1 категория по электроснабжению

ПУЭ: обеспечение надежности электроснабжения

Хотя было время, когда люди жилы без электричества сегодня отсутствие тока в течение одного часа воспринимается нами как серьезное испытание, и в то же время даже дети знают о той разрушающей силе, которую несет в себе неконтролируемое электричество.

Поэтому человечество придумало целую систему позволяющую контролировать бесперебойность и безопасность электроснабжения.

Система разрабатывалась на протяжении всей истории развития энергетики, постоянно усовершенствовалась и дополнялась, и это не удивительно, данная отрасль одна из наиболее технологичных и постоянно меняющихся.

Сегодня в области энергоснабжения разработано ряд нормативных документов

• ГОСТ Р 50571.17-2000 стандарты защиты от пожаров
• ГОСТ Р 50571.18-2000 нормы защиты от перенапряжения электросетей
• ГОСТ Р 50571.19-2000 стандарты защиты от грозовых разрядов
• ГОСТ Р 50571.20-2000 нормы защиты от электромагнитного поля
• СанПиН санитарные нормы и правила
• ППЭН правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
• ПУЭ правила устройства электроустановок

Среди них есть документы имеющие уровень законодательных, а также подзаконных.

Правила устройства электроустановок, о которых пойдет речь, относятся к подзаконным и, используя их, следует также руководствоваться другими перечисленными стандартами.

Категории надёжности электроснабжения

ПЭУ,рассматриваемые здесь, числятся как седьмое издание, которые были изданы по частям в меру формирования, заключительные части вступили в силу с 01.11.2003 года и утверждены приказом Минэнерго России от 20 июня 2003г. N242.

Первые ПЭУ изданы в 1947-1949 годах.

Одним из важных моментов данного документа является наличие определения в нем категорий надёжности энергоснабжения и закрепление этого понятия.

Согласно Правил потребителем является единичный электроприёмник или группа таковых выполняющих единый технологический процесс или единые производственные цели электроприемником считается система механизмов, агрегатов и установок обеспечивающая преобразование электрической энергии в какой либо другой вид.

Требования электроприёмников потребителей к источникам энергоснабжения

Каждому потребителю хотелось бы иметь бесперебойное поступление электроэнергии, но сегодня это фактически невозможно, так как существует такое понятие как короткое замыкание, которое возникает при повреждении изоляции между фазами.

Пока наука не смогла придумать абсолютно надежного способа его избежать.

Система электроснабжения устроена так, что человек не сможет устранить эту либо другую поломку, это делается только с помощью релейных переключателей либо других механизмов и устройств.

При этом существует целый ряд потребителей,электроприёмники которых должны работать бесперебойно, чтобы обеспечить надлежащий уровень защиты населения, предупредить технологические катастрофы или же упредить недовыпуск товаров народного потребления.

Простой пример это выпечка хлеба – при нарушении энергоснабжения во время процесса выпечки население останется без хлеба, так как продукт будет испорчен. Для этого предприятия необходимо наличие беспрерывного поступления электричества. Это важно для многих сфер повседневной жизни общества.
Для устройства бесперебойного поступления тока используют два или даже три автономных источника.

Вторым таким источником, на случай аварийной ситуации, могут быть передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания разной мощности, либо аккумуляторные батареи, мощность которых позволит получить необходимое количество электричества в случае необходимости.

Ныне действующие ПЭУ седьмого издания регламентируют бесперебойную работу электроустановок посредством выделения категорий надёжности электроснабжения.

Правилами устройства электроустановок выделяют три категории надёжности электроснабжения:

• первая категория, которая имеет отдельную первую группу, предполагает наличие двух независимых друг от друга источников электроснабжения, а первая группа предполагает три источника. Здесь необходимо обеспечить бесперебойное поступление тока постоянно.
• вторая категория предполагает наличие двух источников, прерывание поступление тока не должно превышать 30 минут
• третья категория, все те, кто не относиться к 1-й и 2-й категориям.

Первая категория надёжности электроснабжения

К І категории относятся потребители, остановка технологического процесса которых может повлечь за собой

• угрозу для жизни людей, либо для их здоровья
• стать причиной технологической катастрофы
• повлечь существенные потери в производственной сфере, недовыпуск товаров народного потребления первой необходимости

На практике это может выглядеть так: при остановке вагонетки сталелитейного завода из-за отсутствия тока могут пострадать люди, находящиеся рядом или при разгерметизации цистерны – произойдет утечка азота, что станет причиной экологической катастрофы.

