Охранные зоны и правила электробезопасности

Суть явления

В отличие от природных ресурсов вроде газа, электроэнергию невозможно закачивать в хранилища и брать оттуда столько, сколько нужно. Поэтому выработка электроэнергии напрямую зависит от потребления. Когда спрос на электричество больше, электростанция вырабатывает больше электроэнергии.

Повседневное использование электроэнергии

Таким образом, передачу электрического тока можно охарактеризовать как непрерывный процесс выработки, транспортировки и потребления. На государственном уровне передача электроэнергии относится к вопросам стратегической безопасности и является приоритетной задачей, на инфраструктуру которой ежегодно выделяются огромные суммы бюджетных средств.

Например, в России в 2018 году на благоустройство энергетической инфраструктуры было потрачено 30 миллиардов долларов.

Дополнительная информация. Недавно в Австралии была запущена первая в мире аккумулирующая электроэнергию станция фирмы Тесла. Саму электроэнергию добывают ветряки, которые заряжают гигантский блок батарей. От них энергия уже передается конечному потребителю по проводам. Таким образом, люди не остаются без электричества в безветренный день.

Решение проблемы ветряков аккумуляцией электроэнергии

Опасность поражения электрическим током

Опасность поражения электрическим током проявляется не только при работе с электричеством, но и в повседневной жизни. Сотрудники, чей род деятельности напрямую связан с силой тока, больше подвержены риску. Смертельные исходы от электротравм, по статистике, в зависимости от типа отрасли, составляют около 15-30 % ежегодно. В основном, это происходит в случае невнимательности и нечаянного касания проводов под напряжением

Именно поэтому соблюдение техники безопасности очень важно при работе с электрическим током

Опасность представляет для человека напряжение свыше 35-40 Вольт, оно может привести к летальному исходу без своевременного оказания медицинской помощи. Степень поражения напрямую зависит от силы тока, конструкции электрической сети, источника питания, контакта с влажной средой и ряда других факторов. Угрозу несет как постоянный ток, так и переменный.

Опасным для жизни является поражение током всех систем организма, что приводит к мгновенной остановке сердца. Мышцы при этом сокращаются, и пострадавший самостоятельно не может отпустить провод, находящийся под напряжением. Поэтому электрики при работе касаются проводов внешней частью ладони, чтобы в случае поражения током не схватить кабель, находящийся под напряжением, сжав его еще сильнее.

Можно выделить основные причины электротравм на производстве:

  • работа с кабелями под напряжением без соблюдения норм техники безопасности;
  • некачественное заземление электроустановок;
  • отсутствие ограждения у оборудования, находящегося под напряжением;
  • проведение электромонтажных работ без использования средств защиты;
  • непосредственный контакт с проводами, где повреждена или отсутствует изоляция;
  • неисправность проводки, что может привести не только к поражению током, но и возгоранию;
  • если используются для оборудования высокой мощности «слабые» соединительные провода, не выдерживающие его силу тока;
  • повышенная влажность в местах выполнения сварочных работ и др.

Основные причины поражения человека электрическим током

Каковы основные правила безопасного применения электроэнергии в быту?

Необходимо постоянно следить за выполнением следующих основных положений по безопасному использованию электроэнергии в быту:

  • Защита от коротких замыканий (автоматы, пробочные предохранители) в квартирной электропроводке должна быть всегда исправна. Замена заводских предохранителей, даже временно, различными металлическими проводниками, например, «жучками», может послужить причиной несчастного случая, пожара.
  • Основным условием безопасного применения электроэнергии в бытовых помещениях является исправное состояние изоляции электропроводки, электроприборов и аппаратов, предохранительных щитов, выключателей, штепсельных розеток, ламповых патронов и светильников, а также шнуров, с помощью которых включаются в электросеть электроприборы, телевизоры, холодильники. Поэтому необходимо следить за состоянием изоляции, обеспечивая своевременный ремонт силами электромонтеров.
  • Во избежание повреждения изоляции не допускается:
    • подвешивать электропровод на гвоздях, металлических и деревянных предметах;
    • перекручивать провод;
    • закладывать провод и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопления;
    • вешать что-либо на провода;
    • вытягивать за шнур вилку из розетки;
    • закрашивать и белить шнуры и провода.


