Старт в науке. Как электричество попадает в наш дом: от электростанции до розетки Откуда приходит электроэнергия

Невозможно представить современный мир без электричества. Именно благодаря электроэнергии люди живут в комфортных условиях, а в науке происходят новые открытия. Электричество способствует все большей модернизации и росту экономики. Электрическая сеть окутала всю планету, расширяясь все больше.

Где же появляется электричество и откуда оно приходит в наш дом?

В целом, электрическую сеть можно разделить на две группы установок – для создания электроэнергии и для её передачи. В классическом понимании, главными источниками производства электрической энергии являются электростанции. В зависимости от источника энергии, они делятся на:

1. Атомные (АЭС ).
2. Тепловые (ТЭС ) работают на органическом топливе: газовые, дизельные, бензиновые, угольные, торфяные.
3. Гидроэлектростанции (ГЭС ) работают на воде.
4. Ветроэлектростанции (ВЭС ).
5. Солнечные электростанции (СЭС ).

От электростанций идут линии электропередач (ЛЭП), по которым и передается электрическая энергия посредством электрического тока. ЛЭП бывают воздушными и кабельными. Воздушные передают электроэнергию по проводам, которые находятся на открытом воздухе и прикреплены к различным опорам. В зависимости от напряжения тока и назначения, они бывают:

1. Сверхдальние магистральные линии сверх- и ультравысокого напряжения (выше 500 кВ) – предназначены для отдельных регионов стран.
2. Региональные линии среднего и высокого напряжения (от 1 до 500 кВ) обслуживают крупные объекты (города, гигантские предприятия, месторождения).
3. Районные распределительные линии низкого напряжения (до 1000 В) для предприятий, транспортных узлов и поселковых сетей.
4. Воздушные линии до 20 В приводят электроэнергию к потребителям.

Кабельные ЛЭП передают энергию по нескольким параллельным кабелям. Они проходят под землей, под водой и в помещениях. В этих ЛЭП напряжение бывает не выше 220 кВ.

ЛЭП передают электроэнергию от электростанций к электрическим подстанциям. Они преобразовывают и распределяют электричество уже по жилым домам. Первичные подстанции опускают высоковольтное напряжение до среднего уровня (до 50 кВ), а вторичные подстанции опускают напряжение еще ниже (до 380 В), чтобы им уже свободно мог пользоваться потребитель.

Первичные подстанции стоят в городах, в микрорайонах мегаполиса, в поселках городского типа и подают электричество на территорию, где проживает несколько десятков тысяч человек. Вторичные подстанции расположены около домов и питают электроэнергией большой жилой дом. Вторичные подстанции еще называют главным распределительным щитом. От него электричество идет к этажным, квартирным щиткам или электрическим щиткам для частного дома.

На видео видна схема откуда электричество поступает в дом

В последние 10-15 лет все активней развивается и другая схема поступления электроэнергии в дом, когда владельцем жилья используется собственный альтернативный источник электричества. Например, солнечная панель или ветрогенератор.

Солнечная панель может быть размещена как на территории собственного участка, так и на крыше строений. В последние 5 лет популярными становятся и небольшие панели, которые можно крепить на балконе или в лоджии, тем самым создавая резервный источник электричества и для квартиры.

Ветрогенератор устанавливается на крыше дома или на участке.

Такие источники электричества могут работать автономно, не будучи зависимыми от общей сети. Через специальный модуль подключения они работают с современными накопителями электроэнергии и могут полностью обеспечить электроэнергией жилье.

Отвечая на вопрос откуда в наш дом приходит электричество?, можно подвести такие итоги:

• по классической схеме электроэнергия поступает от электростанции по линии электропередач различной мощности через электрические подстанции к распределительным щитам, которые расположены либо около частного дома, либо на этаже в подъезде.
• по новой, более упрощенной, схеме электроэнергию может вырабатывать персональный небольшой источник – солнечная батарея или бытовой ветрогенератор, который подает её напрямую в квартиру или собственный дом.

Здравствуйте всем читателям моего сайта!

Задумывались ли вы когда- нибудь а как же в нашем доме или квартире появляется электроэнергия? Откуда она приходит?

Какой путь проходит электрический ток перед тем как попасть к нам в розетку или лампочку и выделиться в виде тепла или света?
Сейчас я постараюсь ответить на эти вопросы и что бы было нагляднее- еще и покажу в видеороликах, надеюсь что будет наглядно и интересно.
Итак, как сказал великий Гагарин- поехали!