В этих и многих других случаях необходимо обеспечить непрерывное поступление тока, независимо от проблем системы электроснабжения.

Первая группа І категории предусматривает наличие трех независимых или автономных источников тока, которые позволят восстановить электроснабжение за 2 -10 секунд, чем обеспечат защиту от возможных пагубных последствий.

Сама же І категория предусматривает наличие двух независимых источников, позволяющих обеспечить надлежащие бесперебойное поступление тока.

Фактически перебой электроснабжения при І категории безопасности не ощутим для технологического процесса и незаметен для обычного человека.

Вторая категория надёжности электроснабжения

Потребители, имеющие два независимых источника снабжения, относятся ко ІІ категории надёжности.

При прерывании поступления тока из одного источника, происходит автоматическое включение второго или же это делает дежурный персонал.

Перерыв в работе электроприёмников исчисляется временем необходимым для подключения второго источника, но не должен превышать 30-ти минут.

Считается, что этого времени должно быть достаточно для запуска автономного питания дежурным персоналом либо аварийной бригадой.

Третья категория надёжности электроснабжения

ІІІ категория – это электроприемники, не относящиеся к 1-й или 2-й категориям. При перебое в электроснабжении процесс будет остановлен до устранения неисправности.

Здесь прерывание процесса не должно превышать одних суток.

Установка дополнительного источника питания на случай аварии в этой категории не предусмотрена. И восстановление энергоснабжения происходит путем устранения неполадок.

Выбор или изменение категории надёжности электроснабжения

Согласно ПУЭ каждый потребитель самостоятельно выбирает для себя категорию надежности.

И исходит, как правило, из собственных производственных потребностей и возможностей, особенностей работы предприятия.

Иногда устанавливают автономное снабжение для наиболее важных участков, при этом весь комплекс имеет меньшую степень защиты.

Например, устройство палат интенсивной терапии и операционных имеют 1-ю группу, а общие помещения больницы 1-ю категорию.

Снабжения электроэнергией наших квартир относится к этой 3-й категории надёжности, а вот аварийного освещения лестничных площадок, системы задымленности, лифтовые установки к 1-й.

Предусмотрены меры защиты для детских учреждений, больниц. В каждом конкретном случае исходят из их потребностей в надёжности электроснабжения

От выбора категории зависит стоимость услуг, так как потребление двумя или тремя независимыми электроприёмниками энергии увеличивается пропорционально их количеству в два или три раза.

Изменение категории возможно только при изменении характеристик технологического процесса, что, на практике, маловероятно.

Согласно, действующих правил нормы распространяются на новые вводимые в строй или реконструируемые в этой части электроустановки.

Надежность электропитания, категории электроснабжения

С точки зрения обеспечения надежного и бесперебойного питания, приемники электрической энергии делятся на четыре категории:

Рисунок 1. Потребители электроэнергии по категориям. 

Это потребители первой особой категории электроснабжения, потребители первой категории, потребители второй категории, потребители третьей категории электроснабжения.

Рисунок 2. Категории электроснабжения, схема подключения. 

Особая категория. 

Приемники, перерыв в электроснабжении которых недопустим.

Рисунок 3. Приемники особой категории.

Первая категория электроснабжения.

Приемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или значительный материальный ущерб, связанный с повреждением оборудования, массовым браком продукции или длительным расстройством сложного технологического процесса производства.

Рисунок 4. Приемники первой категории.

Вторая категория электроснабжения.

Приемники, перерыв в электроснабжении которых связан с существенным недоотпуском продукция, простоем людей, механизмов, промышленного транспорта.

Рисунок 5. Приемники второй категории. 

Третья категория электроснабжения. 

Приемники, не подходящие под определения 1-й и 2-й категорий  (например, приемники второстепенных цехов, не определяющих технологический процесс основного производства).

Рисунок 6. Приемники третьей категории. 

Вопрос о надежности электроснабжения потребителей связан с числом источников питания, схемой электроснабжения и категорией потребителей.

Приемники 1-й категории должны иметь не менее двух независимых источников питания.

Приемники 2-й категории могут иметь один-два источника питания (решается конкретно в зависимости от значения, которое имеет данное промышленное предприятие в народном хозяйстве страны, и местных условий).

Приемники 3-й категории, как правило, могут иметь один источник питания, но если по местным условиям можно обеспечить питание без существенных затрат от второго источника, то применяется резервирование питания и для этой категории приемников.

Классификация приемников электрической энергии и их общие характеристики

Около 70% всей вырабатываемой в нашей стране электрической энергии потребляется промышленными предприятиями.