Рис. 9. Повреждения изоляции, встречающиеся в бытовых электросетях

Характерные повреждения изоляции, встречающиеся в бытовых электросетях, приведены на рис. 9.

Основные правила техники безопасности в быту

  1. При проведении работ во влажных помещениях требуется использовать резиновый коврик и перчатки;
  2. Перед включением в сеть нового электрического прибора требуется внимательно изучить инструкцию и соблюдать в точности все указания по его эксплуатации;
  3. Обходить мимо все обвисшие линии электропередач, ни в коем случае к ним не прикасаться, не подходить к трансформаторным установкам;
  4. При эксплуатации промышленного и домашнего оборудования требуется срочно прекратить использование электрооборудования, если появились искры, и почувствовался запах гари. Также запрещается:
  • включать в одну розетку одновременно несколько мощных электроприборов;
  • касаться проводов и электрооборудования влажными руками или, находясь на влажному полу;
  • использовать приборы не по их техническому назначению;
  • перегибать кабеля оборудования, как в процессе работы, так и при хранении, чтобы не повредить изоляцию и др.
  1. Проверять наличие электроэнергии в кабелях голыми руками, касаться оголенных проводов;
  2. Категорически запрещено использовать неисправные розетки, включатели, удлинители;
  3. Касаться электрических приборов, находящихся под напряжением, влажными руками;
  4. Оставлять без присмотра на длительный период времени бытовые приборы (утюги, камины и ветродуйки, электрические плиты);
  5. При замене осветительных приборов все работы проводятся строго сухими руками, стоя на сухой поверхности;
  6. В случае возгорания электрического прибора отключить автомат (рубильник), ни в коем случае не пытаться выдернуть шнур из розетки.
  7. При проведении ремонтных работ проводки полностью обесточивать всю сеть.

Оповещающие знаки о приближении к опасной зоне

Электроэнергетика

Основная статья: Электроэнергетика России

Крупнейшая в России тепловая электростанция — Сургутская ГРЭС-2 обеспечивает электроэнергией важнейший для России нефтегазовый промысел в Западной Сибири, сжигает ценное нефтехимическое сырьё и автомобильное топливо — Нефтяной газ

Значение электроэнергетики в экономике России, так же как и её общественной жизни трудно переоценить — это основа всей современной жизни.

По важному показателю — выработке на одного жителя — в 2005 году страна находилась приблизительно на одном уровне с такими энергоимпортирующими государствами как Германия и Дания, имеющими меньшие транспортные потери и затраты на отопление. Однако после спада в 90-х с 1998 года потребление постоянно растёт, в частности в 2007 году выработка всеми станциями единой энергосистемы составила 997,3 млрд кВт·ч (1 082 млрд кВт·ч в 1990 году).. Производство электроэнергии в 2017 году составило 1,091 трлн кВт·ч, что на 0,1% выше уровня 2016 года

Производство электроэнергии в 2017 году составило 1,091 трлн кВт·ч, что на 0,1% выше уровня 2016 года.

АЭС за этот период нарастили производство на 3,3%, до 203 млрд кВт·ч. Тепловые станции снизили производство на 0,8% — до 700 млрд кВт·ч. Гидроэлектростанции увеличили выработку на 0,3%, до 187 млрд кВт·ч.

В структуре потребления выделяется промышленность — 36 %, ТЭК — 18 %, жилой сектор — 15 % (несколько заместивший в 90-х провал потребления в промышленности), значительны потери в сетях, достигающие 11,5 %. По регионам структура резко отличается — от высокой доли ТЭК в западной Сибири и энергоёмкой промышленности в Сибирской системе, до высокой доли жилого сектора в густонаселённых регионах европейской части.

