергии потребляет дом.Затем электричество проходит через сервисную панель, в которой находятся устройства электробезопасности (автоматические выключатели и предохранители). Эта сервисная панель имеет все провода, идущие к различным электроприборам в доме. ^[2]
Каждый дом подключен к электросети через какой-то блок предохранителей или автоматический выключатель, как показано на рисунке 1.
Отказ от обслуживания
Воздушное подключение к электросети от инженерных линий до служебного входа называется служебным отводом.Имеет три провода; 1 нейтральная линия и 2 горячие линии. Горячие линии поддерживают определенный потенциал (например, 120 В) по сравнению с нейтральной линией. Существует два типа сброса служебных данных: отключение службы мачты и отключение службы скоб. Подземное служебное соединение называется боковым служебным. ^[2]
Рис. 2. Подъем на мачте с метеозаборником (вверху), вертикально соединенным через трубопровод с электросчетчиком (внизу). ^[3]
Падение на мачте
Мачта представляет собой комбинацию трубы и флюгера, которая находится наверху крыши (Рисунок 2).Подъемник прикрепляется к мачте за ручку мачты. «Капельные петли» служат, прежде всего, для обеспечения провисания, которое снижает любое механическое напряжение на линиях электропередач и предотвращает попадание воды по линиям в водовод. ^[2]
Служба поддержки Clevis
Clevis относится к разъемам, которые крепят проводники линии обслуживания к стороне здания. В этой установке трубопровод и гидрозатвор прикреплены к бокам жилого дома ниже линии крыши.^[2]
Рисунок 3. Трансформатор, установленный на площадке для распределения электроэнергии, соединяет первичные линии электропередачи с домами. ^[4]
Сервисный боковой
Это подземный служебный вход, первичные силовые линии проходят через кабелепровод к входу контактного трансформатора, а вторичные силовые линии соединяют выход трансформатора со счетчиком электроэнергии. ^[2]
Рисунок 4. Схема расположения торговых точек со всего мира. ^[5]
Главный выключатель
Главный выключатель используется во время аварийных ситуаций для прекращения подачи электроэнергии.
Основное отключение может быть выполнено с помощью главного размыкающего выключателя. Это выключатель с внешним управлением (EXO), который расположен между сервисным счетчиком и электрической панелью (Рисунок 1).
Основное отключение также может быть выполнено одним или несколькими автоматическими выключателями, размещенными в электрическом щите, для этого автоматические выключатели должны быть включены последовательно с двумя горячими линиями проводов, поскольку это должно отключать питание всех цепей. ^[2]
Розетки
основная статья
Электрические розетки служат для подключения различных устройств, которым требуется электричество.В мире существует множество различных типов розеток с различными характеристиками напряжения и электрического тока. ^[6] Некоторые из них показаны на рисунке 4.
Для дальнейшего чтения
Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:
Список литературы
↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/US_wiring_basement-panel.jpg
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2.3 ^2,4 ^2,5 R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.1, стр. 331-340.
↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipemmons/e/ea/Residence_service_drop.JPG
↑ sdpitbull через Flickr [Online], доступно: https://www.flickr.com/photos/stevestr/4624935949
↑ (2014, 23 июля). Файл: Plugs.png [Онлайн].Доступно: http://wikitravel.org/shared/File:Plugs.png
↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.2, стр. 341-346.
Выделение энергосистемы на уровне передачи: меньше соединений для большей безопасности
Для исследования энергосистемы рассмотрим связанный граф G = ( V , E ), где установлено V узлов соответствует шинам, в то время как набор E ⊆ V × V кромок соответствует ветвям.Указываем с N = | V | количество автобусов и с M = | E | количество филиалов.
Наш анализ начинается с заданной стабильной конфигурации энергосистемы на входном наборе данных. Затем расследование основывается на численных результатах в два этапа:
моделирование возникновения отказов путем случайного или преднамеренного удаления звеньев,
применение уравнений потока мощности к результирующей топологии энергосистемы.На этом этапе мы оцениваем возможность того, что его фрагментация может быть самодостаточной.
В случае случайного отказа эти шаги могут быть повторены для сбора статистики о возникновении островов (т. Е. Самодостаточных фрагментов) и для оценки вероятности того, что определенный узел принадлежит самодостаточному острову. Мы будем варьировать так называемое проникновение p ВИЭ во всю сеть: учитывая общую нагрузку L и сохраняя фиксированную общую генерирующую мощность C , мы изменяем общую генерацию ВИЭ P _RES через параметр проникновения p таким образом, что P _RES = p · L , в то время как обычная выработка электроэнергии P _conv адаптирована в соответствии с P _conv = C — p · L .При изменении p мы изменяем только соотношение возобновляемой и традиционной продукции, но сохраняем пространственную локализацию всех генераторов фиксированной.
Чтобы исследовать потенциал нашей процедуры, нам нужны модельные сетки, основанные на реальных наборах данных, где это возможно; в нашем случае мы будем полагаться на данные о топологии сети, генераторах, возобновляемых источниках и потреблении энергии для Италии и Германии.
Фрагментация на острова
Сетевая наука в первую очередь сосредотачивается на простой топологии сети для развития системного понимания изучаемой системы.Перколяция, то есть понимание фрагментации сети при нарушении связей или узлов, является классической проблемой статистической физики, первоначально рассматриваемой для регулярных или случайных топологий, но в последнее время также для сетевой науки с произвольными топологиями сети. При изучении перколяции в сложных сетях принято различать случай случайных отказов, когда выбор отброшенных сетевых элементов является случайным, от случая преднамеренных атак. Преднамеренные атаки обычно ранжируют элементы в соответствии с определенной метрикой, которая является мерой их топологической важности.Например, отказ от узла, который играет роль концентратора, может иметь гораздо более драматический эффект, чем отказ от узлов на периферии сети ³⁶.
При отбрасывании ветвей энергосистемы мы рассматриваем два случая: мы либо выбираем ребро случайным образом, либо через его ранг с точки зрения его промежуточной центральности ( BC ) ³⁷; Поскольку г. до н.э. является мерой топологической важности канала в сети, последний вариант имитирует преднамеренную, злобную стратегическую атаку.В случае случайных атак мы случайным образом удаляем фракцию f ссылок и изучаем количество полученных фрагментов; поскольку это недетерминированная процедура, мы повторяем ее, пока не получим репрезентативные средние значения. В случае преднамеренных атак ссылки сортируются по центральности их промежуточности; для данной части f преднамеренных отказов удаляются ребра f · M с наивысшими значениями метрики. Центральность промежуточности BC звена ( i , j ) определяется следующим образом:
, где — количество кратчайших путей, соединяющих узлы s и t и проходящих через звено ( i , j ), а σ _{s , t} — общее количество кратчайших путей между s и t .Центральность между связями является подходящей метрикой для определения важности топологии, поскольку удаление каналов с высоким значением BC является эффективным способом разделения сети на отдельные фрагменты ³⁸. Однако его влияние на общую производительность сложной сети будет зависеть от конкретной динамики, то есть в нашем случае перетока мощности в энергосистеме. Для вычисления промежуточности центральности мы используем алгоритм, предложенный Брандесом ³⁹. В обоих случаях случайной атаки и атаки BC полученные фрагменты затем отдельно анализируются, чтобы предсказать, могут ли они самоподдерживаться, адаптируя свое производство к потребляемой мощности.Адаптированное производство осуществляется за счет доступа к резервным мощностям обычных генераторов, установленных на этих фрагментах, поскольку только обычные генераторы легко управляются.
Баланс мощности энергосистемы
В контексте электротехники стабильная работа энергосистемы прогнозируется с помощью решений уравнений потока мощности переменного тока ⁴⁰, набора нелинейных уравнений, основанных на законах Кирхгофа. Задача состоит в том, чтобы убедиться, что фрагмент сети может достичь стабильного баланса мощности, соблюдая ограничения по напряжению и частоте, путем перенастройки производства обычных генераторов фрагмента.Поскольку нас в первую очередь интересует только качественное утверждение об этом варианте, мы используем линеаризованную версию потока мощности переменного тока, так называемые уравнения потока мощности постоянного тока ⁴¹
Здесь, в зависимости от знака, P _k — это вводимая мощность или нагрузка, запрошенная от узла k ^th, соответственно, а θ _k — его фазовый угол. Матрица Y обозначает матрицу полной проводимости шины, ее можно получить из Y _e, так называемой матрицы проводимости линий, где e обозначает ссылку e = ( i , j ), i , j ∈ {1,…, M }.При отсутствии взаимных импедансов между линиями, Y _e является диагональным с диагональными членами, являющимися импедансами линии y _e. Y и Y _e связаны согласно Y = B ^T Y _e B с B ориентированная матрица инцидентности системы , определяя шины k , назначенные каждой ветви e ,
Once Eq.2, поток мощности F _e в ветви e = ( i , j ) может быть вычислен из фазовых углов через матрицу инцидентности как
В контексте статистической оценки балансировки сети, прогнозы уравнений потока мощности постоянного тока часто всего на несколько процентов от таковых из полных уравнений переменного тока ⁴²; для обсуждения преимуществ и ограничений потока мощности постоянного тока в качестве схемы аппроксимации мы ссылаемся на ⁴³.