Приемники электроэнергии промышленных предприятий делятся на следующие группы:

1. Приемники трехфазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.

2. Приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц.

3. Приемники однофазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.

4. Приемники, работающие с частотой, отличной от 50 Гц, питаемые от преобразовательных подстанций и установок.

5. Приемники постоянного тока, питаемые от преобразовательных подстанций и установок.

Для всех приемников перечисленных выше групп необходимо знать:

1) требования, предъявляемые действующими Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) к надежности питания приемников (1-я, 2-я и 3-я категории);

3) режим работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный);

3) места расположения приемников электроэнергии и являются ли они стационарными или передвижными.

В настоящее время электроснабжение промышленных предприятий ведется на переменном трехфазном токе. Для питания групп приемников постоянного тока сооружаются преобразовательные подстанции, на которых устанавливаются преобразовательные агрегаты: полупроводниковые выпрямители, ртутные выпрямители, двигатели-генераторы и механические выпрямители.

Преобразовательные агрегаты питаются от сети трехфазного тока и являются поэтому приемниками трехфазного тока.

Приемники постоянного тока, имеющие индивидуальные преобразовательные агрегаты: электропривод по системе генератор-двигатель, ионный электропривод и т.п., являются с точки зрения электроснабжения приемниками трехфазного тока.

Часто встречающимися приемниками постоянного тока, требующими питания от преобразовательных подстанций, являются: электрифицированный транспорт, некоторые установки, использующие явление электролиза, некоторые электродвигатели подъемно-транспортных и вспомогательных механизмов.

Согласно ПУЭ электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяются на электроустановки напряжением до 1000 В и электроустановки напряжением выше 1000 В.

Электротехнические установки напряжением до 1000 В выполняются как с глухо заземленной, так и с изолированной нейтралью, а установки постоянного тока — с глухо заземленной и изолированной нулевой точкой.

По частоте тока приемники электроэнергии делятся на приемники промышленной частоты (50 Гц) и приемники с высокой (выше 10 кГц), повышенной (до 10 кГц) и пониженной (ниже 50 Гц) частотами.

Большинство приемников использует электрическую энергию нормальной промышленной частоты. Установки высокой и повышенной частоты применяются для нагрева под закалку, ковку и штамповку металлов, а также для плавки металлов. К приемникам с повышенной частотой относятся, например, электрические двигатели в текстильной промышленности при производстве искусственного шелка (частота 133 Гц).

Для преобразования переменного тока промышленной частоты в токи высокой и повышенной частоты служат двигатели-генераторы (электромашинные преобразователи), а также тиристорные или ионные преобразователи. Для получения повышенной частоты до 10 кГц применяют преимущественно тиристорные преобразователи (инверторы).

Для получения частот 10 кГц и выше применяются ламповые генераторы. От ионных генераторов можно получать до 2800 Гц. К приемникам с пониженной частотой относятся коллекторные электродвигатели, применяемые для транспортных целей (16 2/3 Гц), перемешиватели жидкого металла (до 25 Гц) и индукционные нагревательные устройства для отливки крупных деталей.

Переменный ток пониженной частоты в промышленных установках широкого применения не имеет.

Приемники электрической энергии могут быть подразделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков нагрузки. Деление потребителей на группы позволяет более точно находить суммарную электрическую нагрузку.

Различают три характерные группы электроприемников:

1. Приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т. п.

2. Приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения.

Период остановки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды.

Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков (механизмы подъема поперечины, зажимы колонн, двигатели быстрого перемещения суппортов и др.), гидравлических затворов и т. п.

3. Приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла.

В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений.

Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т. п.

Для перечисленных выше режимов работы приемников в соответствии с ГОСТ 183-74 электропромышленность выпускает электродвигатели, рассчитанные на указанные условия работы.

В действительности график нагрузки каждого приемника отличается от заданного при проектировании. На режим работы приемника влияют технологические особенности каждой отрасли промышленности. График нагрузки приемника является основным показателем, по которому его следует классифицировать.

Рисунок 7. Правильный и качественный монтаж, так же напрямую влияет на надежность электроснабжения. 

Кроме разделения потребителей по режимам работы следует учитывать несимметричность нагрузки или неравномерность загрузки фаз. К симметричным нагрузкам относятся электродвигатели и трехфазные печи.

К несимметричным нагрузкам (одно- и двухфазным) следует отнести электрическое освещение, однофазные к двухфазные печи, однофазные сварочные трансформаторы и т. п.

в том случае, когда распределить их симметрично по фазам не удается.
 

