Tr. Lap 30th, 2022

Energetikos sistema

Energetikos sistema

Energetikos sistema – tai elektrinių, elektros bei šilumos tinklų taip pat vartotojų visuma, surišta
nepertraukiama elektros ir šilumos gamyba, paskirstymu ir sunaudojimu. Supaprastinta energetikos
sistemos struktūrinė schema:

Elektros

montavimo

darbai

Energetikos sistemos elektrinė dalis vadinama elektros sistema (ES). Lietuvos elektros energetikos sistemą sudaro:

  • Elektrinės, kurios gamina elektrą;
  • Aukštos įtampos elektros perdavimo linijos ir įrenginiai, kuriomis elektra perduodama dideliais atstumais (elektros perdavimo sistemos operatorius, jis valdo elektros energijos srautus ir palaiko stabilų visos elektros energetikos sistemos darbą);
  • Žemos ir vidutinės įtampos elektros paskirstymo tinklas, kuriuo elektra tiekiama galutiniam vartotojui (skirstomųjų tinkų operatorius).

Jėgainė, elektrinė – pramonės įmonė su visu specialių statinių ir įrenginių kompleksu, atskira jėgainė arba įrenginys laive, traukinyje ar laikinoje gyvenvietėje elektrai arba elektrai ir šilumai gaminti, kuri kitų rūšių energiją paverčia elektros energija;
Elektros tinklai – elektros energijos perdavimo ir (ar) skirstomieji tinklai, tai yra visuma tarpusavyje suderintu režimu veikiančių elektros įrenginių, skirtų elektros energijai perduoti ir (ar) skirstyti.
Elektros perdavimo linija – laidų ir kabelių visuma, skirta elektros perdavimui;
Transformatorių pastotė (pastotė) – 35 kV ir aukštesnės įtampos elektros tinklo dalis, užimanti tam tikrą teritoriją arba patalpą, apimanti transformatorius, skirstyklą ir kitus įrenginius ir statinius. Bet mus daugiau liečia.
Transformatorinė – 6–10 kV įtampos stacionarioji, betoninė, modulinė, komplektinė, požeminė
ar stulpinė transformatorinė, jų 6–10 kV įtampos elektros įrenginiai, 6–10 kV galios transformatoriai ir
žemosios įtampos elektros įrenginiai.tai gal jq ir įtraukiame.
Vartotojas – fizinis ar juridinis asmuo, kurio įrenginiai yra prijungti prie perdavimo arba skirstomųjų tinklų ar tiesioginės linijos ir kuris perka elektros energiją vartojimo tikslams.
Buitinis elektros energijos vartotojas(toliau – buitinis vartotojas) – fizinis asmuo, perkantis elektros energiją asmeniniams, šeimos ar namų ūkio poreikiams, nesusijusiems su ūkine komercine ar profesine veikla.

Energetikos sistema surišta nepertraukiama elektros energijos gamyba, paskirstymu ir suvartojimu. Pagal sudedamųjų dalių funkcijas paprasčiausios sistemos struktūra būtų:

Elektros energetikos sistemos

struktūrinė schema

Įtampų lygiai

Žemoji įtampa – nuo 50 V iki 1000 V kintamosios srovės ir nuo 75 V iki 1500 V nuolatinės srovės įtampa (pagal EĮĮT).
Vidutinė įtampa – nuo 1000 V iki 35 kV imtinai kintamosios srovės įtampa (pagal EĮĮT).
Aukštoji įtampa – 110 kV ir aukštesnė kintamosios srovės įtampa (pagal EĮĮT).
Maža įtampa (ELV įtampa, LST 1732:2001, Pastatų elektros įrangos įtampos diapazonai [Voltage bands for electrical installation of buildings [HD 193 S2:1982 (IEC 60449:1973+A1:1979)] – angl. Extra Low Voltage) –maža įtampa, (LST EN 50110-1 vok. Kleinspannung) –įtampa, paprastai neviršijanti 50 V AC (kintamosios srovės įtampos) arba 120 V DC (išlygintos nuolatinės srovės įtampos be pulsacijų). (LST EN 50178 vertimas – ypač žema įtampa – YŽĮ). Saugos eksploatuojant elektros įrenginius taisyklėse ji nustatyta 50V AC ir 75V DC.