Учитывая значения входа (запрос мощности) и выхода (выработка электроэнергии), дополнительные условия для стабильной работы сети требуют, чтобы все ветви и шины работали в пределах своих физических ограничений. При моделировании мы принимаем во внимание следующие операционные ограничения:
• Ограничения на поток мощности в ветвях: поток мощности вызывает рассеяние энергии по линиям передачи, вызывая перегрев, если выделяемое тепло превышает потери. Для каждой линии и мы учитываем максимальную полную мощность, которая может протекать через такую линию.Эта информация предоставляется производителем и рассматривается как параметр энергосистемы. Следовательно, решение потока мощности приемлемо, если для любой линии:
• Глобальные ограничения мощности: чтобы поддерживать постоянную частоту во времени, глобальный баланс мощности должен соблюдаться в реальном времени во всей системе. В частности, общая генерация P ^prod должна уравновешивать потребляемую мощность P ^{нагрузка} плюс потери мощности в системе S ^потери, как указано в уравнении.(6)
Ограничения на выработку электроэнергии: каждый электрогенератор на участке k должен обеспечивать количество введенной мощности P _k, которое ограничено между минимальными и максимальными значениями, определяемыми электрическими и механическими характеристиками. генератора. Следовательно, решение потока мощности должно удовлетворять:
В действующих энергосистемах, помимо физических ограничений, операторы также принимают во внимание экономические ограничения. Для реализации последнего принято применять так называемую схему оптимального потока мощности (OPF) ^44,45.OPF находит решение проблемы диспетчеризации генератора, которое является оптимальным с экономической точки зрения для данных физических ограничений и затрат на генерацию. Затраты на генерацию задаются функциями C _k ( P ) для каждого генератора k , так что общие затраты должны быть минимизированы:
Решение уравнений (2 и 8) при ограничениях (5, 6, 7) будем называть DC OPF. Различные методы решения задач DC OPF различаются соотношением точности и вычислительных затрат ^44,45.Мы используем программу MATLAB MATPOWER ⁴⁶, где решающая программа MIPS определяет решение DC OPF, если оно существует. Поскольку в данном исследовании не проводилось никаких экономических оценок, все функции затрат C _k ( P ) генераторов были установлены на значение, которое является произвольной постоянной (во времени) и однородной (в пространство), здесь выбрано 40 $ / МВтч.
Наборы данных передающих сетей Италии и Германии
В качестве конкретного приложения нашей процедуры для изучения интеллектуального изолирования в энергосистемах мы анализируем два набора данных на основе реальных данных из передающих систем Германии и Италии (при условии, что вклад возобновляемые источники искусственно не увеличиваются).Немецкая сеть была извлечена из сети UCTE исх. 47 и содержит обновленную версию сети, предложенную в исх. 48. Этот набор данных описывает полную европейскую систему передачи 380 кВ с оперативной точки зрения, обновленную в 2009 году. В частности, дается информация о производстве генераторов и потреблении узлов, а также рабочие параметры сети, такие как минимальные и максимальная выходная мощность P _min и P _max генераторов, мощности и допуски линий B _e.(В наборе данных не было доступно только несколько мощностей линий. Мы оценили их значения по имеющимся средним отношениям по всем звеньям сети и расчетному потоку мощности F _e, то есть). Считается, что вся сеть находится в рабочем состоянии, что подтверждено симуляцией потока мощности постоянного тока. Более того, каждая сетевая шина полностью привязана к местности. Обмен электроэнергией с соседними странами был реализован в виде генераторов или нагрузок на приграничных узлах. Кроме того, мы провели пространственный анализ, чтобы количественно оценить количество энергии, произведенной на каждом узле возобновляемыми генераторами.Благодаря сайту проекта EnergyMap ⁴⁹, который отображает положение каждого генератора ВИЭ в Германии, мы могли оценить общий объем установленной возобновляемой генерации, существующей на каждом сетевом узле, с помощью метода, описанного ниже.
Итальянские передающие сети 220 кВ и 380 кВ были получены из данных о расширении сети из сети UCTE, дополненных набором данных с веб-сайта итальянского оператора системы передачи TERNA ⁵⁰. Данные об итальянских островах, таких как Сицилия или Сардиния, и узлах и ответвлениях 220 кВ были добавлены по сравнению с исходным набором данных.Набор данных включает географическую привязку всех подстанций 220 кВ и 380 кВ с их электрическими характеристиками, географическую привязку обычных генераторов, включая их номинальную мощность и ограничения мощности P _min, P _max, P _разгон, P _разгон. Электрические характеристики электросети, такие как полное сопротивление и емкость, были получены из ⁴⁷ и интегрированы с ⁵⁰.Географическая привязка установленных генераторов ВИЭ находится в открытом доступе на веб-сайтах Atlasole ⁵¹ и Atlavento ⁵². Чтобы оценить общий объем установленной возобновляемой генерации, мы провели пространственный анализ, описанный ниже.
Принимая во внимание нынешнюю тенденцию значительного увеличения количества ВИЭ, также важно оценить влияние ВИЭ на «умное изолирование» путем искусственного изменения их количества в сторону больших процентов по сравнению с текущей ситуацией.Помните, что мы моделируем ВИЭ как пространственно распределенные источники энергии, расположенные в текущих реальных местах производства ВИЭ, в которых затем будет увеличиваться объем производства возобновляемой энергии, в то время как традиционное производство соответственно уменьшается. Чтобы установить здесь начальные условия рабочей сети, которые не могут быть взяты из реальных данных, мы запускаем новый OPF для каждого значения параметра проникновения p, сохраняя фиксированными общую мощность и общую нагрузку и изменяя параметры в алгоритме до тех пор, пока OPF находит жизнеспособное решение.Затем мы начинаем с этого решения и удаляем ссылки случайным образом или в соответствии с рейтингом BC.
Помимо местоположения, мы различаем производство возобновляемой и традиционной энергии по способу их использования: для уравновешивания изменений нагрузки на островах после фрагментации мы используем только традиционные источники; таким образом мы принимаем во внимание, что RES может (пока) не быть доступным или настраиваемым по мере необходимости. Однако мы не учитываем влияние их колебаний, когда увеличивающееся количество ВИЭ еще больше ставит под угрозу стабильность сети из-за их неустойчивого поведения.Детальное моделирование колебаний, связанных с ВИЭ, выходит за рамки данной работы. При увеличении процента производства ВИЭ мы моделируем более распределенное производство энергии, распределенное по всем тем местам, где уже в настоящее время (меньшее количество) производится возобновляемая энергия. Мы оцениваем среднюю выработку электроэнергии из ВИЭ с помощью описанных ниже методов.
Оценка производства ВИЭ в узлах сети передачи
Некоторые европейские страны, такие как Италия (atlasole.gse.it/atlasole/) или Германия (http://www.energymap.info/) опубликовали информацию о географических и технических характеристиках всех установленных ими генераторов ВИЭ. Особое значение имеет информация о номинальной мощности всех генераторов ВИЭ, выработке электроэнергии за последние годы, технологиях и географическом положении. При некоторых предположениях, которые мы укажем ниже, мы можем оценить количество установленных ВИЭ на узел передачи для каждой конкретной технологии ВИЭ. Далее мы описываем на примере энергосистемы Германии, как мы назначали генерацию ВИЭ каждому узлу системы.То же самое мы проделали и для итальянской энергосистемы, с той лишь разницей, что генерация ВИЭ была связана только с узлами 220 кВ.
Для каждого генератора ВИЭ база данных содержит информацию о дате установки, почтовый индекс его географического местоположения, регистрационный код, тип технологии (солнечная, ветровая, биомассовая, гидро), номинальная мощность (в кВт), количество киловатт-часов, произведенных в 2013 году, количество киловатт-часов, произведенных в среднем в течение их срока службы, их географическое положение, выраженное в лон / лат с точностью до 0.01, ответственные TSO (операторы системы передачи) и DSO (операторы системы распределения). Трудно однозначно назначить генераторы ВИЭ узлам, потому что направление их поставляемой мощности зависит от состояния всей системы и ее потоков мощности и, в принципе, может время от времени меняться. Кроме того, полное знание всей энергосистемы недоступно, так что назначение в лучшем случае является хорошим приближением. Мы предположили, что каждый генератор ВИЭ поставляет свою мощность в географически ближайший узел, и рассматривали эту мощность как отрицательную нагрузку.В общем, генераторы ВИЭ слишком малы, чтобы их можно было рассматривать как идеальные генераторы напряжения, они просто вызывают чистое падение нагрузки узлов на уровне передачи. Назначение на основе географической информации было выполнено с использованием ГИС (географических информационных систем), таких как QGIS ⁵³. Территория Германии сначала была разделена на 230 зон, каждая из которых соответствует внутреннему узлу, как показано на рис. 1 (а). Эти зоны были получены с помощью анализа Вороного. Анализ Вороного принимает в качестве входных данных набор точек и (здесь узлы передачи в Германии), распределенных по территории, и производит разделение в терминах областей A _i, каждая из которых соответствует область ближе к точке и , чем к любой другой.По координатам немецких генераторов ВИЭ определяем район Вороного передающего узла, к которому принадлежит генератор ВИЭ.
Рисунок 1
Четыре карты, представляющие мозаику Вороного немецкой энергосистемы, где красные узлы указывают узлы передачи ( a ), количество установленного ветра ( b ), фотоэлектрические фотоэлектрические PV ( c ) и биомассу поколения ( d ) в Германии для каждого узла сети 380 кВ. Рисунок был получен с помощью программного обеспечения QGIS ⁵³.
На следующем этапе вся установленная мощность в каждом узле суммируется отдельно для каждого типа технологии ВИЭ вместе с установленными мощностями. Результат, то есть количество установленной мощности для каждого типа технологии генерации, показан на рис. 1. Мы используем эти распределения для производства ВИЭ в каждом узле. В первом приближении производство электроэнергии из ВИЭ можно распределить по установленным мощностям. Однако для более точного определения выходной мощности в разное время суток необходимо провести дальнейший анализ на основе более подробных технических параметров.В частности, разные кривые производства / времени могут быть приняты во внимание при оценке сезонной и суточной выработки электроэнергии.