Как определяется категория надежности электроснабжения

Электрическая энергия представляет собой главный ресурс, необходимый для осуществления деятельности предприятий. Промышленное технологическое оборудование, применяемое в различных отраслях производства, имеет электрический привод. Создание нормальных бытовых условий также невозможно без электричества.

Перерывы в обеспечении потребителей электрической энергии приводят к остановке деятельности предприятий и организаций различного профиля, прекращению работы транспортных средств на электрической тяге, неработоспособности систем регулирования движения автотранспорта, вызывающей коллапс на автодорогах.

Отключения электричества у потребителей бытового сектора вызывают дискомфорт населения, лишая его освещения, а нередко и возможности обогреть жильё и приготовить пищу.

Аварийное отключение электроприёмника может приводить к различным последствиям в зависимости от характера отключаемого объекта. Причём эти последствия могут быть несопоставимыми.

Например, отсутствие подачи электроэнергии, пусть даже достаточно длительное, в жилом секторе может вызвать дискомфорт или, в худшем случае, порчу продуктов в холодильнике. Если же полностью исчезнет питание авиационного диспетчерского центра или операционного больничного отделения, это может привести к авиационным катастрофам и гибели людей на операционном столе.

Совершенно очевидно, что подходы к обеспечению надёжности снабжения потребителей электрической энергией должны быть увязаны с потенциальной опасностью, возникающей при их аварийном отключении.

Законодательством РФ в области энергетики определены градации электроприёмников по категориям надёжности электроснабжения. Категорийность объекта должна определяться ещё на стадии проектирования.

При этом принимаются во внимание:

• особенности технологических циклов данного производства;
• условия работы оборудования;
• наличие на производстве опасных факторов;
• прогнозирование ситуаций, которые могут возникнуть при перерыве электропитания конкретного потребителя.

Требования пуэ к электроснабжению потребителей различных категорий

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) подразделяют все электроприёмники потребителей по признаку тяжести последствий перерывов в электропитании на 3 группы: 1, 2 и 3 категории надёжности электроснабжения.

Рассмотрим подробнее характеристики электроприёмников различных категорий обеспечения надёжности электроснабжения и технические требования ПУЭ, предъявляемые к организации их электропитания.

1 КАТЕГОРИЯ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Первый уровень по категорийности, в соответствии с ПУЭ получают электроприёмники тех предприятий и организаций, перерыв в обеспечении которых электрической энергией влечёт за собой наиболее тяжёлые последствия. Первый категорийный уровень обеспечения электроэнергией условно делится на две группы потребителей.

К группе специально выделенных электроприёмников ПУЭ относит объекты, отключение электроэнергии на которых может иметь следующие последствия:

• возникновение ситуаций, представляющих опасность для жизни людей;
• нарушение технологических циклов, способных привести к взрывам или пожарам.

Обеспечение электропитания потребителей, относящихся к выделенной группе в составе электроприёмников первой категории надёжности электроснабжения, осуществляется по следующему принципу:

Для обеспечения питания таких электроприёмников по требованию ПУЭ должно быть предусмотрено 3 не связанных друг с другом источника.

Схема автоматики должна осуществлять обеспечение взаимного резервирования каждого из 3 источников.

Схемы подачи электрической энергии, предполагающие ручное включение резервного питания при отключении рабочего источника, для объектов первой категорийности по надёжности обеспечения электричеством не могут быть применены.

Одним из 3 независимых источников может быть автономная электростанция, оборудованная автоматическим запуском при отключении рабочего питания. Допускается использование для обеспечения резерва агрегатов бесперебойного питания и аккумуляторных батарей.

Приоритеты линий электроснабжения в логике работы автоматических устройств определяются при проектировании системы автоматизации и зависят от технических и режимных особенностей питающих линий.

Обеспечение электроэнергией потребителей, имеющих первую категорийность, но не отнесённых к особо выделенной группе, осуществляется в соответствии с правилами ПУЭ двумя не связанными между собой источниками. Переключение питания должно осуществляться автоматически.

В качестве резерва может использоваться автономный электрогенератор с автоматическим запуском от системы контроля напряжения.

Отключение питания электроприёмников первого категорийного вида по надёжности, не относящихся к специально выделенной группе характеризуется следующими последствиями:

• причинение материального ущерба в результате остановки крупносерийных промышленных производств;
• нарушение сложных технологических цепочек, вызывающее продолжительный массовый останов промышленного оборудования;
• сбои в работе жизненно необходимых объектов коммунального хозяйства и городской инфраструктуры;
• массовая неработоспособность средств связи и телевизионного вещания.