Iki 1000 V įtampos vartotojų elektros tinklas

Pagrindinė elektros energijos tiekimo sistema, naudojama elektros energijos tiekimui statybų projektuose, yra trifazė trijų laidų ir trifazių keturių laidų sistema ir pan., tačiau šių terminų konotacija nėra labai griežta. Tarptautinė elektrotechnikos komisija (IEC) tai patvirtino vienodomis nuostatomis ir vadinama TT sistema, TN sistema ir IT sistema. Kuri TN sistema yra padalinta į TN-C, TN-S, TN-CS sistemą.

Video (animacija), įžeminimas

Pagal įvairius IEC apibrėžtus apsaugos metodus ir terminologiją, žemos įtampos maitinimo paskirstymo sistemos yra suskirstytos į tris tipus pagal skirtingus įžeminimo metodus, būtent TT, TN ir IT sistemas, ir apibūdinamos taip:

Maitinimo sistema (TN-C, TN-S, TN-CS, TT, IT)
Plačiau skaitykite paspaudę ant LPS paveikslėlio…

Iki 1000 V įtampos vartotojų elektros tinkluose gali būti naudojamos šios elektros tinklų sistemos:

TN-S tinklas

TN-S tinklas (anksčiau – modernusis įnulinimas) – kai yra atskiras nulinis laidininkas N ir atskiras apsauginis (įnulinimo) laidininkas PE;

Tai šiuolaikiškiausia sistema, kurioje nuo elektros pastotės eina penkių gyslų kabelis, kuriuo perduodamos trys fazės, nulis, apsauginis įžeminimas – atskirai. Šitos sistemos vartotojams įžeminimą suteikia elektros tinklai. Tačiau gyvenant nuosavame name būtina įrengti pakartotinį įžeminimą. Šaltinis: https://itemptadiena.wordpress.com/2016/11/03/izeminimo-sistemos
TN-S tinklo schema
TN-C tinklas

TN-C tinklas (anksčiau – klasikinis įnulinimas) – kai nulinio laidininko ir apsauginio (įnulinimo) laidininko funkcijas atlieka vienas laidininkas PEN;

Ši sistema naudojama skirstymo tinkluose (iki skaitiklių), nuo TN-S sistemos skiriasi tuo, kad nulis ir apsauginis laidininkas joje yra apjungti. Visi daugiabučiai su atnaujintais skirstymo tinklais ir visi atnaujinti tinklai nuosavų namų kvartaluose veikia šitos sistemos rėmuose. Tuomet, šitos santrumpos paskutinė raidė „C“ – combined, mums parodo, kad apsauginis laidininkas (PE – žemė) ir vadinamas nulis (N) yra sujungti fiziškai į vieną laidą, einantį tarp stulpų arba požeminiame kabelyje.

DĖMESIO! Kad tokia įžeminimo sistema normaliai veiktų, linijoje turi būti įrengtas pakartotinis įžeminimas. Įžeminimas dažniausiai įrengiamas, kaip metalinė juosta einanti į žemę:

Įžeminimo įrengimas nuosavame name
TN-C tinklo schema
TN-C-S tinklas

TN-C-S tinklas (anksčiau – įnulinimas) – kai vienoje elektros tinklo sistemos dalyje nulinio laidininko ir apsauginio laidininko funkcijas atlieka vienas laidininkas PEN, o kitoje elektros tinklo sistemos dalyje bendras laidininkas PEN išskiriamas į nulinį laidininką N ir apsauginį laidininką PE. Pakartotinai įžeminami gali būti tik PE ir PEN laidininkai. Draudžiama du laidininkus jungti prie vieno varžto.