Системы возобновляемых источников энергии, подключенные к сети | Министерство энергетики
Поставщики электроэнергии хотят быть уверены, что ваша система включает компоненты безопасности и качества электроэнергии. Эти компоненты включают переключатели для отключения вашей системы от сети в случае скачка напряжения или сбоя в подаче электроэнергии (чтобы ремонтники не были поражены электрическим током) и оборудование для кондиционирования энергии, чтобы гарантировать, что ваша мощность точно соответствует напряжению и частоте электричества, протекающего через сеть. .
Пытаясь решить проблемы безопасности и качества электроэнергии, несколько организаций разрабатывают национальные руководства по производству, эксплуатации и установке оборудования (ваш поставщик / установщик, местная организация по возобновляемым источникам энергии или ваш поставщик электроэнергии будут знать, какие из стандартов применяются в вашей ситуации и как их реализовать):
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) написал стандарт, который касается всей распределенной генерации, подключенной к сети, включая системы возобновляемых источников энергии.IEEE 1547-2003 предоставляет технические требования и тесты для работы в сети. Дополнительную информацию см. В Координационном комитете по стандартам IEEE по топливным элементам, фотоэлектрическим элементам, распределенной генерации и хранению энергии.
Underwriters Laboratories (UL) разработала UL 1741 для сертификации инверторов, преобразователей, контроллеров заряда и выходных контроллеров для автономных и подключенных к сети систем возобновляемой энергии. UL 1741 подтверждает, что инверторы соответствуют стандарту IEEE 1547 для приложений, подключенных к сети.
Национальный электротехнический кодекс (NEC), продукт Национальной ассоциации противопожарной защиты, касается электрического оборудования и безопасности электропроводки.
Хотя штаты и поставщики электроэнергии не уполномочены на федеральном уровне принимать эти кодексы и стандарты, ряд коммунальных комиссий и законодательных органов теперь требует, чтобы правила для систем распределенной генерации основывались на стандартах IEEE, UL и NEC.
Кроме того, в некоторых штатах сейчас проводится «предварительная сертификация» конкретных моделей оборудования на предмет безопасности для подключения к государственной электросети.
Влияние субсидий на спрос на электрификацию в сельских районах Кении
Спрос на подключение к электросети быстро упал по мере роста цен. Затраты на подключение домашних хозяйств к сети были выше, чем экономические и социальные выгоды для домашних хозяйств в этих условиях. Помимо цены, проблемы кредитных ограничений, бюрократических препятствий и плохой работы электроэнергетического предприятия могли снизить спрос домохозяйств на электрификацию.
Спрос на подключение к электросети : Цена подключения к электросети сильно повлияла на решения домохозяйств о покупке подключения.Предлагая домашним хозяйствам бесплатное подключение к сети, вероятность подключения к сети повысилась на 95 процентных пунктов. Однако спрос резко упал из-за сокращения субсидий. В группе со средним субсидированием и группой с низким субсидированием домохозяйства были только на 21 процент и 5 процентов более склонны принимать предложение по сравнению с домохозяйствами в группе сравнения, которые заплатили полную цену. Между тем, только 1 процент домохозяйств в группе сравнения, которые не получали никаких субсидий, предпочли подключиться к сети.
Препятствия для подключения : Помимо цены, проблемы, связанные с кредитными ограничениями, бюрократическими препятствиями и низкой надежностью электросетей, могли снизить спрос домохозяйств на электрификацию.Воздействие кредитных ограничений на спрос на подключение к электросети могло быть усилено тем фактом, что домохозяйства должны были выкупить свою субсидию в течение короткого времени после предложения.
Коррупция и бесхозяйственность: Проверки работы подрядчиков по электричеству выявили завышение отчетов о затратах на рабочую силу и транспортировку, а также некоторые доказательства утечки в виде отсутствующих электрических столбов. Это указывает на то, что затраты на строительство электросетей могут быть завышены из-за бесхозяйственности и коррупции, предполагая, что улучшенный мониторинг и обеспечение соблюдения подрядчиков могут снизить затраты.
Влияние на благосостояние: для домохозяйств, получивших предложение о субсидируемом подключении к сети, не произошло никаких изменений в правах собственности на активы, расходах домохозяйств, результатах в отношении здоровья или результатах тестов студентов. Общее потребление электроэнергии среди недавно подключившихся домохозяйств оставалось низким. Однако вложения домашних хозяйств в подключение к электричеству могли обходиться без других инвестиций, таких как потребление домашних хозяйств или инвестиции в здравоохранение или образование.
Применение литий-ионных батарей в сетевых системах хранения энергии
LIB были коммерчески внедрены Sony с начала 1990-х годов.На сегодняшний день LIB были разработаны как одна из наиболее важных аккумуляторных технологий, доминирующих на рынке [22]. Как правило, технология LIB основана на соединениях с интеркаляцией лития. Как показано на схеме LIB (рис. 1 [23]), ионы лития мигрируют через электролит, расположенный между анодом и катодом. Во время процесса разряда ионы лития легко высвобождаются из анода и диффундируют в катод с делитированием, что связано с окислением и восстановлением двух электродов соответственно [5, 24].
Рис. 1
Воспроизведено с разрешения [23]. Copyright 2012, Королевское химическое общество
Схематическое изображение принципа работы LIB на основе катода Li _x C ₆ / Li _{1- x} CoO ₂. Во время процесса разряда ионы лития высвобождаются из анода из литированного графита (Li _x C ₆) на катод из литиированного Li _{1- x} CoO ₂.В процессе зарядки реакция обратная.
Аноды
Обычно в LIB аноды изготавливаются из материалов на основе графита из-за низкой стоимости и широкой доступности углерода. Более того, графит широко используется в коммерческих LIB из-за его устойчивости к вставке лития. Низкое тепловое расширение LIB способствует их стабильности для сохранения их разрядной / зарядной емкости даже после длительных циклов разрядки / зарядки. Однако емкость графита для размещения литиевой вставки (372 мАч / г) относительно мала, и LIB привлекут больше внимания, если это свойство будет улучшено [25].К счастью, в последние годы были предприняты значительные усилия по оптимизации анодных материалов на основе графита, и было разработано несколько новых анодных материалов, включая кремний, сплавы и оксиды металлов [26,27,28,29]. Емкость и срок службы коммерческих LIB были эффективно увеличены за счет разработки новых анодных материалов (например, кремний / углеродный композит) или новых катодных материалов с высоким содержанием никеля [30].
Катоды
Название современных коммерческих LIB произошло от литий-ионного донатора в катоде, который является основным фактором, определяющим характеристики батареи.Как правило, катоды состоят из сложного литиированного составного материала, в частности из нескольких материалов оксида лития, таких как LiCoO ₂, LiMn ₂ O ₄ и LiFePO ₄ [31,32,33]. С разными катодами производительность аккумуляторов существенно различается. Однако по сравнению с металлическим литием все вышеупомянутые соединения демонстрируют высокий импеданс из-за их низких коэффициентов диффузии и ионной проводимости, что приводит к низким EE и сроку службы.Это ограничение можно преодолеть, изготовив катод из тонкодисперсных материалов на основе соединения лития и смешав его с проводящими материалами (например, углеродом) путем смешивания со связующим (например, поливинилиденфторидом) и растворителем (например, N -метил-2- пирролидон) [34]. Катод на алюминиевой фольге имеет форму пластины или спирали.
Электролиты
Электролиты в LIB в основном делятся на две категории: жидкие электролиты и полутвердые / твердотельные электролиты.Обычно жидкие электролиты состоят из солей лития [например, LiBF ₄, LiPF ₆, LiN (CF ₃ SO ₂) ₂ и LiBOB], которые растворены в органических карбонатах (например, этилене карбонат, пропиленкарбонат, этилметилкарбонат, диметилкарбонат и их смеси) [35]. Обычно полутвердые / твердые электролиты состоят из солей лития в качестве проводящих солей и высокомолекулярных полимерных матриц (например, поливинилиденфторида, поли (этиленоксида) и поливинилиденфторида-гексафторпропилена) [36, 37].
Характеристики и производительность LIB
Как упоминалось выше, в процессе преобразования электрической энергии системы хранения энергии на уровне энергосистемы преобразуют электроэнергию из энергосистемы сетевого масштаба в пригодную для хранения форму и при необходимости преобразуют ее обратно в электрическую энергию. Системы накопления энергии в энергосистеме должны обеспечивать баланс спроса и предложения электроэнергии в сети. Следовательно, чтобы соответствовать приложениям к системам хранения энергии на уровне сети, необходимо учитывать гравиметрическую плотность энергии [14].Также необходимы высокая энергоэффективность и длительный срок службы [38]. Кроме того, недорогой и безопасный аккумуляторный модуль имеет решающее значение для построения высокоэффективной аккумуляторной системы в крупномасштабных накопителях энергии.
Обычно в настоящее время используются типы коммерческих LIB: монетные, цилиндрические, призматические и карманные (рис. 2 [39]). В большинстве случаев цилиндрические ячейки соответствуют стандартному размеру модели, то есть 18650 ячейкам, таким как те, которые используются в автомобилях Tesla [40]. Обычно при сборке при высоком напряжении батареи 18650 обеспечивают на 20% большую объемную плотность энергии до 600–650 Втч / л, чем призматические и карманные элементы [41].Хотя цилиндрические ячейки демонстрируют более высокую плотность энергии, призматические и карманные ячейки используются более широко из-за меньшего мертвого объема на уровне модуля и большей свободы конструкции. Кроме того, по сравнению с цилиндрическими элементами, батареи призматического и карманного типа можно легко адаптировать к конкретным продуктам.