Магистральная ЛЭП 500 кВ Волжская ГЭС — Москва

В 2003 году начат процесс реформирования «ЕЭС России». Основными вехами реформирования электроэнергетики стали завершение формирования новых субъектов рынка, переход к новым правилам функционирования оптового и розничных рынков электроэнергии, принятие решения об ускорении темпов либерализации, размещение на фондовом рынке акций генерирующих компаний. Осуществлена государственная регистрация семи оптовых генерирующих компаний (ОГК) и 14 территориальных генерирующих компаний (ТГК). В отдельную Федеральную сетевую компанию (ФСК ЕЭС), контролируемую государством, выделена основная часть магистральных и распределительных сетей.

Железнодорожный транспорт — крупный и особенно важный для хозяйства страны потребитель энергии

Кроме того действуют и более независимые или изолированные энергокомпании «Янтарьэнерго», «Якутскэнерго», «Дальневосточная энергетическая компания», «Татэнерго», «Башкирэнерго», «Иркутскэнерго» и «Новосибирскэнерго».

В 2008 году владельцем акций межрегиональных сетевых компаний по распределению энергетических ресурсов стал «Холдинг МРСК».

Крупными игроками российской электроэнергетики с конца 2007 года стали германская компания E.ON, теперь контролирующая один из крупнейших энергоактивов — ОГК-4, итальянская ENEL теперь ключевой акционер ОГК-5. С 2008 года финский концерн Fortum контролирует бывшую ТГК-10.

Техническое развитие классической электроэнергетики России связывается введением в энергосистему более эффективных и маневренных парогазовых установок в том числе и в составе теплоцентралей.

Государственная политика

В 2009 году в России вступил в силу федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации», целью которого является стимулирование энергосбережения и повышения энерго-эффективности.

Безопасность труда. Видео

Про обеспечение безопасности труда электромонтера при обслуживании трансформаторных подстанций и распределительных пунктов рассказывает видео ниже.

Соблюдение правил безопасного пользования электричеством поможет избежать опасных ситуаций, а также продлит срок эксплуатации электрооборудования.

Правилами обращения с электричеством почему-то многие пренебрегают, забывая о том, что безопасного электричества не бывает. Памятка электробезопасности поможет родителям объяснить эти важные правила детям.

Правилами обращения с электричеством почему-то многие пренебрегают, забывая о том, что безопасного электричества не бывает. Памятка электробезопасности поможет родителям объяснить эти важные правила детям.

1. Самое главное правило — помнить, что безопасного электричества не бывает!
Разумеется, можно не опасаться игрушек, работающих на батарейках, в них напряжение составляет всего 12 вольт. Но в быту наибольшее распространение получило электричество напряжением 220 — 380 вольт.

2. Если вы не специалист, нельзя самостоятельно производить ремонт электропроводки и бытовых приборов
, включенных в сеть, открывать задние крышки телевизоров и радиоприемников, устанавливать звонки, выключатели и штепсельные розетки. Это должен делать специалист-электрик!

3. Нельзя пользоваться выключателями, штепсельными розетками, вилками, кнопками звонков с разбитыми крышками, а также бытовыми приборами с поврежденными, обуглившимися и перекрученными шнурами.
Это очень опасно! Никогда не тяните вилку из розетки за провод и не пользуйтесь вилками, которые не подходят к розеткам.

4. Правило старо как мир, но почему-то многие им пренебрегают: не беритесь за провода электроприборов мокрыми руками и не пользуйтесь электроприборами в ванной комнате.
Запомните также, что в случае пожара ни в коем случае нельзя тушить находящиеся под напряжением приборы водой.

5. Если вы, прикоснувшись к корпусу электроприбора, трубам и кранам водопровода, газа, отопления, ванне и другим металлическим предметам почувствуете «покалывание» или вас «затрясет», то это значит, что этот предмет находится под напряжением в результате какого-то повреждения электрической сети.
Это сигнал серьезной опасности!

6. Большую опасность представляют оборванный провод линии электропередачи, лежащий на земле или бетонном полу.
Проходя по участку вокруг провода, человек может оказаться под «шаговым напряжением». Под действием тока в ногах возникают судороги, человек падает, и цепь тока замыкается вдоль его тела через дыхательные мышцы и сердце. Поэтому, увидев оборванный провод, лежащий на земле, ни в коем случае не приближайтесь к нему на расстояние ближе 8 метров (20 шагов). Если вы все-таки попали в зону «шагового напряжения» нельзя отрывать подошвы от поверхности земли. Передвигаться следует в сторону удаления от провода «гусиным шагом» — пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.