Tai yra virsmas senos TN-C sistemos į naujesnę TN-S. Šis virsmas vyksta daugiabučio laiptinėse arba prie nuosavo namo esančiuose skydeliuose, trumpiau tariant, ten, kur stovi elektros energijos skaitliukas. Gautas hibridas vadinasi TN-C-S. Nauja paskutinė raidė S (separated) reiškia, kad PEN skirstosi į atskirą nulį (N) ir apsauginį laidininką – žemę (PE). Skydelyje su skaitikliu (KAS) TN-C virsta į TN-C-S.
TN-C-S tinklo schema
TT tinklas

TT tinklas (anksčiau – apsauginio įžeminimo sistema) – elektros tinklo sistema, kurioje vienas šaltinio taškas (šaltinio neutralė) yra tiesiogiai įžemintas, o elektros įrenginių pasyviosios dalys sujungtos su vietiniu įžeminimo įrenginiu, nesujungtu su elektros tinklo įžemintuvu.

Paskirstymo linijų nulis neturi apsauginio įžeminimo. Šioje schemoje matosi skirtumas tarp TN-C(-S) ir TT sistemų. Pastarojoje nėra pakartotinio nulinio laidininko įžeminimo išilgai magistralinės linijos. Būtent dėl to ši sistema nėra saugi. Tokiu atveju saugumo sumetimais būtina įrengti nuosavą įžeminimo kontūrą.
TT tinklo schema
IT tinklas

IT tinklas – (izoliuotosios neutralės tinklas) elektros tinklo sistema, kurios maitinimo tinklas ir elektros įrenginių aktyviosios dalys neturi tiesioginio ryšio su žeme, o elektros įrenginių pasyviosios dalys yra sujungtos su vietiniu įžeminimo įrenginiu.

IT tinklo schema

TN-S sistemą rekomenduojama naudoti

TN-S sistemą rekomenduojama naudoti bendrosios paskirties skirstomuosiuose iki 1000 V įtampos elektros tinkluose. Ši sistema užtikrina saugų naudojimąsi elektros prietaisais, kurių srovei laidūs korpusai įnulinti specialiu laidininku. Izoliacijos pažeidimo atveju tinklą išjungia apsaugos nuo maksimalios srovės aparatai. Jei panaudota ir skirtuminė nuotėkio apsauga – saugumas užtikrinamas ir vartotojui prisilietus prie fazinio laido (tiesioginis prisilietimas).

TN-S sistemoje kilnojamųjų ir visų vienfazių elektros imtuvų pasyviosios dalys turi būti įnulintos atskiru apsauginiu laidininku PE, prijungtu prie įvadinės spintos arba skirstomojo skydo apsauginių laidininkų prijungimo šynos.
Daugiafaziams stacionariesiems elektros įrenginiams galima naudoti bendrą apsauginio ir nulinio laidininko funkcijas atliekantį laidininką PEN (TN-C sistema), jeigu yra patenkintos šios sąlygos:
– varinio laidininko lauke skerspjūvis ne mažesnis kaip 10 mm2 , o aliumininio laidininko lauke skerspjūvis ne mažesnis kaip 16 mm2 ir kai nagrinėjamoje tinklo dalyje nenaudojama skirtuminės srovės apsauga;

– prieš nagrinėjamą tinklo ruožą maitinimo šaltinio pusėje nebuvo panaudotas atskiras apsauginis PE ir nulinis N laidininkas (TN-S sistema).

Apsauginį nulinį laidininką PEN išskirsčius į nulinį N ir apsauginį PE laidininkus, toliau nuo šio taško sujungti juos vieną su kitu arba nulinį laidininką N įžeminti neleidžiama.
Pašalinės laidžios elektrai konstrukcijos, įskaitant statinių metalines ir gelžbetonines konstrukcijas, negali būti panaudotos kaip vieninteliai PEN laidininkai.
PEN laidininko grandinėje leidžiama įrengti jungiklius, kurie vienu metu atjungtų ir PEN laidininką, ir visus kitus laidininkus su įtampa.

TN-C sistemoje pažeistam tinklui, jei elektros srovė per izoliaciją prateka į imtuvo metalinį korpusą automatiškai atjungti turi būti panaudota elektros grandinių maksimalios srovės apsauga.
Pažeistą tinklą apsauga turi atjungti per tokį laiką, kad įtampa, atsirandanti ant pasyviųjų elektros įrenginių dalių izoliacijos pažeidimo atveju, būtų nepavojinga žmogui.