Категория надёжности электроснабжения потребителей — 1, 2, 3 категории

Существует ПУЭ (правила устройства электроустановок), где можно определиться с классификацией электропотребителей и познакомиться с условным их разделением по надёжности.

Если рассматривать многоэтажный дом и больницу, то надёжность второй, должна быть выше.

Так как здесь ведётся подключение реанимаций и операционных помещений к питающему устройству, следовательно, аварийное выключение может привести к потере человеческой жизни или её угрозе.

Если рассматривать химическое предприятие, то здесь отключение от электроэнергии повлечёт за собой взрыв, жертвы и нанесён будет материальный ущерб, отсюда этот объект является важным и требует надёжного электроснабжения.

Все объекты тщательно изучаются, и им присваиваются категории надёжности.

Какие категории выделяют:

• Первая. Эту группу называют ещё очень важной. Так как здесь отсутствие питания ведёт к необратимым процессам, а, главное, создаёт опасность человеческой жизни, государства и может создаваться аварийная ситуация, которая выльется в большой материальный ущерб. Поэтому здесь включается бесперебойное питание от двух независимых источников, когда автоматическое переключение с одной шины на другую ведётся в считаные доли секунд. Также в первой группе для того чтобы увеличить надёжность предусматривают третий источник, например, аккумуляторные батареи, автономные мини-электростанции и т. д. Этот источник предназначается для особой группы. Ими может питаться и второй энергоноситель.
• Вторая. Аварийное отключение питания может привести к массовому браку, нарушению технического процесса, жизнедеятельности людей. Здесь также используются два независимых и взаимозаменяемых источника. Этой группой пользуется значительное число электропотребителей.
• Третья. Те потребители, что не входят к первым двум категориям, относятся в 3 группу. Здесь используется один источник электроснабжения, только обязательным условием является остановка питания не более одних суток. Источником может быть одно трансформаторное КТП и в один год допускается 72 часа отключений.

Чем важнее категория, тем выше её стоимость, так как ведёт к установке дополнительного оборудования, отсюда будет и общая система электропотребления достаточно сложная.

Требования к источникам электроснабжения

Электроприёмники каждой категории согласно правилам установки имеют определённые требования.

• В 1 группе элктроприёмников обязательно питание подключается от независимых блоков питания. А если речь идёт об особой группе приёмников, то здесь дополнительно предусматривается третий независимый взаимно резервирующий электрический блок. Таким образом, обеспечивается бесперебойное и надёжное электрическое питание. Так как сбои в электропитании могут привести к человеческим жертвам, материальному ущербу, нарушению технического процессу, сбою работы телевидения и т. д.
• Во второй группе электроприёмников также идёт обеспечение от двух независимых источников. С той лишь разницей, что здесь допускается некоторое количество времени для подключения резервного источника, тогда как в первой категории переключение ведётся автоматически. Резервное питание может подключаться выездной оперативной бригадой или дежурным персоналом. Перерыв питания в этой группе может привести к простою рабочих и электрооборудованию, остановке выпуска продукции.
• В электоприёмниках третьей группы питание ведётся одним источником и перерыв в питании не может быть более 24 часов.

Категории надёжности электроснабжения здания/объекта

Существует таблица, где отображается категория надёжности жилых домов, общежитий, учрежденческих зданий и объектов:

• Жилой дом, где есть наличие электроплит, относят ко 2 группе.
• Дом, в котором 8 квартир и имеются электроплиты – 3-я группа.
• Садовые участки – 3.
• Помещение с противопожарным оборудованием – 1.
• Общежитие, где проживают больше 50 человек – 2. Меньше 50–3.
• Индивидуально тепловой пункт и ЦТП – 1.
• Здания, где работают больше 2 тысяч человек – 1.
• Высотные здания больше 16 этажей – 1.
• Санаторные здания и дома отдыха – 1.
• Госстрах и финансовые учреждения с наличием охранной сигнализации и противопожарных устройств – 1.
• Библиотеки с охранным обустройством – 1.
• Библиотеки, где хранятся одна тыс. экземпляров книг – 2.
• Сохранность экземпляров книг до 100 единиц – 3.
• Дошкольные и школьные учреждения с охранным оборудованием – 1.
• Гостиницы с охранным и противопожарным обустройством – 1.
• Столовые, кафе и другие помещения для приёма пищи – 1.
• Здания бытового обслуживания (парикмахерские, где больше 15 человек, ателье, когда 50 людей и химчистки с производительностью в 500 кг) – 2.
• Музеи федерального, краевого и республиканского значения – 1.
• Медицинские здания с интенсивной терапией, операционной, палатой недоношенных детей – 1.
• Временные объекты – 3.