7. Большую опасность представляют провода воздушных линий, расположенные в кроне деревьев или кустарников. Не прикасайтесь к таким деревьям и не раскачивайте их, особенно в сырую погоду!
Многие полагают, что дерево — диэлектрик — не проводит ток, но, грубо говоря, на листве дерева есть капли воды, а вода является проводником электричества. Кроме того, очень опасно удить рыбу под линиями электропередач. Углепластиковые удилища тоже проводят ток, который может возникнуть в случае касания проводов. Не играйте рядом с линиями электропередачи, не разжигайте под ними костры, не складывайте рядом дрова, солому и другие легковоспламеняющиеся предметы!

8. Первое, что нужно сделать при поражении человека током — это устранить его источник, при этом обеспечив собственную безопасность.
Нужно отключить электричество. Если человек прикоснулся к оголенному проводу, нужно неметаллической палкой отодвинуть провод от пострадавшего, либо перерубить провод топором с деревянной ручкой, либо обмотать руку сухой тканью и оттащить пострадавшего за одежду.

9. Если дыхание и пульс отсутствуют, сделайте искусственное дыхание.
Если дыхание есть, но нет сознания, нужно перевернуть пострадавшего на бок и вызывать скорую помощь. На ладонях человека, который прикоснулся к проводу, остаются электрические ожоги — их всегда два — места входы и выхода. Место ожога нужно охладить под холодной водой в течение не менее 15 минут, затем наложить чистую тканевую повязку. Обрабатывать антисептиком ожоги не нужно!

Телефон службы спасения — 112.

Скорость электрического тока

Скорость движения свободных электронов в проводнике довольно маленькая. Однако, если взять электрическую лампочку, удалённую от источника на несколько километров, и соединить её такими же длинными проводниками с ним (источником), то электрический ток возникнет практически мгновенно после создания цепи. То есть, лампочка загорится сразу же при подключении к источнику питания. Дело в том, что через лампочку начинают идти электроны не от источника питания, а те свободные электроны, которые находятся в самом проводнике. На место ушедшего электрона приходит электрон от соседнего атома проводника, на его место от следующего атома. Получается своеобразная цепочка из электронов. А электроны из источника питания постепенно приходят на их место. В качестве пояснения можно привести пример с поливочным шлангом на даче. Если его наполнить водой и один конец подключить к водопроводу, то при открытии крана вода на другом конце начнёт сразу же вытекать из шланга. Молекулы воды, которыми в первый момент осуществляется полив, будут не из водопровода, а из шланга. Потом на их место придут молекулы воды из водопровода.

Что еще важно знать

Также хотелось пару слов сказать о моментах, которые пересекаются с этим вопросом. Во-первых, уже достаточно долго проводятся исследования на тему того, как осуществить передачу электроэнергии без проводов. Существует множество идей, но самым перспективным на сегодняшний день решением является использование беспроводной технологии WI-Fi. Учёные из Вашингтонского университета выяснили, что этот способ вполне реален и приступили к более подробному исследованию вопроса.

Во-вторых, на сегодняшний день по ЛЭП передается переменный ток, а не постоянный. Это связано с тем, что преобразовательные устройства, которые сначала выпрямляют ток на входе, а потом снова делают его переменным на выходе, имеют достаточно высокую стоимость, что экономически не целесообразно. Однако все же пропускная способность линий электропередач постоянного тока в 2 раза выше, что также заставляет думать над тем, как ее более выгодно осуществить.

Вот мы и рассмотрели схему передачи электричества от источника к дому. Надеемся, вам стало понятно, как передается электроэнергия на расстоянии к потребителям и почему для этого используют высокое напряжение.

Будет интересно прочитать:

  • Отключили свет за неуплату — что делать
  • Что опаснее – переменный ток или постоянный
  • Как подключить земельный участок к электросети

Что такое линейная молния и как от нее защититься?