TT sistema

TT sistemą rekomenduojama naudoti tinkluose, maitinančiuose telekomunikacinius ir nuolatinės srovės įrenginius, įrenginius pavojingose ir labai pavojingose patalpose bei lauke, kai turi būti užtikrinta saugi prisilietimo įtampa.
TT sistemoje pažeistam tinklui atjungti gali būti panaudota trumpojo jungimo srovių apsauga arba srovės skirtuminė apsauga.
TT sistemoje trumpojo jungimo srovių apsauga naudotina tik esant vietiniams natūraliems mažos varžos įžemintuvams.
TT sistemoje vartotojų įvadinių spintų laidūs korpusai turi būti sujungti su vietiniu įžeminimo įrenginiu. Vartotojų įrenginių pasyviosios dalys prie vietinio įžeminimo įrenginio prijungiamos apsauginiu laidininku (šyna) PE.

IT sistema

IT sistemą tikslinga naudoti durpynuose, karjeruose ir kituose objektuose, kur ypač dideli reikalavimai saugai ir objektuose, kuriuose neleistinas maitinimo nutraukimas, įvykus vienos fazės įžemėjimui.
IT sistemoje pažeistam tinklui atjungti gali būti panaudota trumpojo jungimo srovių apsauga, srovės skirtuminė apsauga ir izoliacijos kontrolės priemonės, signalizuojančios akustiniu arba optiniu būdu bei atjungiančios įžemėjusį tinklą. Esant vienos fazės įžemėjimui ir įžemėjus kitai fazei, trumpojo jungimo srovės apsauga turi atjungti liniją.

Praktiškai tokia sistema įrengiama tik naudojant atskirą transformatorių, galvaniškai atskiriantį sudarytą IT tinklą nuo likusio elektros tinklo (skiriamasis transformatorius). Sistema efektyvi tik esant pakankamai nedideliam tinklui, kadangi dideliame tinkle galimas srovės nuotėkis per parazitines talpas tarp laidų ir žemės.

Esant pakankamai mažam nuotėkiui tarp tinklo ir žemės prisilietimas prie srovę turinčių laidininkų žmogui IT sistemoje nepavojingas. Tačiau jei IT sistemoje bus pažeista skiriamojo transformatoriaus izoliacija, žmogui gali kilti mirtinas pavojus. Todėl iki 1000 V įtampos trifaziame izoliuotosios neutralės (IT) arba vienfaziame izoliuotame tinkle, transformatoriumi sujungtame su aukštesnės kaip 1000 V įtampos tinklu, turi būti įrengtas įtampos ribotuvas – apsaugai nuo aukštesniosios įtampos, galinčios atsirasti pažeidus izoliaciją tarp aukštesnės ir žemesnės įtampos apvijų. Įtampos ribotuvas turi būti įrengiamas transformatoriaus iki 1000 V įtampos apvijos neutralėje arba fazėse. Būtina numatyti įtampos ribotuvo darbo kontrolę.

https://youtu.be/lj-i23-xzoc

Žodynas

A
Aktyvioji dalis – laidi elektros įrenginio dalis, kuria normaliomis darbo sąlygomis teka srovė arba kuri turi tik įtampą; nulinis laidininkas.

Apsauginis įžeminimas – pasyviųjų elektros įrenginio dalių įžeminimas žmonėms apsaugoti nuo pavojingo elektros srovės poveikio.

Apsaugines laidininkas (PE , protective earthing) – laidininkas (laidas, šyna), jungiantis iki 1000 V įtampos įrenginių pasyviąsias dalis su trifazio generatoriaus arba transformatoriaus tiesiogiai įžeminta
neutrale, o nuolatinės srovės tinkle – su šaltinio tiesiogiai įžemintu poliumi.

Apsauginis nulinis laidininkas (PEN) – laidininkas (laidas, šyna), vienu metu atliekantis ir apsauginio laidininko (PE), ir nulinio laidininko (N) funkcijas.

Apsaugos įtaisas – įtaisas, automatiškai išjungiantis saugomą elektros grandinę, atsiradus trumpajam jungimui ar kitam nenormaliam režimui.