Здание, которое имеет 3 группу и питание происходит по одной линии, следует охранное и пожарное оборудование подключать к автономным источникам.

Силовые электроприёмники и освещение подключаются от трансформаторов.

Трансформаторные подстанции используются для общественных зданий встроенные или пристроенные.

Жилое здание может питаться от пристроенных подстанций только в том случае, если они наполнены жидким диэлектриком.

Использование ТП в жилом корпусе и школьном заведении запрещено.

Размещать ТП следует таким образом, чтобы была возможность круглосуточного доступа для организаций и персонала, которые занимаются обслуживанием.

Схемы (описание)

Обязательным условием приёмников первой группы являются независимые источники питания. И в случае нарушения электропитания, автоматически идёт его восстановление от резервного электроснабжения. Электричество независимых источников ведётся с различных подстанций или с одной. При этом должны, соблюдены некоторые условия:

• Шины или секции подключаются от независимых источников;
• Соединения между шинами или секциями не должно быть. Отключение происходит автоматически в аварийной ситуации.

Резервным источником питания могут служить аккумуляторные батареи, приборы бесперебойного питания, местные электростанции.

Рис.1

На рисунке 1 показана радиальная схема потребителей 1 категории. Во время аварийного выключения электроэнергии на одной из секций произойдёт автоматическое включение выключателя на шине.

Со второй категорией потребителей при нарушении целостности электрической цепи возможна некоторая задержка питания, пока не включится резервное электрическое устройство.

Рис.2

Вторая схема рис.2 отображает потребителей 2 категории. Также можно использовать и для 1 группы.

Аварийное отключение питания на одной из секций не помешает продолжению работы второй секции.

Рис.3

На рис 3 изображена схема потребителей 3 категории. Используя аварийный источник, схему можно использовать для потребителей 1 категории.

Кто и как определяет

Критериями выбора категорий в электроснабжении являются численность людей.

Рассматривается, прежде всего, их безопасность и уровень материального ущерба, если произойдёт отключение электропитания.

Для таких целей проектировщиками разработан классификатор различных видов электроснабжения. В нём указываются типы зданий, объектов, стоит только выбрать нужное строение с определённой категорией.

В производственных зданиях, чтобы определить нужную группу электропитания участвуют технологи и используются документ СП 31–110–2003 и ПУЭ (правила устройства электроустановок). Всё зависит от опасности и возможного материального ущерба. Чем она ниже, следовательно, и категория будет ниже и наоборот. Например, объекту, связанному с пожаром всегда присваивается первая категория.

Иногда категория здания и электроснабжения не совпадают. Такое случается в тепловых пунктах, и в технических условиях прописывается разрешённая мощность индивидуально для каждой группы электроснабжения.

Категория электроснабжения объекта. Описание трех категорий электроснабжения

Современный житель развитого мегаполиса не представляет своей жизни без всевозможных приборов и механизмов. А ведь большинство из них функционирует за счет потребления электрической энергии. Поэтому иногда кажется, что представить нормальную жизнедеятельность без нее невозможно.

В настоящее время сети электросистем плотно опутывают практически все населенные уголки земного шара. Их конструкция в простейшем представлении состоит из множества источников, а также пунктов преобразования, распределения и передачи энергии рассматриваемого вида.

Однако некоторым потребителям необходимо постоянное и бесперебойное снабжение, в то время как отдельные приборы могут определенное время находиться без подключения к основной питающей сети.

Так к какой же группе отнести тот или иной механизм? Именно этот вопрос и будет рассматриваться в представленном ниже материале.

Категории надежности электроснабжения потребителей

Как уже говорилось ранее, разные приборы предъявляют различные требования к условиям питания от системы электрической сети. В настоящее время используется классификация, включающая три основные группы, каждая из которых носит название «категория электроснабжения».

Следует отметить, что подобное разделение применимо к отдельным электроприемникам. Однако в большинстве случаев приходится вести речь об их совокупности. В них могут присутствовать как приборы, относящиеся к первой категории, так и механизмы, которые приписываются к третьей.

В таких ситуациях следует обращать внимание на то, количество каких электроприемников преобладает над остальными. В связи с этим было принято решение о том, чтобы относить описанные ранее группы преимущественно к одной из категорий снабжения по надежности.

Рассмотрим каждую из них подробнее.

Основной признак

После рассмотрения данной классификации следует разобраться, на чем же она основана. Важнейшим критерием разделения на вышеописанные группы стала потребность в бесперебойном питании от электрической сети.