Рис. 2
Воспроизведено с разрешения [39]. Copyright 2019, Wiley
Схема a монетного типа, b цилиндрического типа, c призматического типа, d карманных батарей.
В настоящее время коммерчески доступные LIB основаны на материалах графитового анода и катода из оксида лития (например, LiCoO ₂, LiFePO ₄ и LiMn ₂ O ₄), которые имеют теоретическую емкость 372 мАч / ч. г и менее 200 мАч / г соответственно [21]. Однако современные LIB с плотностью энергии 75–200 Втч / кг не могут обеспечить достаточное количество энергии для использования в накоплении энергии на уровне сети. Для дальнейшего повышения удельной энергии LIB исследуются многие альтернативы графиту с более высокой удельной емкостью.Например, кремний демонстрирует высокий потенциал как многообещающий анодный материал, который обеспечивает высокую теоретическую емкость 4200 мАч / г и привлекательное рабочее напряжение (примерно 0,3 В по сравнению с Li / Li ⁺) [21]. В предыдущей работе на основе анода с заменой 50% графита на коммерческий SiO _x и катода из LiNi _0,8 Co _0,1 Mn _0,1 O ₂ электродов с большой емкостью, Согласно прогнозам, удельная энергия аккумуляторной батареи карманного типа увеличится на 7.6% [40]. Более того, жизненный цикл LIB является весьма привлекательным для использования в накоплении энергии на уровне сети до 10 000 циклов.
В дополнение к описанному ранее циклу жизненного цикла необходимо проанализировать календарные показатели срока службы LIB, когда они применяются к системам хранения энергии на уровне сети, где обслуживание или замена батарей требует высоких затрат. Календарный срок службы относится как к продолжительности хранения, так и к тесту периодической разрядки, который также следует учитывать, поскольку он вызывает потерю емкости батареи из-за саморазряда [42].В 2017 году Кубяк и др. [43] исследовали эффекты саморазряда после 3-летнего использования в полевых условиях в режиме ожидания LIB мощностью 250 кВт / 500 кВтч, интегрированного с сетью и солнечной фермой, в суровых климатических условиях Катара. После тестирования остаточная емкость пакета LIB была оценена как 93% от его первоначальной доступной емкости, что указывает на его потенциал. Однако следует отметить, что несколько батарейных блоков были повреждены в результате саморазряда. Снижение емкости и замирание мощности происходят из-за электродов и электролитов и межфазного согласования между ними.Для электродов доминирующим механизмом является следующий [44]: (1) контактная потеря частиц активного материала и разложение электродных материалов (например, связующего и добавок) из-за изменения объема во время цикла; (2) образование и рост непрерывной границы раздела твердое тело – электролит (SEI) приводит к увеличению импеданса на электродах; и (3) реакции лития с электродами, приводящие к потере подвижного лития. Что касается электролитов, разложение электролита является основной причиной потери емкости, приводящей к растворению металла, миграции растворимых частиц, осаждению новых фаз, выделению газа и образованию поверхностного слоя.Кроме того, температура хранения существенно влияет на календарный срок жизни LIB. Например, Asakura et al. [45] исследовали сохранение емкости LIB типа LP10 в условиях поплавковой зарядки. Они наблюдали потерю емкости на 30% за 12 месяцев при 45 ° C даже в мягких условиях. Поэтому желательны постоянные усилия по исследованию механизма саморазряда и разработке усовершенствованных электродов и электролитов, способствующих практическому использованию LIB в электрических сетях.
Как упоминалось ранее, несколько нежелательных / паразитных реакций включают рост SEI, разложение электролита и растворение электрода во время циклирования LIB, что приводит к потере емкости.Кулоновская эффективность (CE), которая выражается как отношение разрядной емкости к емкости, необходимой для зарядки материала / системы, может использоваться для измерения обратимости окислительно-восстановительных реакций [46]. Обычно аноды на основе графита имеют высокие начальные значения КЭ, т.е. в диапазоне 95–99%. Аналогично CE, EE, который представляет собой отношение энергии разряда к энергии заряда, также является ключевым показателем производительности LIB, поскольку электрическая энергия может преобразовываться в другую форму энергии, такую как тепловая энергия.Meister et al. [46] проанализировали КЭ и ЭЭ различных анодных материалов. Сравнение вставок / вставок графита и мягкого углерода показывает почти сравнимые значения для CE. После первых циклов формирования CE увеличивается примерно до 100%. Что касается ЭЭ, графит и мягкий углерод показывают значения 93,8% и 93,0% соответственно. Кроме того, катодные материалы с высоким содержанием лития демонстрируют высокие значения CE и EE, составляющие примерно 99% и более 90%, соответственно, превосходя другие конкурирующие аккумуляторные системы (например.ж., свинцово-кислотные и никель-металлогидридные батареи). При практическом использовании низкий EE будет отражаться высокими дополнительными затратами на энергию, особенно для хранения энергии на уровне сети. Таким образом, LIB с высоким КПД, длительным сроком службы, низким саморазрядом и высокой удельной энергией являются перспективными для электроснабжения сетей.
Хотя LIB доминируют на рынке, они также сталкиваются с серьезными проблемами при реализации их широкомасштабного использования. Основным ограничением является их высокая стоимость, которую можно объяснить нехваткой ресурсов металлического лития, специальной упаковки и внутренних схем защиты, предотвращающих перезарядку [1].Измерение стоимости срока службы (в долларах / кВтч) для понимания экономики системы имеет решающее значение. Для расчета стоимости срока службы сумму затрат на аккумулятор, установку и транспортировку можно умножить на количество раз, которое потребуется новая система в течение периода проекта, включая первоначальную установку. Олбрайт и др. [47] проанализировали стоимость срока службы LIB при стоимости батареи около 600 долларов США / кВтч, стоимости установки около 3,6 доллара США / кВтч и стоимости транспортировки около 5 долларов США / кВтч.Было приложено много усилий для снижения стоимости производства LIB для захвата будущих энергетических рынков. В США проект по проектированию и строительству LIB в качестве системы хранения энергии для обеспечения электроэнергией микротурбинных приложений, подключенных к сети, был спонсирован Министерством энергетики и SAFT и SatCon Power Systems [1]. Более того, в предыдущем исследовании сообщалось, что к 2025 году ожидается потребность в 100 ГВтч при уровне затрат примерно 100 евро / кВтч для стационарного хранилища [48].
Кроме того, LIB состоят из высокоактивных материалов, находящихся в контакте с легковоспламеняющимся органическим электролитом.Когда они попадают в условия, которые неправильно спроектированы, LIB преждевременно выходят из строя. В частности, реакции заряженных положительных и отрицательных электродов с электролитами при повышенной температуре легко приводят к несчастным случаям и проблемам безопасности. Предыдущая работа [49] показала, что все эти материалы начинают реагировать с электролитом примерно при 80 ° C с низкой скоростью, что объясняет феномен того, что LIB начинают терять емкость при циклировании при температурах выше 60 ° C. С повышением температуры скорость реакции значительно увеличивается.Более того, любое нерегулярное использование, такое как утилизация в небезопасной среде с огнем, чрезмерная зарядка или разрядка (например, чрезмерная зарядка и внешнее короткое замыкание) и раздавливание, приведет к самопроизвольным реакциям с выделением тепла, которые могут вызвать пожар или даже взрыв [ 50]. Следовательно, LIB должны пройти ряд испытаний на безопасность, прежде чем они могут быть сертифицированы для использования в хранилищах энергии в масштабе сети. Испытание на безопасность должно включать электрические (например, короткое замыкание, аномальный разряд и зарядку), механические испытания и испытания на воздействие окружающей среды (например.g., температура и высота), которые помогают определить пределы производительности и обеспечить безопасность работы LIB.
Снижение выбросов углекислого газа в электроэнергетическом секторе с помощью приложений «умных» электрических сетей
Примерно 40% мировых выбросов CO ₂ выбрасывается в результате производства электроэнергии за счет сжигания ископаемого топлива для выработки тепла, необходимого для работы паровых турбин. Сжигание этих видов топлива приводит к образованию углекислого газа (CO ₂) — основного улавливателя тепла, «парникового газа», ответственного за глобальное потепление.Применение технологий интеллектуальных электрических сетей может потенциально снизить выбросы CO ₂. Электрическая сеть состоит из трех основных секторов: генерации, передачи и распределения, а также потребления. Умная генерация включает использование возобновляемых источников энергии (ветра, солнца или гидроэнергии). Интеллектуальная передача и распределение основываются на оптимизации существующих активов воздушных линий электропередачи, подземных кабелей, трансформаторов и подстанций таким образом, чтобы в будущем потребовались минимальные генерирующие мощности.Интеллектуальное потребление будет зависеть от использования более эффективного оборудования, такого как энергосберегающие осветительные лампы, позволяющие создавать умные дома и технологии гибридных подключаемых электромобилей. Особый интерес вызывает тематическое исследование Египта. Основные возможности Египта включают производство электроэнергии из источников энергии ветра и солнца, а также его географическое положение, которое делает его идеальным центром для объединения электрических систем из бассейна Нила, Северной Африки, Персидского залива и Европы. Проблемы включают нехватку инвестиций, отсутствие политической воли, старение инфраструктуры передачи и распределения, а также недостаточную осведомленность потребителей об использовании энергии.
1. Введение
Глобальные выбросы в 2010 году приблизились к 30 гигатоннам (Гт). Приблизительно 12 Гт (40%) выбрасывается в секторе производства электроэнергии в результате сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и природный газ, для выработки тепла, необходимого для работы паровых турбин. Сжигание этих видов топлива приводит к образованию углекислого газа () — первичного улавливателя тепла, «парникового газа», ответственного за глобальное потепление, в дополнение к другим оксидам азота и серы, вызывающим различные воздействия на окружающую среду [1].