F
Fazinis laidas, Fazė (L, angl. live – „gyvasis“) – laidininkas, kuris neša galią perduodančią elektros srovę.

Į
Įžemėjimas – izoliuotosios arba kompensuotosios neutralės tinklų elektros įrenginio aktyviųjų dalių atsitiktinis susijungimas su įžemintomis įrenginio dalimis arba su žeme.

Įžemėjimo srovė – įžemėjimo vietoje į žemę tekanti srovė.

Įžemiklis (įžeminimo elektrodas) – grunte esantis laidininkas, per kurį, įvykus gedimui, teka didžiausia įžemėjimo srovės dalis.

Įžeminimas – elektros įrenginio pasyviųjų dalių sujungimas su įžeminimo įrenginiu.

Įžeminimo (įnulinimo) magistralė – laidininkas, jungiantis du ar daugiau įrenginių su įžemintuvu arba neutraliuoju šaltinio tašku.

Įžeminimo įrenginio įtampa – įtampa tarp srovės įtekėjimo į įžeminimo įrenginį vietos ir neutralios žemės, kai juo teka srovė.

Įžeminimo įrenginys – įžemintuvo ir įžeminimo laidininkų visuma.

Įžeminimo laidininkas – laidininkas, jungiantis įžeminamą įrenginį su įžemintuvu arba įžeminimo magistrale.

Įžeminimo varža – varža tarp įžeminimo įrenginio ir neutralios žemės.

Įžemintuvas – grunte esančių elektrodų, jungiamųjų laidininkų ir išlyginamojo tinklo visuma.

K
Komercinė apskaitos spinta – spinta (skydas) su įrengtais joje įvadiniais komutavimo ir apsaugos aparatais elektros energijos apskaitos prietaisais ir pagalbiniais įrenginiais bei įtaisais, naudojama elektros energijos (pagamintos ar tiekiamos) komerciniam skaičiavimui.

N
Nulinis laidininkas (N) – laidininkas (laidas, šyna), iki 1000 V įtampos elektros trifaziuose tinkluose sujungtas su generatoriaus ar transformatoriaus tiesiogiai įžeminta neutrale, vienfaziuose tinkluose – su įžemintu apvijos tašku, o nuolatinės srovės tinkluose – su įžemintu viduriniu šaltinio poliumi.

R
RCD (Residual Current protective Device) – Pažaidos (skirtuminių) srovių apsauginiai įtaisai, bendras pavadinimas. (LST EN 61008, LST EN 61009, LST EN 62423).

RCCB (Residual Current Circuit Breaker; pažaidos (skirtuminių) srovių apsauginis jungiklis) – apsaugos aparatas, automatiškai atjungiantis saugomos grandinės fazinį ir darbinio nulio laidininkus, skirtuminės pažaidos srovėms viršijus nustatytą reikšmę. Įtaisas neturi nei šiluminio, nei maksimalios srovės atkabiklio. Be to, atjungiant pirmiausia atjungiama fazinio laido grandinė, po to – nulinio, o sujungiant pirmiausia – nulinio, o po to – fazinio laidų grandinės. LST EN 61008-1.

RCBO (Residual Circuit Breaker with OverLoad; automatinis jungiklis su nuotėkio srovių išjungikliu, pažaidos (skirtuminių) srovių apsauginis jungiklis su apsauga nuo viršsrovių) – kompleksinis aparatas, automatiškai atjungiantis srovės grandinės fazinį ir darbinio nulio laidininkus, atliekantis apsauginio jungiklio RCCB ir automatinio jungiklio funkcijas viename korpuse. Be to, atjungiant pirmiausia atjungiama fazinio laido grandinė, po to – nulinio, o sujungiant pirmiausia – nulinio, o po to – fazinio laidų grandinės. LST EN 61009-1.

RCU (Residual Current Units) – Gedimo (skirtuminių srovių) srovių atkabiklis pagal LST EN 61009-1 priedas, pridedamas prie automatinio jungiklio.

S
Skirstomoji spinta –spinta su joje įrengtais komutavimo ir apsaugos aparatais, skirta elektros imtuvams prijungti.