К примеру, нельзя сравнивать по значимости обычный частный дом в деревне и какое-либо учреждение здравоохранения, например больницу.

Согласитесь, что даже самый незначительный перерыв в электроснабжении операционных палат приведет к причинению вреда здоровью и жизни человека, находящегося в это время в руках врачей. И наоборот, жители жилого дома могут без особых потерь побыть без электричества.

1 группа

К числу потребителей первой категории электроснабжения по надежности относятся те приборы и механизмы, перерыв в снабжении которых способен повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу для нормального существования государства и его безопасности в том числе, достаточно крупный материальный ущерб.

Кроме того, сюда также входит нарушение сложных технологических процессов, губительное изменение в функционировании стратегически важных компонентов телевидения и связи, а также объектов коммунального хозяйства.

Первая категория электроснабжения, как уже говорилось ранее, включает в себя достаточно ответственные приемники электрической энергии, поэтому существует определенный ряд требований, предъявляемых к ним.

Одним из таких можно считать подвод питания от двух не связанных между собой источников. Именно независимость является наиболее важным критерием.

Применение подобных схем обусловлено значительным уменьшением опасности возникновения аварийного отключения приемников от питающей сети.

Рассматриваемая категория электроснабжения допускает перебои в поступлении энергии только на время, необходимое и достаточное для автоматических переключений с одного источника на второй.

Первая особая категория электроснабжения

Отдельно следует выделить группу приборов, которые характеризуются тем, что они требуют абсолютно бесперебойного подвода питания от сети.

Подобная категория электроснабжения включает в себя приемники энергии, которые осуществляют непрерывную работу для того, чтобы безопасно остановить производственный поток, предотвратить возможность возникновения очага возгорания и прочих чрезвычайных ситуаций.

Важное условие эффективной работы подобных электрических механизмов заключается в использовании третьего источника независимого питания. К примеру, это может быть дизельный генератор или аккумуляторные батареи. В таком случае, если станет невозможным снабжение энергией от двух основных пунктов питания, в работу немедленно вступит третий.

Тем не менее вероятны ситуации, когда нет возможности использовать вышеупомянутый дополнительный источник. В таком случае допускается применение так называемого технологического резерва, который также способствует максимально плавной и быстрой остановке производственной деятельности.

2 группа

Вторая категория электроснабжения потребителей отличается некоторыми послаблениями в предъявляемых требованиях к питанию от сети.

К ней относят такие приемники и приборы, перебой в работе которых способен вызвать значительное уменьшение выпуска изготавливаемой продукции, простои производственных аппаратов и техники, задействованных в конкретном технологическом процессе.

Кроме того, рассматриваемая категория электроснабжения, отключенная на некоторый промежуток времени, может повлечь за собой нарушение нормальных условий жизнедеятельности значительного числа жителей государства. Требования к подводу питания похожи на критерии для первой группы, однако есть и некоторые отличия.

Вторая категория электроснабжения нуждается в поступлении энергии из двух мест, однако допускается временное отсутствие питания, достаточное для переключения с одного источника на другой посредством выездной бригады сетей или оперативного персонала самого потребителя.

3 группа

Данная группа наиболее обширна. 3 категория электроснабжения включает в себя все те приборы, которые не попали в перечисленные ранее группы. Тем не менее и она предъявляет некоторые требования. К примеру, срок перерыва в электроснабжении допускается не более 72 суммарных часов в течение года и не более 24 последовательных часов.

Применение на практике

Следует отметить, что категория электроснабжения объекта может изменяться при возникновении такой необходимости. Конечно же, все зависит от его назначения. Если рассматривается какой-либо производственный участок, то, скорее всего, ему будет присвоена первая или вторая группа по надежности. И наоборот, категория электроснабжения жилых домов наиболее часто будет третьей.

Заключение

Нормальную жизнедеятельность любого современного человека непросто представить без электрической энергии. Надежное снабжение подобными ресурсами стало необходимым для эффективной работы фабрик и промышленных предприятий, учреждений образования и здравоохранения, компонентов жилищно-коммунального сектора и элементов сельского хозяйства.

Что такое категории надежности электроснабжения?

Многих интересует вопрос, почему для одних потребителей электрической энергии подтягиваются отдельные линии электроснабжения, создаются схемы автоматического ввода резерва, а остальные могут находиться без электроснабжения в течении суток, а иногда и более. Применение какой-либо схемы питания зависит от категории надежности снабжения потребителя, либо группы потребителей. Они делятся на три группы – первую, вторую и третью.