За последние два столетия человечество увеличило концентрацию в атмосфере с 280 до более чем 380 частей на миллион по объему, и с каждым днем она растет все быстрее. По мере роста концентрации повышалась и средняя температура на планете. За последнее столетие средняя температура поверхности Земли увеличилась примерно на 0,74 ° C. Если мы продолжим бесконтрольно выделять углерод, к концу этого столетия ожидается повышение температуры еще на 3,4 ° C.Изменение климата такого масштаба, вероятно, будет иметь серьезные последствия для жизни на Земле. Некоторыми результатами могут стать повышение уровня моря, засухи, наводнения, сильные штормы, лесные пожары, нехватка воды и кардиореспираторные заболевания. Сельскохозяйственные системы будут подвергнуты стрессу — возможно, в некоторых частях мира они придут в упадок. Также существует риск того, что продолжающееся потепление подтолкнет планету к критическим порогам или «переломным моментам», таким как крупномасштабное таяние полярных льдов, крах тропических лесов Амазонки или потепление и закисление океанов, что приведет к необратимое изменение климата.Несмотря на растущее количество свидетельств опасностей, связанных с изменением климата, усилия по ограничению выбросов углерода остаются недостаточными, неэффективными и, в большинстве стран, вовсе отсутствуют. Учитывая текущие тенденции и наилучшие доступные научные данные, человечеству, вероятно, необходимо сократить общие выбросы как минимум на 80% к 2050 году. Тем не менее, каждый день выбросы продолжают расти [2].
Электроэнергетический сектор является основным источником общих глобальных выбросов, на который приходится примерно 40% мировых выбросов, за ним следуют транспорт, промышленность и другие секторы, как показано на Рисунке 1 [3].В результате в этой статье мы сосредоточимся на том, как уменьшить количество выбросов в электроэнергетическом секторе с помощью так называемой интеллектуальной электрической сети.

2. Интеллектуальная электрическая сеть против существующей электросети
Электросеть когда-то была описана как «величайшее инженерное достижение 20-го века». Это звание вызвало серьезные подозрения после известного отключения электроэнергии в Нью-Йорке, почти на северо-востоке США и некоторых частях Канады 14 августа 2003 года, в результате чего более 50 миллионов человек остались без электричества и стоимостью более 6 миллиардов долларов.Сегодня, в начале 21 века, цифровая экономика, глобальное изменение климата и природные / террористические угрозы — все это сосредоточило внимание на насущной потребности в интеллектуальной и более надежной энергосистеме [4].
Smart Grid (SG) можно рассматривать как видение, концепцию, структуру или зонтик для модернизированного, эволюционного шага следующего поколения нашей электроэнергетической системы. Это интеграция дополнительных компонентов, подсистем и услуг под контролем высокоинтеллектуальных систем управления и контроля всей электроэнергетической системы.Это комбинация обеспечивающих технологий — оборудования, программного обеспечения или методов — которые в совокупности делают инфраструктуру электроэнергетической инфраструктуры дружественной, более безопасной, надежной, самовосстанавливающейся, эффективной и устойчивой. Концепция SG, также называемая интеллектуальной сетью или сетью будущего, представляет собой «цифровую модернизацию». Интеллигентность SG заключается в уровне принятия решений, всех компьютерных программах, работающих в реле, инновационных электронных конструкциях, системах автоматизации подстанций и центрах управления.Технологии SG могут способствовать сокращению выбросов парниковых газов за счет повышения эффективности и энергосбережения, облегчения интеграции возобновляемых источников энергии и создания возможности подключения гибридных электромобилей [5].
Рассмотрим, как изменились коммуникации во второй половине 20-го века и в первом десятилетии 21-го. Мы перешли от телефонов с дисковым набором номера и дорогих междугородних звонков к Интернету, электронной почте, мобильным телефонам, видеоконференцсвязи и видеочатам. Теперь посмотрим, как изменилось наше отношение к электросети за тот же период времени.На сегодняшний день у революций, которые мы наблюдали в связи, очень мало аналогов в электросетях. Вообще говоря, Smart Grid (SG) относится к использованию цифровой информации и технологий управления для повышения надежности, безопасности и общей эффективности электрической сети. Это будет достигнуто путем предложения потребителям и коммунальным предприятиям стимулов к совместной работе над созданием более гибкой и менее загрязняющей системы [6].
2.1. Существующая электрическая сеть
На протяжении более чем столетия электрическая сеть состоит в основном из трех секторов, как показано на Рисунке 2: генерация большой мощности с использованием генерирующих станций, обычно за пределами городских районов, передача этой энергии по воздушным линиям электропередачи с высоким напряжением. (для уменьшения тока и, таким образом, уменьшения потерь и уменьшения площади поперечного сечения проводов), а также для распределения потребителям (жилым, промышленным, коммерческим и другим) при напряжении потребителей с использованием подземных кабелей.

Традиционные (термические) методы основаны на сжигании топлива (угля, нефти или природного газа) для нагрева воды в котле для получения пара. Пар приводит в движение турбину, которая вращает проводники в магнитном поле для выработки электричества. При сжигании топлива на электростанциях выделяются оксиды углерода, серы и азота, которые оказывают вредное воздействие на окружающую среду (Таблица 1). Выбросы, возникающие в результате сгорания этих видов топлива, включают диоксид углерода (), который является основным парниковым газом (ПГ), вызывающим глобальное потепление, оксиды серы () и оксиды азота ().Эти оксиды вызывают кислотные дожди, респираторные заболевания и сердечные заболевания, твердые частицы (ТЧ), вызывающие рак легких, и тяжелые металлы, такие как ртуть, которые опасны для здоровья человека.
410 907 и Радиоактивный
Уголь Природный газ Нефть Ядерная энергия
Электроэнергия 2731
% от общей генерации 40.8% 21,2% 5,5% 13,5%
Основной материал Углерод Метан Бензин, керосин Уран
Воздействие Глобальное потепление, кислотные дожди, респираторные заболевания и токсичные вещества Ядерное загрязнение
Иногда ядерные реакторы используются для создания тепла, необходимого для кипячения воды.Атомные электростанции не являются источником выбросов парниковых газов, но они создают два вида радиоактивных проблем: загрязнение радиоактивными выбросами и утилизация отработанного ядерного топлива (урана), для которого требуются специально разработанные контейнеры для хранения из-за длительного срока службы радиоактивного урана. .
2.2. Smart Electric Grid
Производство электроэнергии, вероятно, будет двигаться в сторону более возобновляемой и распределенной генерации (DG). Некоторые возобновляемые источники энергии, такие как ветряные электростанции, являются крупномасштабными и связаны с передающими сетями, но многие возобновляемые источники энергии имеют малый размер и, следовательно, подходят для соединения на уровне распределения.Это коренным образом меняет дизайн сетки и требует специальных интерфейсов. Он включает в себя распределенную (или локальную) генерацию, такую как фотоэлектрическая энергия, биогаз / биомасса и ветер, которая будет поддерживаться аккумуляторными батареями и источниками быстрой генерации [7].
Возобновляемые источники энергии, такие как гидроэнергетика, солнечная энергия и энергия ветра, являются экологически безопасными источниками. Однако они доступны не везде. Энергия гидроэнергетики привязана к плотинам, а солнечная энергия требует достаточной интенсивности облучения.Энергия ветра требует постоянной скорости ветра в одном направлении. В большинстве случаев солнечная и ветровая энергия сочетается с традиционным дизельным или газовым генератором для подачи энергии, когда этих источников недостаточно. При подключении таких источников к сети возникают определенные технические проблемы.
Гидроэнергетические сооружения преобразуют кинетическую энергию воды при падении с высокого (потенциального) уровня на более низкий в электричество. Строительство и эксплуатация плотин гидроэлектростанций оказывает большое влияние на естественные речные системы.Он может затопить прибрежные земли и разрушить среду обитания на суше, он угрожает жизни речных популяций (рыб и других диких животных) и может препятствовать естественному потоку наносов.
Есть два разных подхода к производству электричества от солнца: фотоэлектрические (PV) и солнечно-тепловые технологии. Фотоэлектрические (PV) элементы были первоначально разработаны для космической программы более 30 лет назад. Когда солнечный свет попадает на фотоэлемент, физические реакции высвобождают электроны, генерируя электрический ток.Небольшой ток от отдельных фотоэлементов, установленных в модулях, может питать отдельные дома. Солнечно-тепловые технологии — это, в большей или меньшей степени, технология производства тепловой энергии. Они используют солнце для нагрева воды и создания пара для работы электрогенератора. В параболических системах используются отражатели, которые концентрируют солнечный свет и нагревают воду, которая, в свою очередь, создает пар для привода стандартной турбины.
Ветряные электростанции используют большие вращающиеся лопасти для улавливания кинетической энергии движущегося ветра, которая затем передается на роторы, вырабатывающие электричество.Районы, где средняя скорость ветра превышает 20 км / ч, являются лучшими площадками для размещения ветряных электростанций. Ветряные электростанции состоят из большого количества турбин, каждая из которых установлена на высоких башнях в сельской местности, для чего требуется большая часть земли, на которой почти нет жителей. При проектировании ветряной электростанции всегда возникают две проблемы: загрязнение шумом и воздействие на популяции птиц.
Таблица 2 суммирует доли различных станций возобновляемой генерации и их влияние на окружающую среду.