T
Trumpasis jungimas – įtampą turinčios elektros grandinės fazių (polių) susijungimas
tarpusavyje, tarpusavyje ir su žeme arba tik su žeme tiesiogiai įžemintos neutralės (įžeminto vidurinio taško) tinkle.

Trumpojo jungimo srovė – srovė, tekanti trumpojo jungimo metu.

https://www.e-tar.lt/portal/legalAct.html?documentId=TAR.6AF8895BD875

Elektros tinklų sistemos ir jų elektrinės schemos

Itrj – Trumpo jungimo srovė.
PEN – Apsauginis nulinis laidas.
Korpusas prijungtas prie PEN.

Įnulinimo schemoje, įnulinimo įžemėjimo srovė yra didesnė už apsauginio įžeminimo trumpo jungimo srovę, todėl daug greičiau suveikia apsaugos aparatai (automatiniai išjungėjai, srovės nuolatinės relės, izoliacijos kontrolės relės).
Kad avarinė linijos dalis būtų atjungta automatiškai, trumpo jungimo elektrinės grandinės varža turi būti maža. Varža faze-nulis eksploatacijos metu, turi būti tikrinama, taip pat periodiškai turi būti tikrinama įnulinimo grandinės elementai.

Įrenginių įžeminimo varžos turi būti periodiškai tikrinamos. Šios apsaugos efektyvumas užtikrinamas maitinimo šaltinio neutralės įžeminimu ir 0-linio laido pakartotinu įžeminimu.
Pakartotinas 0-linio laido įžeminimas sumažina įnulintame korpuse prisilietimo įtampa.

Įnulinimo privalumai šie:

Patikimai įnulintas įrenginys greit atjungiamas nuo tinklo, sumažinama prisilietimo įtampa.

Potencialo išlyginimas ir suvienodinimas

Potencialo išlyginimas – žemės paviršiaus potencialo keitimas srovės nuotėkio į neutralią žemę zonoje specialiais elektrodais arba išlyginamuoju tinklu.
Potencialų suvienodinimas – potencialų skirtumo tarp pasyviosios dalies, pašalinių laidžiųjų dalių, įžeminimo ir apsauginių laidininkų (PE), taip pat apsauginių nulinių laidininkų (PEN), prie kurių įmanoma vienu metu prisiliesti, sumažinimas, šias dalis elektriškai sujungiant tarpusavyje.

Elektros tinklų sistemos ir jų elektrinės schemos

Pagal elektrinių įrenginių įrengimo taisykles, kintamos srovės tinklas, priklausomai nuo neutralės įžeminimo būna skirstomi į 3-jų tinklų sistemas:
IT
TT
TN: TN-C, TN-S, TN-C-S

Tarptautinės elektronikos standartai nustato vartotojų tinklų skirstymą pagal neutralės įžeminimą ir tinklo laidų maitinimo laidų konfiguraciją. Bendram tokių sistemų žymėjimui naudojami 4 simboliai.

1 simbolis.
I (Isolated) arba T . Simbolis I reiškia, kad visos maitinimo tinklų dalys yra izoliuotos nuo žemės
T (Terrain) reiškia mažiausio tinklo taško tiesioginį ir betarpišką ryšį su žeme.

2 simbolis.
N nusako vartotojų imtuvų, laidžių korpusų ar darbinių dalių ryšio pobūdį su žeme(įrenginių įžeminimą)
T reiškia, kad visos įrenginių darbinės dalys ir laidžių korpusų dalys, nepriklausomai nuo sistemos rūšies turi tiesioginį ryšį su žeme, t.y. įžeminimas atskirų įžeminimo įrenginių.

3 simbolis
C arba S – tai laido funkcijos žymuo.
C (Common) reiškia, kad apsauginio žemės laido ir darbinio 0-linio laido funkcijos yra vykdomos vienu laidu ir jis vadinamas ida.
S (Separated) reiškia, kad tos funkcijos vykdomos dvejais atskirais vienas nuo kito izoliuotais laidais. Vienas iš jų žymėjimas N kitas PE.

Omo dėsnis RU