Линейные молнии представляют собой электрические разряды между облаками или между облаком и землей. Они происходят за десятитысячные доли секунды. Обычно это разветвленные и ярко светящиеся разряды, сопровождающиеся громом и протеканием тока на десятки и сотни километров. Линейная молния наиболее опасна при прямом ударе, который чаще всего происходит в предметы, имеющие большую высоту, чем другие, расположенные поблизости. Однако молния может чаще ударять и в предметы, которые находятся над зонами с хорошей электрической проводимостью грунта: места выхода ключей, берега рек, с близким к поверхности расположением грунтовых вод.

Поэтому человеку, застигнутому грозой на холмистой местности, не следует находиться не только на вершинах холмов, но и в лощинах. Лучше переждать грозу на склоне холма, особенно среди больших камней или у песчаных откосов, там электрическое сопротивление грунта больше и вероятность попадания молнии меньше. Нельзя укрываться вблизи одиноко стоящих деревьев, кустов, прислоняться к стогам сена, купаться. В лесу для укрытия надо пользоваться более низкими деревьями, не прислоняясь к их стволам. Во время грозы не следует ходить босиком. На открытом месте рекомендуется присесть, накрывшись чем-нибудь, но не бежать.

Каковы наиболее характерные нарушения правил электробезопасности на дачах?

Владельцы дач часто допускают ошибки при монтаже электропроводок, используя не совсем качественные провода. Частые побелки известковым раствором помещений приводят к порче изоляционного материала, вследствие чего возрастает опасность электротравм и пожаров. Кроме того, в гаражах, где воздух насыщен парами бензина, короткое замыкание в проводах грозит воспламенением горючего автомашины и пропитанной им одежды.

Часто некоторые лица пользуются запрещенными приемами ловли рыбы — посредством электрического тока. Один конец провода забрасывают в водоем, а другой присоединяют к проводам источника тока. В воде создается электрическое поле, рыба оглушается и всплывает. Человек, собирая ее руками, попадает под напряжение и расплачивается нередко своей жизнью.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Текст слайда:

Работу выполнил:Студент группы 1022Гоппе Павел

Презинтация на тему:
«Электричество-прошлое, настоящее, будущее…»

Дальневосточный технический колледж

Слайд 2

Текст слайда:

Роль электричества в жизни человека.

Электроэнергия — это удобство и благо, без которых не видит смысла жизни современный человек и развитие отраслей промышленности.Как наша прожила б планета,
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей ? 

А.Мицкевич

Слайд 3

Текст слайда:

История развития электричества.

Большой вклад в развитие электричества внёс русский инженер Павел Николаевич Яблочков: Создал электрическую свечу; Изобрёл трансформатор; Создал большое число электрических машин и аппаратов и многое другое…

Слайд 4

Текст слайда:

История развития электричества.

Широкомасштабная электрификация страны началась в 1920 год.

Слайд 5

Текст слайда:

Способы получения электричества.

Главный способ получения электрической энергии и в наши дни основан на применении вращающихся генераторов. С их помощью получают электроэнергию на тепловых электростанциях, гидро и атомных электростанциях.

Слайд 6

Текст слайда:

Тепловая электростанция (ТЭС)

Теплова́я электроста́нция  —электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Слайд 7

Текст слайда:

Гидроэлектростанция (ГЭС)

Гидроэлектроста́нция — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергия водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки.

Слайд 8

Текст слайда:

Атомная электростанция(АЭС)

Атомная электростанция-это электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию.

Слайд 9

Текст слайда:

Принцип передачи электроэнергии.

Передача электроэнергии связанна с потерями, вызванными нагреванием проводов. Чтобы снизить потери необходимо повысить напряжение тока. Для этого применяют повышающие трансформаторы. Их устанавливают рядом с электростанцией, вырабатывающей ток.

Слайд 10

Текст слайда:

Принцип передачи электроэнергии.

Поступая в населённый пункт по высоковольтным линиям электропередачи переменный ток имеет высокое напряжение. Поэтому для использования тока в быту и на предприятиях напряжение понижают с помощью понижающих трансформаторов.

Слайд 11

Текст слайда:

Слайд 12

Текст слайда:

Действие электричества на человека.

