Категории электроснабжения

Электроэнергия является ключевым признаком нынешней человеческой цивилизации. Благодаря ней удалось наладить серийное производство товаров и работу агрегатов, появились телевизоры и компьютеры, стали возможными многие виды досуга, образовались десятки новых профессий. С ростом спроса на электроэнергию сформировалась градация объектов-потребителей по условной важности, которая получила название категорий энергоснабжения. Именно об этой системе мы сегодня расскажем читателям.

Вряд ли кому-либо требуется объяснять, насколько наша жизнь зависит от электричества и электроприборов. Надёжность электроснабжения – одна из главнейших задач поставщиков энергии, которую они стараются реализовать по мере сил. Тем не менее, всегда остаётся место для поломок, аварий, других случайных или предсказуемых явлений, которые провоцируют перебои в работе, нехватку мощности, проседание отдельных параметров тока и пр. На этот случай давно придуманы различные подходы: основное искусственное освещение зданий замещается небольшими светодиодными светильниками, работающими от резервных аккумуляторов, компьютерная техника при помощи источников бесперебойного питания даёт пользователю возможность ещё некоторое время поработать и сохранить свои файлы, производственные мощности работают за счёт генераторов, а для других систем считается допустимым перерыв. Однако так всё выглядит лишь в самом общем виде: значимость электрического потребителя для населения и народного хозяйства определяется очень большим количеством факторов. Именно это означает необходимость создания системы приоритетов и повышения надёжности путей снабжения отдельных типов потребителей. По этому признаку все они разделены на три категории, информацию о которых мы приводим ниже.

Разница между категориями

На обывательском уровне совершенно понятно, что освещение взлётно-посадочной полосы аэропорта и питание приборов в диспетчерской рубке гораздо важнее, чем лампочка в каком-либо отдельно взятом гараже или даже все люстры в квартирах многоэтажного дома. В первом случае опасности подвергается гораздо больше человеческих жизней, а также возможен колоссальный имущественный ущерб и сопутствующие разрушения. Согласитесь, временное неудобство нескольких десятков человек – ничто по сравнению с авиакатастрофой. Категории электроснабжения призваны формализовать представление о приоритетах цивилизации и предложить пути выхода из потенциальных аварийных ситуаций.

Первая категория

Сюда относят все объекты-потребители, нарушение работоспособности которых из-за отключения электроэнергии может повлечь за собой травмы или гибель людей, нанесение ущерба государственной безопасности, остановку систем жизнеобеспечения населённых пунктов, аварии ещё более серьёзного масштаба или просто крупные финансовые потери. Чтобы обезопасить всех потребителей первой категории, для них предусматриваются альтернативные системы электропитания и коммуникаций, резервирование генераторов и модули автоматического переключения – АВР (автоматический ввод резерва). Для объектов повышенной важности может предполагаться наличие даже второго уровня резерва с собственной защитной автоматикой и трёхфазным вводом. Наиболее распространённые способы обеспечения требуемого уровня резервирования – это монтаж дополнительной локальной трансформаторной подстанции, установка мощной дизель-генераторной установки со стационарным подключением к общей сети по отдельному каналу и оборудование достаточно мощного аккумуляторного парка, способного длительное время поддерживать работоспособность объекта.

Среди типичных потребителей первой категории можно назвать:

• предприятия нефтеперерабатывающей, химической и горнодобывающей отраслей, а также другие опасные производства, где используются или извлекаются ядовитые или взрывоопасные вещества;
• ключевые объекты сферы здравоохранения (роддомы, палаты реанимации, амбулатории с тяжело больными и т.д.);
• административные и государственные учреждения, в чей власти находится непосредственный контроль и всестороннее управление чрезвычайными ситуациями;
• узловые точки магистралей связи, операторские и диспетчерские пункты, а также серверные, обеспечивающие деятельность любой из указанных выше служб, систем или организаций;
• главные котельные, ТЭЦ и насосные станции первой категории, остановка которых может непосредственно сказаться на всей инфраструктуре населённого пункта или его жителях;
• депо и подстанции городского электротранспорта;
• внутренние аварийные коммуникаций крупных развлекательных, торговых и офисных зданий – лифты, устройства охранной и пожарной сигнализации, системы пожаротушения и т.д.

Ввиду максимально высокого приоритета объектов и потребителей из первой категории перерыв в их электроснабжении не должен превышать времени, необходимого на переподключение систем. Обычно аварийный резервный источник питания включается за срок от нескольких секунд до минуты. При этом светильники дежурно-аварийного назначения должны быть способны проработать то же время на собственных источниках энергии – батарейках или общем внешнем аккумуляторе низкого вольтажа.

Особая группа первой категории

Несмотря на то, что у рассматриваемых далее объектов нет собственной выделенной категории, их нельзя в полной мере относить ни к одной из уже имеющихся. Речь идёт об особых системах, которые позволяют остановить производственный процесс (а не поддерживать его) без ущерба для экологии, предприятия и человеческих жизней. Многие заводы работают с веществами и уровнями энергии, которые при неправильном обращении способны спровоцировать возгорание или взрыв, то есть повлечь массовые жертвы. При этом человек не в силах в ручном режиме при любой слаженности действий персонала побороть стихию, а потому требуется вмешательство внешней силы, коей и выступает электричество. Как раз для подобных случаев обычно и существует резерв второго уровня, то есть, некий третий источник питания, мощности которого должно быть вполне достаточно для корректного останова станков и агрегатов. Подобными независимыми источниками могут выступать небольшие собственные электростанции, в том числе, генераторные, а также крупные системы аккумуляторных батарей.