Первая категория надежности электроснабжения

Данная группа не допускает перерыва в электроснабжении. Перерыв подачи электрической энергии к объекту может привести к очень тяжелым последствиям, таким как:

• Опасность для жизни и здоровья людей;
• Массовый брак продукции;
• Дорогостоящее оборудование может выйти из строя;
• Сложные технологического процесса нарушаются;
• Нарушение нормального функционирования объектов коммунального хозяйства;

Наиболее существенный вес данной категории в промышленности, где остановка работы, например таких устройств, как вентилятор главного проветривания шахты приводит к остановке шахты и эвакуации всех людей из нее, что является срывом технологического процесса ставящим под угрозу жизнь и здоровье людей, а также приводят к массовому недоотпуску продукции и угрозе взрыва в шахте.

Наибольшая составляющая потребителей первой категории электроснабжения приходит на химическую и металлургическую промышленности, в остальных отраслях удельный вес данной нагрузки гораздо ниже.

На металлургических комбинатах, которые имеют не полный цикл производства металла (только коксохимические цеха или доменные и пр.), количество электроприемников 1-й категории может составлять порядка 70-80%, а с полным циклом 25-40%. На заводах производящих синтетический каучук приблизительно 70-80% полной нагрузки предприятия.

Из электроприемников 1-й категории можно выделить особую группу потребителей, бесперебойная подача электрической энергии к которым необходима для безаварийного останова производства, чтобы не допустить чрезвычайных происшествий (угрозы жизни и здоровью людей, повреждения дорогостоящего оборудования, пожаров, взрывов и других).

При проектировании электроснабжения потребителей данной группы необходимо тщательно исследовать специфику производства и технологию работы проектируемого объекта. Без необходимости не нужно завышать мощность для данной группы. Рассмотреть и сопоставить все возможные варианты. Также необходимо в обязательном порядке предусмотреть резервное питание для приемников данной группы.

Примерами таких  электроприемников могут быть:

Шахтные подъемные машины, обеспечивающие подъем людей из шахты при возникновении аварийных ситуаций

При остановленном технологическом процессе насосы охлаждения доменных печей:

Также  к ним относят потребителей, перерыв в снабжении которых приводит к загрязнению окружающей среды опасными для жизни и здоровья людей веществами. В бытовом примере это системы канализации:
Вторая категория надежности электроснабжения

При перерыве питания потребителей данной группы может произойти:

• Массовые простои рабочих и техники;
• Массовый недоотпуск продукции предприятия;
• К остановке электротранспорта;

Для таких приемников тоже предусматривают резервное питание, но в отличии от электроприемников 1-й категории, могут допускаться перерывы в электроснабжении для ручного ввода резервного питания или для выезда ремонтной бригады для переключений в ручном режиме на подстанции, где нет постоянного дежурного персонала. Если автоматический ввод резерва (АВР) не несет за собой больших финансовых затрат, он может применяться и для потребителей 2-й категории.

Эта группа является самой многочисленной для всех отраслей промышленности. Она не однородна.

В данной группе может присутствовать  нагрузки которые ближе по своим технологическим требованиям к электроприемникам 1-ой категории, а некоторые ближе к 3-й категории.

К вопросам бесперебойности питания данной категории нужно подходить особо внимательно и не применять резервирование постоянно, как это требует первая категория электроснабжения.

Эти обстоятельства получили свое отражение в ПУЭ,  которые при определенных обстоятельствах допускают не создавать специального резервирования для потребителей 2-й категории. Уровень надежности питания определяют в основном с помощью технико-экономических расчетов исходя из минимальных затрат вызываемых при остановке производства.

Третья категория надежности электроснабжения

В данную группу вошли все остальные электроприемники, которые не попали ни в первую, ни во вторую категории. Для бытовых потребителей – это жилые кварталы, дома. Для промышленности –  цеха, где нет серийного производства изделий или вспомогательные цеха.

Данная группа допускает перерыв в электроснабжении на время необходимое для произведение ремонта (замены) электрооборудования, но не должно превышать больше 1 суток.

При проектировании электроснабжения данных устройств необходимо учесть способы прокладки кабелей, резервирование трансформатора (при замене трансформатора), чтобы выполнение ремонта прошли в сроки  указанные в ПУЭ.

Можно сделать вывод, что при проектировании системы электроснабжения как промышленного предприятия так и бытовых потребителей необходимо учитывать влияние различных факторов, которые будут влиять на категорию надежности. Также провести анализ ответственности и назначения электроприемников, их роль в технологическом (бытовом) процессе, допустимое время перерыва питания.