Тело человека является проводником. Тяжесть поражения зависит: от силы тока, прошедшего через человека; от характера тока;от времени его действия;от его пути по телу человекаот сопротивления человеческого тела..от окружающих условий среды от индивидуальных особенностей человека.

Слайд 13

Текст слайда:

Меры безопасности

Нельзя прикасаться к оголенным проводам, они могут быть под напряжением.Нельзя использовать неисправные электроприборы.При обращении с электроприборами надо соблюдать меры предосторожности.Нельзя заходить, залезать на трансформаторные будки и прочие объекты электрических подстанций.Находясь под линиями электропередачи, нужно быть очень осторожными, нельзя играть вблизи, накидывать на провода веревки и другие предметы. 

Слайд 14

Текст слайда:

Вывод.

     Потребность в электроэнергии постоянно увеличивается.       Возможности для более эффективного использования электроэнергии имеются. Одна из них связана с освещением, на которое тратится коло 25% производимой электроэнергии. В настоящее время  разработаны компактные люминесцентные лампы, которые потребляют на 80% меньше электроэнергии, чем лампы накаливания. Стоимость этих ламп значительно превышает стоимость обычных ламп освещения, но они очень быстро окупаются. Наряду с эти самые простые меры экономии электроэнергии способны дать немалый эффект.

Как получают электроэнергию

Производство электроэнергии осуществляется из других ее видов при помощи специальных устройств. Например, из кинетической. Для этого применяют генератор – прибор, преобразующий механическую работу в электрическую энергию.

Другие существующие способы ее получения — это, например, преобразование излучения светового диапазона фотоэлементами или солнечной батареей. Или производство электроэнергии путем химической реакции. Или использование потенциала радиоактивного распада либо теплоносителя.

Вырабатывают ее на электростанциях, которые бывают гидравлическими, атомными, тепловыми, солнечными, ветряными, геотермальными и проч. В основном все они работают по одной схеме — благодаря энергии первичного носителя определенным устройством вырабатывается механическая (энергия вращения), передаваемая затем в специальный генератор, где и вырабатывается электроток.

Мировое производство электроэнергии

Динамика мирового производства электроэнергии (Год — млрд. кВт*ч):

  • 1890 — 9
  • 1900 — 15
  • 1914 — 37,5
  • 1950—950
  • 1960—2300
  • 1970 — 5000
  • 1980 — 8250
  • 1990 — 11800
  • 2000 — 14500
  • 2005 — 18138,3
  • 2007 — 19894,8
  • 2013 — 23127
  • 2014 — 23536,5
  • 2015 — 24255
  • 2016 — 24816

Крупнейшими в мире странами-производителями электроэнергии являются Китай и США, вырабатывающие соответственно 25 % и 18 % от мирового производства, а также уступающие им в примерно 4 раза каждая — Индия, Россия, Япония.

Доля различных источников в мировом производстве электроэнергии, %
ГодУгольГазГЭСАЭСНефтьПрочиеВсего, ТВт*ч
197338,312,120,93,324,80,66 131
201539,322,916,010,64,17,124 255

Переменный ток

В начале электрической эры все потребители пользовались постоянным электрическим током. Большой вклад в развитие и распространение сетей с постоянным током внёс американский изобретатель и предприниматель Томас Алва Эдисон (1847 – 1931 гг.). Человек удивительной работоспособности. Только в США он получил 1093 патента. Если брать другие страны мира, то это ещё около трёх тысяч запатентованных изобретения. Томас Эдисон стоял у истоков широкомасштабного применения электричества. Его вариант электрической лампы накаливания с прочной нитью в колбе с вакуумом имел большой коммерческий успех. Не без влияния Томаса Эдисона на промышленных предприятиях стали заменять паровые машины на электродвигатели постоянного тока (на переменном токе электродвигателей ещё не было). Одним словом, в конце XIX века электричество начало семимильными шагами входить в жизнь людей. 