Не на всяком производстве по разным причинам может быть обеспечено резервирование энергоснабжения вышеуказанным способом, однако выход из аварийной ситуации должен существовать. Для этого на заводах и фабриках принято предусматривать так называемое технологическое резервирование, состоящее в том, что нагрузку одного агрегата в случае аварийной ситуации в срочном порядке должен перенять на себя другой. Если речь идёт о предприятии со сложным производственным циклом, в том числе таком, где останов и запуск сопряжены с большими сложностями и финансовыми потерями, то здесь стараются предусмотреть устройства поддержания непрерывности работы ключевого оборудования, напрямую запитанные от первой и второй линии резерва.

Вторая категория

Сюда включены объекты и потребители, которые не представляют существенной угрозы при прекращении своей деятельности, однако так или иначе влияют на дальнейшее существование населённого пункта. В первую очередь к ним относятся все места большого скопления людей – школы и ВУЗы, супермаркеты, концертные залы, спортивные комплексы, рынки. При отключении потолочных светильников в таких местах возможна паника, из-за чего там должно быть предусмотрено достаточное аварийное освещение. Остановка кассовых аппаратов в залах, безусловно, не является критической, но существенно влияет на динамику перемещения человеческих масс.

Также во вторую категорию входят промышленные предприятия, которые не несут опасности для населения и экологии при резкой остановке. Тем не менее, сюда включают заводы и фабрики, для которых перебои с электричеством грозят сбоями в технологическом процессе, последствием которых может стать массовый брак. Если продукция такого предприятия представляет потенциальную опасность в эксплуатации из-за ошибок в изготовлении, на них может быть предусмотрен один или даже два уровня резерва, но это автоматически не включит их в первую или особую первую категорию.

Следует сказать, что ко второй категории электроснабжения также принадлежат учреждения медицины и здравоохранения, которые не входят в первую категорию в силу специфики своей деятельности. Согласно тому же принципу, сюда включают и общегородские системы жизнеобеспечения – управление транспортом, связью, коммунальными услугами и пр. Базовое отличие всех этих организаций состоит в том, что резервирование питания не обязано быть обеспечено автоматикой. Ввод резерва в данном случае может быть осуществлён персоналом вручную – и это не будет противоречить положениям ПУЭ.

Третья категория

Здесь объединены все потребители, которые не вошли в первые две категории. Подразумевается, что для них отключение электричества не сопряжено с материальным или физическим ущербом, не угрожает аварией более крупного масштаба и не является критичным. Сюда относят различные офисы и непроизводственные организации, гаражи, жилые дома, массивы и микрорайоны, дачные кооперативы и посёлки, мелкие цеховые предприятия, не работающие с опасными веществами. Резерв электропитания для них не является обязательным и остаётся полностью на усмотрение руководства в соответствии с тем, каков непосредственный род деятельности организации, или самих жильцов, желающих обезопасить своё имущество дополнительной линией питания или применением ИБП. По правилам, устранение последствий внешней аварии, влияющей на возможность получения электропитания любым из таких объектов, должно занимать не более суток.

Следует понимать, что разделение всех потребителей на рассмотренные группы является условным. При этом учитывается большое количество разных факторов, производится оценка потенциальных рисков, определяются самые надёжные варианты систем резервирования питания и оптимизируются схемы подключения. Кроме того, в обязательном порядке при заключении договоров между компанией-поставщиком электроэнергии и потребителем должны явно прописываться сроки восстановления питания на случай аварии с отключением, а также максимально допустимое число часов отсутствия электропитания в течение календарного года.

Для объектов из первой и второй категорий предельное количество часов отключения не является предписанным сверху, а рассчитывается в индивидуальном порядке, с учётом специфики деятельности, наличия систем резервирования, возможности их создания и других факторов. Тем не менее, эта величина не может быть больше, чем значение для третьей категории – то есть, 72 часа в год, и не более 24 часов подряд. При этом в этот срок включают и то время, которое требуется соответствующим службам на устранение неполадок в сети и восстановление энергоснабжения.

Политика разделения потребителей на категории позволяет ещё на этапе планирования коммуникаций в населённых пунктах расставить приоритеты и спроектировать отдельные участки требуемым образом – подвязать одни объекты и исключить другие. В данном случае ставится задача оптимизации общей сети с учётом эксплуатационных особенностей, сугубо количественных технических характеристик и стоимостного фактора. Именно рациональное планирование позволяет повысить надёжность каждой ветви в общей питающей магистрали, не внося дополнительных усложнений. Разбиение по категориям гарантирует не только правильную работу трансформаторных подстанций, но и простоту сборки распределительных щитков в жилых домах. Во внимание принимаются также простота обслуживания сетей и их последующий ремонт. В глобальных масштабах все рассмотренные ранее меры призваны обеспечить предотвращение техногенных катастроф, избежать гибели людей и нанесения существенного материального ущерба или вреда окружающей среде.