Гидроэлектрическая Фотоэлектрическая Солнечно-тепловая Ветряная электростанция
,2716 12 часов
, 217 219
% от общей генерации 16.2% 0,06% 0,005% 1,1%
Ограничения Реализуется только на реках или водопадах Низкая выходная мощность, зависит от солнечного света Солнечные трекеры требуют сложных контроллеров Скорость ветра должна быть 20 км / ч, шумно
3. Воздействие электричества на окружающую среду
На рисунке 3 показана структура мировой энергетики для производства электроэнергии (2009 г.) [3].На рисунке 4 показано сравнение выбросов парниковых газов из различных источников энергии [8]. Он показывает, как энергия ветра и солнца выделяет минимальные выбросы. Простые расчеты могут показать, что строительство электростанции мощностью 1 МВт, работающей на газовом комбинированном цикле, приведет к 400 тоннам эквивалентных выбросов парниковых газов. Использование угля или масла приведет к увеличению количества чуть более чем в два раза. Соответствующие значения для возобновляемых источников энергии составляют менее 10% от самого чистого традиционного источника.

4.Разумное использование электроэнергии для защиты окружающей среды
4.1. Приложения для умного дома (здания)
Система умного дома объединяет широко развернутые датчики и интеллектуальные счетчики, которые могут сигнализировать о приборах, устройствах и т. Д. В каждом доме могут быть десятки контролируемых узлов, таких как бытовая техника, отопление / вентиляция / кондиционирование (HVAC), солнечные панели, электромобили и т. Д. Все эти узлы должны управляться с помощью единого блока управления с функцией программирования для включения и выключения, где это необходимо [9].
Информация, представляемая потребителям, может состоять из различных параметров, передаваемых численно, графически или символически в виде предупреждений или сигналов тревоги, включая: текущее и историческое использование энергии, эквивалентные выбросы, мгновенный спрос, текущие цены, а также температуру, влажность и уровни освещения. . Формы разрабатываемых устройств отображения различаются, состоящие из визуальных индикаторов с использованием таблиц данных, диаграмм, цветовых кодов и мигающих огней, а также звуковых индикаторов, в которых срабатывают сигналы тревоги по предустановленным значениям, чтобы информировать потребителя об ожидаемых ценовых событиях или пороговых значениях энергопотребления. [10].
Управление пиковой нагрузкой посредством реагирования на спрос вместо увеличения резервов путем предоставления потребителям постоянной прямой обратной связи о ценах на электроэнергию в течение дня, особенно в периоды пиковых нагрузок, заставит потребителей корректировать свое использование в соответствии с ценообразованием [11].
На рисунке 5 показана иллюстрация умного дома, где локальная генерация представлена в фотоэлектрических элементах на крыше дома, с датчиками, встроенными повсюду в доме, которые определяют людей, температуру, освещение и т. Д. И отправляют эти данные в блок управления (небольшой компьютер), который принимает заранее запрограммированные решения в ответ на полученные данные, такие как выключение системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и освещение, когда в комнате никого нет, или снижение энергопотребления при небольшом количестве людей (как запрограммировано), работающих стиральная машина и зарядка электромобиля в непиковые периоды, и любые другие решения.

4.2. Включение электрических / гибридных электромобилей
Электромобили работают на электричестве. Подключаемые к сети гибридные электромобили (PHEV) могут работать как на электричестве, так и на бензине. Аккумуляторы этих транспортных средств можно заряжать дома или в других местах с помощью обычной розетки. Только при длительных поездках будет использоваться бензин, так как аккумуляторы автомобиля разряжены. Внедрение PHEV может также создать спрос, необходимый компаниям для инвестирования в электрические заправочные станции [12].
SG также будет способствовать внедрению на рынок и объединению подключаемых гибридных электромобилей (PHEV), которые можно подключать к электрическим розеткам для подзарядки. С точки зрения потребителя, PHEV позволят сократить расходы на топливо. С точки зрения коммунальных предприятий возможность заряжать PHEV в течение ночи обеспечивает эксплуатационные преимущества за счет улучшенного коэффициента загрузки системы и использования ресурсов базовой нагрузки. С экологической точки зрения развертывание PHEV приведет к сокращению выбросов.Однако широко распространенная зарядка PHEV, например, в пиковые периоды дня, может увеличить пиковую нагрузку и увеличить эксплуатационные расходы коммунальных предприятий. Поэтому разработка SG имеет жизненно важное значение для коммунальных предприятий, поскольку предполагает наличие интеллекта, позволяющего посылать потребителям сигналы о том, когда заряжать их автомобили, или обеспечивать дифференцированные тарифы для поощрения зарядки в непиковые часы.
С параллельным развитием интеллектуальных транспортных средств и SG, PHEV могут стать неотъемлемой частью самой системы распределения, обеспечивая хранение, аварийное снабжение и стабильность сети.Принимая во внимание эти соображения, разумно приписать некоторую долю прогнозируемого воздействия сокращения PHEV развитию SG.
На рис. 6 символически показано, как электромобиль (работающий исключительно на электричестве) или гибридный автомобиль (работающий как на электричестве, так и на бензине) подключается к .

5. Пример: египетская электрическая сеть
Согласно статистическим данным за 2011 год, в таблице 3 представлены основные данные по электросети Египта.Если не указано иное, все данные, представленные в этом разделе, взяты из [13].
17ч 2 миллиона кВт16 Сеть
Выработанная энергия 147 миллионов кВтч
Гидроэнергетика 13 миллионов кВтч
Тепловая мощность
Энергия, приобретенная в частном секторе (BOOT) 13 миллионов кВтч
Потребленная энергия 127 миллионов кВтч
Пиковая мгновенная нагрузка в мегаваттах (МВт) 23500719 МВт
10%
5.1. Генерация
Около 90% всех генерирующих станций являются тепловыми (паровые, газовые, комбинированные). Девять процентов приходится на гидроэнергетические источники и только 1% — на возобновляемые источники энергии, как показано на Рисунке 7 [14].

Сжигание этих ископаемых видов топлива приводит к выбросам парниковых газов, а именно диоксида углерода, как показано в таблице 4, в дополнение к оксидам серы и азота, вызывая повышение температуры и способствуя возникновению явления черного облака: явления экстремального загрязнения воздуха. появляясь над городами Каир и Дельта.
Общий расход топлива на тепловых станциях 24700 тыс. .
выбросы тепловых электростанций 64 млн т
интенсивность выбросов 540 г / кВтч ген.
Выбросы на человека (в год) 0.75 тонн на человека
Чтобы представить Египет в мировом контексте, расчетные выбросы от мировой электроэнергетики составляют 12 миллиардов тонн в год, с приблизительной долей 25% из США, 25% из Китая, 25% из других крупных индустриальных стран и 25% из остального мира. Египет занимает 30-е место с приблизительно 64 миллионами тонн выбросов от электростанций ежегодно (примерно 0,5% мировых выбросов) [15].
Египет также работает над развитием ядерной энергетики как источника электроэнергии. У Египта есть ядерный исследовательский реактор мощностью 22 МВт в Иншасе в дельте Нила, который начал работу в 1997 году. Египет утвердил электростанцию мощностью 1,2 ГВт в Эль — Дабаа и, как ожидается, будет введен в эксплуатацию в 2019 году. , Революция 2011 года, проект, кажется, приостановлен на неопределенный срок.
У Египта есть амбициозный план, направленный на увеличение доли возобновляемых источников энергии до 20% от общего объема вырабатываемой энергии в 2020 году, где гидроэнергетика составляет 5.8%, 12% ветра и 2,2% солнечной энергии.
Гидроэнергетика считается одним из самых дешевых и чистых источников выработки электроэнергии. Строительство Асуанской плотины мощностью 2,1 ГВт в 1960-х годах было известным инженерным проектом 20-го века. В настоящее время уже использовано более 85% гидроэнергетического потенциала Нила.
Некоторые из лучших ветровых ресурсов мира расположены в Египте, особенно в районах Суэцкого залива, а также в долине Западного и Восточного Нила из-за высоких скоростей ветра в среднем от 8 до 10 м / с, а также из-за наличие крупных необитаемых пустынных территорий [16].На рисунке 8 показан атлас ветров Египта [17]. В настоящее время Египет вырабатывает около 550 МВт электроэнергии от ветряной электростанции Zafarana , расположенной на побережье Суэцкого залива, вдоль береговой линии Красного моря [18].

Высокая интенсивность прямого солнечного излучения (2,000–2,600 кВтч / м ²) в Египте показывает большой потенциал для развития солнечной энергетики, особенно в Верхнем Египте. Ежегодно основные регионы Египта предлагают 2400 и более часов работы от солнечной энергии. Первая в Египте солнечно-тепловая электростанция расположена в Kuraymat , примерно в 90 км к югу от Каира, и имеет мощность для выработки 140 МВт и была завершена и подключена к национальной сети в конце июня 2011 года.Солнечная энергия составляет 20 МВт от общей выработки станции. Существует общий план экспорта солнечной электроэнергии, произведенной в Северной Африке, в Европу в рамках проекта Desertec [19].
На рисунке 9 показано солнечное излучение Египта, измеренное в количестве киловатт-часов на квадратный метр в день [18].

5.2. Международные связи
Египет находится на стыке трех континентов: Африки, Азии и Европы. Египет подключил к электросети Ливии в 1999 году.Межсетевое соединение пяти стран связывает Египет в Африке с Иорданией, Сирией и Ираком в Азии и Турцией в Европе. Подключение было завершено в 2002 году.
Проект энергосистемы Совета сотрудничества стран Персидского залива (ССЗ) планирует связать Египет с ССЗ через Саудовскую Аравию. Ожидается, что линия будет завершена к 2015 году и позволит разделить 3000 МВт электроэнергии между двумя странами. Этот проект косвенно расширит электрические мощности каждой страны за счет энергоснабжения друг друга в разные часы пик.В более долгосрочных планах предусматривается более широкое межсетевое соединение, которое будет включать Африку, Ближний Восток и Европу, как показано на Рисунке 10.