К сожалению, у электрического тока в то время был обнаружен один существенный недостаток. Его очень сложно передавать на большие расстояния. Как мы знаем любой проводник оказывает сопротивление прохождению электрического тока. На маленьких расстояниях это практически незаметно, а на больших сопротивление прибавляется и потери становятся сильно ощутимы. Единственным приемлемым выходом из этой ситуации является передача электроэнергии на повышенном напряжении (десятки и сотни тысяч вольт). Чтобы на передающей стороне повысить, а на принимающей стороне опять понизить напряжение нужны специальные трансформаторы. С постоянным током трансформаторы не работают. Соответствующее решение предложил Никола Тесла (1856 – 1943 гг.). Именно он разработал системы передачи электроэнергии посредством многофазного переменного тока, в которую входили генераторы, повышающие и понижающие трансформаторы, а также в качестве потребителей были представлены электрические машины (в том числе, изобретённый им асинхронный электродвигатель переменного тока). 

Опора высоковольтной линии электропередачи

Переменный ток – электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению. Например, в обычной домашней розетке плюс с минусом на правой и левой клеммах меняются местами 50 раз в течение одной секунды. Человеческий глаз не может различать такую частоту. Поэтому, при включении дома обычной лампы накаливания мы видим ровное (без морганий) освещение. Количество изменений за 1 сек. называется частотой переменного тока и обозначается буквой F (эф). За единицу измерения частоты принят один «герц» (Гц). Такое название единица получила в честь немецкого физика Генриха Рудольфа Герца (1857 – 1894 гг.). В России, как и во многих странах мира, стандарт частоты переменного тока равен 50 Гц. 

Переменный электрический ток вырабатывается на электростанциях (гидроэлектростанции, теплоэлектростанции и атомные электростанции). Принцип везде одинаков – механическое движение турбины передаётся ротору генератора, вращение которого приводит к возникновению напряжения в обмотках статора. На гидроэлектростанциях (ГЭС) турбину вращает поток воды. На теплоэлектростанциях (ТЭЦ) энергия сжигаемого топлива (бензин, керосин, дизельное топливо, газ и т.п.) нагревает в котлах воду до состояния пара, который вращает паровую турбину. На атомных электростанциях (АЭС) энергия ядерной реакции нагревает теплоноситель первого контура. Затем этим теплом до состояния пара нагревается вода второго контура, которая опять же вращает паровую турбину. 

Основные виды электростанций

Производство и распределение электроэнергии в большинстве стран ведутся путем строительства и эксплуатации ТЭС — тепловых электростанций. Их функционирование требует большого запаса органического топлива, условия добычи которого из года в год усложняются, а стоимость растет. Коэффициент полезной отдачи топлива в ТЭС не слишком высок (в пределах 40%), а число экологически грязных отходов велико.

Все эти факторы снижают перспективность такого способа выработки.

Наиболее экономично производство электроэнергии гидроэнергетическими установками (ГЭС). КПД их доходит до 93%, себестоимость 1 кВт/ч впятеро дешевле других способов. Природный источник энергии таких станций практически неисчерпаем, количество работников — минимально, ими легко управлять. По развитию данной отрасли наша страна — признанный лидер.

К сожалению, темпы развития ограничены серьезными затратами и длительными сроками строительства ГЭС, связанными с их удаленностью от больших городов и магистралей, сезонным режимом рек и трудными условиям работы.

Кроме того, гигантские водохранилища ухудшают экологическую ситуацию — затапливают ценные земли вокруг водоемов.

Как используется электроэнергия

Ее львиная доля идет на снабжение электричеством предприятий промышленности. Производство потребляет до 70% всей вырабатываемой в стране электроэнергии. Эта цифра значительно разнится для отдельных регионов в зависимости от климатических условий и уровня индустриального развития.

Другая статья расходов — снабжение электротранспорта. От электросетей ЭЭС работают подстанции городского, междугороднего, промышленного электротранспорта, использующего постоянный ток. Для транспорта на переменном токе применяются понижающие подстанции, которые тоже потребляют энергию электростанций.

Другой сектор потребления электроэнергии — коммунально-бытовое снабжение. Потребителями здесь являются здания жилых районов любых населенных пунктов. Это дома и квартиры, административные здания, магазины, заведения образования, науки, культуры, здравоохранения, общественного питания и т. д.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector