Загальна характеристика електроустановок

Електроустановка (ЕУ) – це установка, в якій виробляється, перетворюється, передається, розподіляється та споживається (перетворюється в інші види) електрична енергія.

За видами струму ЕУ поділяють на установки змінного та постійного струму. Найбільше розповсюдження мають ЕУ змінного струму з частотою 50 Гц. Тому у цьому підрозділі, коли мова йтиме про ЕУ змінного струму, треба сприймати інформацію щодо ЕУ з частотою 50 Гц.

ЕУ змінного струму поділяють на однофазні і трифазні. Однофазні електричні мережі (ЕМ) – це мережі, які живляться від окремої обмотки джерела живлення (генератора чи трансформатора, ДЖ), яка не має електричних з’єднань з іншими обмотками. Такі ЕМ застосовують вкрай зрідка. В абсолютній більшості випадків застосовуються трифазні ЕМ і трифазні споживачі. Трифазні ЕМ живляться від трьох обмоток і мають певні електричні з’єднання між собою (рис. 7.1). Трифазні ЕМ напругою понад 1 кВ мають три фазні провідники (позначаються L1, L2, L3), а напругою до 1 кВ – п’ять чи чотири провідники, у т.ч. три фазні, один нейтральний (для отримання фазної напруги – N) і один захисний (для убезпечення експлуатації ЕУ – РЕ) , якщо ЕМ п’ятипровідникова, або один суміщений провідник (поєднує функції нейтрального і захисного – РЕN), якщо ЕМ чотирипровідникова.

Споживачі електричної енергії можуть бути трифазні, які живляться від усіх трьох фаз, найчастіше – це електродвигуни. Рідше в умовах виробництва трапляються однофазні споживачі, які живляться від одного фазного і нейтрального (N) проводів. В умовах виробництва це, в основному, освітлювальні установки чи ЕУ невеликої потужності, у т.ч. і ПЕОМ. Однофазні ЕУ найчастіше застосовують у побуті. Хоча ці ЕУ й однофазні, але живляться вони не від однофазних мереж, а від трифазних. Тому у вирішенні питань безпеки треба вважати, що вони отримують живлення від трифазної ЕМ як її частина, і на них розповсюджуються усі положення щодо трифазних ЕМ.

Трифазні мережі мають дві напруги: фазну (U_ф) між фазним і нейтральним провідниками та лінійну (U_л) між двома фазними провідниками. Лінійна напруга у більша фазної. Найчастіше U_ф=220 В, а U_л =380 В. Трифазні споживачі мають обидві напруги, а однофазні – лише 220 В.

Щодо величини напруги ЕУ підрозділяють на установки напругою до 1 кВ (включно за діючою величиною) і понад 1 кВ. Для ЕУ напругою до 1 кВ прийнято вказувати обидві напруги – лінійну і фазну, а понад 1 кВ – тільки лінійну напругу. Стандартними напругами до 1 кВ є: 220/127, 380/220 та 660/380 В. Найбільш розповсюдженими є ЕУ з напругою 380/220 В (трифазні споживачі) чи 220 В (однофазні споживачі). Стандартними напругами понад 1 кВ є: 6, 10, 35, 110, 150, 220, 330, 400, 500 і 750 кВ.

Щодо заходів електронебезпеки (і режиму нейтралі ДЖ відносно землі) ЕУ поділяють на такі класи:

напругою до 1 кВ в ЕМ із глухозаземленою нейтраллю;

напругою до 1 кВ в ЕМ з ізольованою нейтраллю;

напругою понад 1 кВ в ЕМ з ізольованою, компенсованою або (і) заземленою через резистор нейтраллю;

напругою понад 1 кВ в ЕМ із глухозаземленою або ефективно заземленою нейтраллю.

На рис. 3.1 приведена ЕМ напругою 10 кВ з ізольованою від землі нейтраллю і 380/220 В – з глухозаземленою нейтраллю. В ЕУ напругою до 1 кВ зазвичай застосовую глухозаземлену нейтраль ДЖ (крім шахт, кар’єрів та ін.), а понад 1 кВ: ізольовану, компенсовану або (і) заземлену через резистор нейтраль в ЕУ напругою 6, 10 і 35 кВ, а вище – глухозаземлену або ефективно заземлену.

Рис. 7.1. Схема живлення ЕУ від трифазної ЕМ із заземленою нейтраллю:

ДЖ – джерело живлення; ФЗ – функціональне заземлення; ЕУ-1 – трифазний споживач (наприклад, двигун); ЕУ-2, ЕУ-3 – однофазні споживачі.