5.3. Потребление
Большинство потребителей электроэнергии не знают об использовании электроэнергии: сколько они потребляют, когда и как оцениваются. По сравнению с другими отраслями (например, телекоммуникациями), потребители электроэнергии не имеют вариантов услуг и информации о ценах, необходимых для принятия обоснованных решений. По оценкам поставщиков электроэнергии, выгоды, которые стали возможными благодаря умным клиентам, составят от одной трети до половины общих выгод SG.Однако для достижения этих преимуществ требуются крупные инвестиции в новые технологии измерения, связи и взаимодействия с клиентами, а также в политики и предложения услуг, которые создают умных клиентов [20].
Некоторые из мер, которые должны быть приняты коммунальными предприятиями в Египте, включают: (i) Осветительные нагрузки составляют примерно 23% нагрузки страны. Растет интерес к замене обычных ламп накаливания на более новые компактные и энергоэффективные. Государственные дистрибьюторские компании продвигают эту тенденцию, предлагая новые лампы за полцены.В рамках этой программы продано девять миллионов ламп (20–23 Вт). Около 200 000 традиционных натриевых ламп для уличного освещения (400 Вт) также заменены высокоэффективными (100–160 Вт) лампами. (Ii) Промышленность теперь начинает использовать электрические приводы для управления двигателями, стремясь к повышению эффективности и снижению энергопотребления. Некоторые отрасли также начинают активизировать проекты комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), чтобы использовать пар с высокими температурами, уже существующий на их объектах. Отрасли с высоким потреблением электроэнергии, такие как сталелитейная и нефтехимическая, подлежат политике двойных тарифов; то есть эти потребители должны платить 50% дополнительных затрат за свое потребление в периоды пиковой нагрузки.Эта политика направлена на переключение нагрузки в периоды непиковой нагрузки. (Iii) Некоторые распределительные компании начинают практику использования предоплаченных карт на электроэнергию. Другие применяют автоматическое считывание показаний счетчиков с помощью электронных счетчиков. Это может быть шагом к интеллектуальному учету. Некоторые компании позволяют своим клиентам получать доступ и оплачивать счета за электроэнергию через Интернет.
6. Выводы
В этой статье рассматривается концепция интеллектуальной электросети и ее экологические преимущества. Эта концепция требует добавления интеллектуальности или интеллекта в каждый компонент энергосистемы, от генерации до передачи и распределения.Использование возобновляемых источников энергии для выработки электроэнергии вместо традиционных тепловых электростанций приведет к экономии ископаемого топлива и улучшению окружающей среды в результате сокращения выбросов парниковых газов (особенно), выделяемых в результате тепловой генерации. Что касается сети передачи, интеллектуальная сеть оптимизирует использование существующих линий и подстанций для максимальной эффективности и минимальных потерь. Что касается потребления, внедрение интеллектуальных счетчиков, наряду с использованием средств умного дома и расширенным внедрением гибридных подключаемых электромобилей, приведет к сокращению выбросов парниковых газов, энергосбережению и сохранению окружающей среды.
Египет может добиться многих технических и экологических преимуществ за счет применения технологий интеллектуальных сетей, особенно в области увеличения выработки электроэнергии из источников энергии ветра и солнца, а также за счет активизации своей географической роли в качестве центра электроэнергии между гидроэлектростанциями бассейна Нила, ветром и солнечная энергия из Северной Африки и ее способность соединяться с Европой через Средиземное море. Требуются дополнительные усилия для ознакомления лиц, принимающих решения, с возможностями интеллектуальной сети для быстрого финансирования и планирования действий, а также с программами обучения потребителей для сохранения энергии и связанных с этим преимуществ сохранения окружающей среды.
Как работает электросеть США?
Введение
Обширная сеть электростанций, линий электропередачи и распределительных центров вместе составляет электрическую сеть США. Сеть постоянно уравновешивает спрос и предложение на энергию, которая питает все, от промышленности до бытовой техники. За пределами поля зрения большинства электросеть обычно привлекает внимание общественности только из-за крупномасштабных сбоев, таких как отключение электроэнергии в Техасе в начале 2021 года.
Подробнее от наших экспертов
Экстремальные погодные явления, вызванные изменением климата и уязвимостью к кибератакам, вызвали опасения по поводу надежности сети.А с развитием возобновляемых источников энергии и так называемой распределенной генерации, или способности отдельных домов и предприятий производить свою собственную электроэнергию, традиционные сети испытывают растущее давление. Он теряет клиентов одновременно с тем, что его устаревшая инфраструктура требует капитального и дорогостоящего ремонта. Президент Джо Байден призвал к федеральным инвестициям в размере 100 миллиардов долларов для модернизации энергосистемы США, но некоторые эксперты предупреждают, что его планы могут столкнуться с задержками и сопротивлением в Конгрессе.
Как работает сетка?
Подробнее на:
Энергетическая и климатическая политика
Инфраструктура
Соединенные Штаты
Компьютерная безопасность
Электрическая сеть США возникла в 1882 году, когда Томас Эдисон открыл первую в стране электростанцию на станции Перл-Стрит в нижнем Манхэттене. В то время как сеть расширилась от первоначальных пятидесяти девяти клиентов Эдисона до сотен миллионов пользователей, на протяжении десятилетий ее основная структура оставалась практически неизменной.По данным Управления энергетической информации США (EIA), электростанции, работающие на ископаемом топливе, сжигающие уголь, нефть или природный газ, производят почти 60 процентов электроэнергии страны, а ядерная энергия составляет около 20 процентов. Электроэнергия передается на большие расстояния по высоковольтным линиям электропередачи, а местные объекты, известные как подстанции, преобразуют эту высоковольтную мощность в более низкое напряжение (процесс, называемый «понижением») и распределяет ее по близлежащим домам и предприятиям.
В совокупности сеть была названа крупнейшей машиной в мире и включает 7700 электростанций, 3300 коммунальных предприятий и более двух.7 миллионов миль линий электропередач. На практике, однако, есть три отдельные сети США или автономные соединения для производства и передачи электроэнергии. Это Восточная, Западная и Техасская межсетевые соединения.
Из-за высоких затрат на строительство всей этой инфраструктуры передача и распределение электроэнергии считается «естественной монополией», а это означает, что только компания, достаточно большая, чтобы контролировать весь рынок, как правило, может позволить себе необходимые инвестиции.В результате большинству энергетических компаний предоставляется монопольный контроль над местным рынком с полномочиями обеспечивать недорогую и надежную энергию в качестве общественного блага. Чтобы обеспечить выполнение этого мандата, коммунальные предприятия либо находятся в государственной собственности, либо, как правило, строго регулируются государственными регулирующими комиссиями, которые устанавливают цены, которые коммунальным предприятиям разрешено взимать с потребителей.
Подробнее от наших экспертов
Как регулируется сеть?
Ежедневная сводка новостей
Сводка мировых новостей с анализом CFR доставляется на ваш почтовый ящик каждое утро.
Большинство рабочих дней.
Местные энергосистемы возникли при небольшом национальном контроле. Но после того, как в 1965 году отключение электроэнергии в Нью-Йорке оставило без электричества 30 миллионов человек, коммунальные предприятия создали добровольную ассоциацию, Североамериканский совет по надежности электроснабжения (NERC), чтобы улучшить координацию сети и применить более высокие стандарты для работы на всем континенте.
Исторически сложилось так, что большинство коммунальных предприятий контролировали все, от электростанции до бытовой электросети.В 1978 году Конгресс принял закон о частичном дерегулировании этого сектора, позволив некоммунальным производителям электроэнергии выйти на рынок. Закон об энергетической политике 1992 г. разрешил дальнейшее дерегулирование, особенно отделение производства электроэнергии (оптовые рынки) от передачи и распределения (розничные рынки). Якобы целью этих усилий было поощрение конкуренции и снижение цен на энергоносители. Однако энергетический кризис в Калифорнии в 2000–2001 годах [PDF] вызвал вопросы о такой реструктуризации после того, как реформы штата привели к повышению цен, дефициту энергии и близкому банкротству крупных коммунальных предприятий.
Подробнее на:
Энергетическая и климатическая политика
Инфраструктура
Соединенные Штаты
Компьютерная безопасность
Сегодня надзор за сетью — это ответственность федеральных властей и властей штата. Закон об энергетической политике 2005 года определил Федеральную комиссию по регулированию энергетики (FERC) Министерства энергетики в качестве главного органа по производству и передаче электроэнергии в Соединенных Штатах.Однако юрисдикция по распределению розничной электроэнергии на местном уровне, которая фактически предоставляет эту мощность конечным пользователям, остается в руках правительств штатов и муниципалитетов.
Как возобновляемые источники энергии влияют на сеть?
Производство возобновляемой энергии быстро растет. Согласно EIA, солнечная, ветровая и другие возобновляемые источники энергии произвели 21 процент электроэнергии в США в 2020 году, и ожидается, что эта доля удвоится к 2050 году. Однако более широкое использование возобновляемой энергии создает проблемы для операторов сетей.Например, изменчивость ветра и солнечного света затрудняет прогнозирование спроса и предложения на электроэнергию. Растущее число домашних хозяйств, устанавливающих собственные источники энергии, также представляет проблемы.
В отличие от первоначальной сетевой модели с односторонней экономикой, децентрализованные формы производства энергии, известные как «распределенная генерация», находятся на подъеме. Производство солнечной энергии, в том числе из домашних установок, за последнее десятилетие выросло в геометрической прогрессии, достигнув 97 гигаватт (ГВт) общей мощности в 2020 году — энергии, достаточной для питания 18 миллионов домов.Ожидается, что тенденция сохранится. Например, электромобиль и компания по производству экологически чистой энергии Tesla продают аккумуляторные системы и солнечные панели, упакованные вместе, в качестве альтернативы традиционной сети.
Коммунальные предприятия обеспокоены тем, что распределенная генерация угрожает их жизнеспособности, особенно из-за политики «чистого измерения». Согласно сетевому учету, впервые принятому Миннесотой в 1983 году, регулирующие органы требуют, чтобы коммунальные предприятия выкупали любую избыточную мощность обратно у пользователей солнечной энергии по полному розничному тарифу на электроэнергию.Коммунальные предприятия утверждают, что, получая полную розничную цену на электроэнергию, эти пользователи эффективно избегают платить за содержание сети, даже несмотря на то, что подавляющее большинство домов и предприятий, использующих распределенную генерацию, по-прежнему полагаются на сеть, используя ее время от времени, когда солнце не светит. или ветер не дует. По словам коммунальных предприятий, эти клиенты все равно должны будут вносить свой вклад.
Коммунальные предприятия предупреждают, что по мере расширения использования солнечной энергии и потери большего числа клиентов им придется поднять цены, что, в свою очередь, заставит все больше людей отключиться от сети — процесс, известный в отрасли как «спираль смерти коммунальных предприятий».«Пока неясно, насколько изменились затраты; Согласно анализу, проведенному Институтом Роки-Маунтин, независимой исследовательской организацией в области энергетики, коммунальные предприятия на северо-востоке США могут потерять до 15 миллиардов долларов к 2030 году из-за перехода потребителей на солнечную энергию.
Это растущее давление на сеть происходит в то время, когда, как указывает эксперт по энергетике Брайан Уоршей, экономика США больше, чем когда-либо, зависит от надежной и доступной электроэнергии. Рост цен нанесет ущерб потребителям и предприятиям, в то время как коммунальные предприятия, которые не в состоянии сделать необходимые инвестиции на миллиарды долларов, могут столкнуться с большими перебоями в подаче электроэнергии, что, по оценкам, обходится в десятки миллиардов долларов ежегодно.
Чтобы компенсировать потерянный доход, некоторые коммунальные предприятия ввели новые сборы или ограничения для пользователей солнечной энергии. Другой вариант — чтобы коммунальные предприятия сами занялись возобновляемым бизнесом. Крупнейшая коммунальная компания США Duke Energy в Северной Каролине начала интегрировать ветряную и солнечную энергию в свою сеть в 2007 году. Большая часть увеличения мощности солнечной энергии произошла за счет коммунальных предприятий, а не домовладельцев.
Что такое умная сеть?
«Интеллектуальная сеть» относится к набору технологий, которые позволяют более оперативно соединять производителей и потребителей электроэнергии.По данным Министерства энергетики США, которое сделало построение интеллектуальной сети целью национальной политики, она включает в себя «цифровые технологии, которые обеспечивают двустороннюю связь между коммунальным предприятием и его потребителями», а также зондирование вдоль линий электропередачи.
Система интеллектуальной электросети может повысить надежность и уменьшить количество отключений электроэнергии. Специальные счетчики на домах и на предприятиях и датчики вдоль линий электропередачи могут постоянно отслеживать спрос и предложение, а устройства размером с почтовый ящик, известные как синхрофазоры, измеряют поток электроэнергии через сеть в режиме реального времени, позволяя операторам предвидеть и избегать сбоев.Интеллектуальные устройства могут «разговаривать» с сетью и переключать потребление электроэнергии на внепиковые периоды, что снижает нагрузку на сеть, в конечном итоге снижая цены и помогая избежать отключений электроэнергии. Децентрализованные «микросети» могут быть объединены с новой технологией аккумуляторов, чтобы обеспечить подачу электроэнергии к общинам, даже когда суровые погодные условия или другие отключения влияют на более широкую энергосистему.
С 2010 года Министерство энергетики инвестировало миллиарды долларов в инфраструктуру интеллектуальных сетей, а к 2017 году почти половина U.У потребителей электроэнергии S. были установлены умные счетчики. Между тем, такие продукты, как интеллектуальные термостаты Google Nest и бытовые литий-ионные батареи Tesla, ускоряют общественное внедрение технологий интеллектуальных сетей. Согласно прогнозам, количество установок умных термостатов увеличится [PDF] с почти восьми миллионов в 2016 году до сорока трех миллионов в 2021 году.
Каковы уязвимости сети?
Экстремальные погодные условия вызывают наибольшую озабоченность, поскольку ураганы, метели, наводнения, волны тепла и даже солнечные вспышки могут нарушить стареющие линии электропередач.(Средний возраст электростанций составляет более тридцати лет, а силовых трансформаторов в среднем более сорока лет.) Кроме того, большая часть сетевой инфраструктуры построена над землей, что дешевле в строительстве, но более уязвимо. Повышенная изменчивость из-за изменения климата не только увеличит спрос на энергию, но и снизит эффективность ее производства и передачи.
В качестве примера можно привести перебои в подаче электроэнергии в Техасе в начале 2021 года. Температуры в штате упали до тридцатилетнего минимума, отключив несколько источников выработки электроэнергии, так же как резко вырос спрос на отопление.Результатом стали повсеместные отключения электроэнергии, в результате которых миллионы людей остались без электричества во время разрушительной зимней бури; десятки человек погибли. В настоящее время штат переосмысливает принцип невмешательства в регулирование энергопотребления, что позволяет коммунальным предприятиям избегать подготовки к зиме для своего оборудования. В то же время в Калифорнии повышение температуры привело к серьезным отключениям электричества летом 2020 года, что стало первым в штате почти за два десятилетия такими отключениями.
Проблема в том, что энергосистема была разработана для мира, которого больше не существует, — говорит старший научный сотрудник CFR Элис К.Хилл, который был старшим директором по политике устойчивости в Совете национальной безопасности при администрации Барака Обамы. «Все эти системы были построены только на допущении определенного диапазона крайностей», — говорит она. «Это был безопасный способ строительства, потому что у нас был стабильный климат». Поскольку изменение климата делает экстремальные погодные явления все более частыми и суровыми, «если они основаны на прошлых моделях, вы очень уязвимы», — добавляет она.
По словам Хилла, для предотвращения будущих бедствий коммунальным предприятиям потребуется укрепить сетевую инфраструктуру.Это может включать закапывание линий электропередач или обеспечение огнестойкости наземных опор. Цена бездействия высока, говорит она, отмечая, что отключение электричества в Техасе обошлось штату в 90 миллиардов долларов. У возобновляемых источников энергии есть свои уязвимости: производство солнечной энергии в Австралии резко упало во время разрушительных лесных пожаров в 2019 и 2020 годах, поскольку дым и сажа закрывали солнце.
Кроме того, растущая зависимость сети от цифровых систем увеличивает вероятность кибератак.Недавние отчеты Счетной палаты правительства США предупреждают, что сетевые системы генерации, передачи и распределения становятся все более уязвимыми для кибер-вторжений. С 1970-х годов операторы сетей полагались на центры электронного промышленного контроля (IC), которые, как правило, не защищены от вредоносных программ, таких как вирус Stuxnet, который нацелился на иранские ядерные объекты в 2010 году. В 2019 году энергосистема США впервые подверглась кибератаке. время, но никаких перебоев в подаче электроэнергии это не вызвало.В мае 2021 года в результате атаки программы-вымогателя был временно закрыт один из крупнейших нефтепроводов в США.
Эксперты говорят, что необходимы большие инвестиции для повышения надежности и безопасности сети. В своем последнем отчете по инфраструктуре Американское общество инженеров-строителей (ASCE) прогнозирует дефицит финансирования электрической сети в размере почти 200 миллиардов долларов в течение следующего десятилетия. По данным ASCE, подавляющее большинство отключений электроэнергии вызвано устаревшими распределительными линиями, которые обеспечивают доставку «последней мили» от подстанций до домов.По некоторым оценкам, затраты на обеспечение устойчивости сети к климатическим изменениям даже выше.
Что предлагает Байден?
Президент Байден предложил крупные инвестиции в модернизацию энергосистемы США. Его обширный план инфраструктуры требует 100 миллиардов долларов на капитальный ремонт энергосистемы, включая прокладку линий электропередач на тысячи миль и инвестиции в производство и хранение чистой энергии. Цель новых линий — добавить в сеть новые мощности возобновляемых источников энергии, а также повысить надежность, позволяя операторам сетей более эффективно направлять электроэнергию туда, где она необходима.В апреле 2021 года администрация Байдена начала однодневную инициативу по усилению кибербезопасности энергосистемы, которая включает поощрение коммунальных предприятий к обновлению своих технологий для обнаружения киберугроз.
Улучшение энергосистемы является центральным элементом амбициозных целей Байдена в области климата, в частности его обещания сократить вдвое выбросы в США по сравнению с уровнем 2005 года к 2030 году. Эта цель не может быть достигнута без улучшения энергосистемы, говорят аналитики, поскольку выбросы от транспорта и промышленности будет сложнее уменьшать.Более того, сокращение выбросов за счет электрификации, включая переход на электромобили, потребует чистой и надежной энергосистемы. Байден нацелен на безуглеродный энергетический сектор к 2035 году. Эксперты говорят, что для поэтапного отказа от ископаемого топлива потребуется ряд мер: это включает субсидирование исследований и разработок (НИОКР) в области производства и хранения чистой энергии; и установление цены на выбросы, например, налог на выбросы углерода.