Изначально электроэнергия появляется на различных электростанциях- атомные, тепловые, гидро- ветроэлектростанции и даже геотермальные и солнечные электростанции. Я не буду сейчас подробно рассказывать каким образом там осуществляется процесс преобразования энергии солнца, пара, ветра или воды в электрическую энергию- это очень обширная информация и тема для отдельного разговора.

Вот в статье вы можете подробнее посмотреть о электростанции где энергия пара превращается в электричество.

Для нас важно то, что с электростанций выходит электроэнергия и электрический ток передается по воздушным линиям на промежуточные понижающие подстанции.
Для снижения потерь электроэнергии в проводах напряжение на воздушной линии при выходе из электростанции очень высокое- 110, 220, 330, 500, 750 а то и 1150 кВ! Представляете?- Миллион вольт идет по проводам!

Для этого на электростанции установлен повышающий трансформатор, на вход которого п оступает напряжение к примеру 10000 вольт от генератора электростанции, а со вторичной обмотки уже выходит напряжение 110 или 220 киловольт(кВ) или 110000-220000 вольт.

Для чего повышается напряжение на выходе с электростанции? Тут на самом деле все очень просто, чем меньше напряжение- тем больше ток и тем больше нагреваются провода, то есть простыми словами провода начинают оказывать сопротивление прохождению электрического тока и чем больше ток- тем большее сопротивление оказывают провода.

Это как в водопроводе- если на выходе водонапорной башни сделать тонкую трубу, то напор воды будет очень плохим и в конце водопровода вода из крана может и совсем не бежать… Хотя скорость движения воды при этом в тонкой трубе будет очень высокой.

Аналогия с электричеством- в начале линии напряжение может быть к примеру 230 вольт, а в конце- 150 вольт. Тут никакой стабилизатор напряжения не поможет)))
То есть аналогия с высоким напряжением- это большой диаметр водопроводной трубы с водонапорной башни (башня- это электростанция, трубы- это провода, диаметр труб- это напряжение).
Поэтому очень важно что бы падение напряжения в проводах ВЛ было минимальным и провода оказывали минимальное сопротивление прохождению электрического тока.

Итак, по высоковольтным проводам линии электропередачи электроэнергия поступает на понижающую подстанцию (они тоже есть на разное напряжение) я же буду расказывать о ПС-110/10кВ, вот одна из таких подстанций:

Как выглядит подстанция с высоты птичьего полета можете посмотреть вот в этом видеоролике:

На подобных подстанциях напряжение понижается до 10000 вольт с помощью силовых трансформаторов 110/10кВ:

Специально по этому случаю я даже снимал видеоролики на тему “Как электричество приходит к нам в дом”:

Так же я показывал видеообзор устройства высоковольтной понижающей подстанции вот в этом ролике:

С подстанции 110/10кВ электрический ток напряжением 10000 вольт поступает по воздушным или кабельным линиям на еще одну понижающую трансформаторную ТП (трансформаторную подстанцию) подобную вот этой КТП:

Давайте посмотрим что находится за дверями этой ТП:

Как видите тут находится силовое электрооборудование и даже релейная защита! Эта КТП от производителя из г. Самары, от “Электрощит”. Специально для читателей моего сайта я решил показать поподробнее устройство такой понижающей ТП в видеоролике, надеюсь вам будет интересно и познавательно:

Ну а уже после этой или подобной ТП пониженное до 380 вольт напряжение опять же по воздушным или кабельным линиям приходит или непосредственно в наш дом- в щит учета или для тех кто живет в квартирах- электрический ток приходит в ВРУ (вводно-распределительное устройство), затем через этажные распред.щиты где распределяется по фазам и 220 вольт уже идет в квартиру.

Если говорить об отдельном доме- то там 220 вольт выходит или из трехфазного щита учета или из распределительного щитка, или- фаза и ноль (то есть 220 вольт) берутся непосредственно с опоры ВЛ.

Об одном из трехфазном щите учета, сделанном еще в советские времена я рассказывал вот в этом видеоролике:

Надеюсь моя информация будет вам полезная и из этой статьи вы узнали какой долгий путь проходит электрический ток на пути от электростанции- до розетки 220вольт в нашем доме.

Как всем хорошо известно – электроэнергия от места её производства доставляется к удалённому потребителю по высоковольтным линиям электропередач, рассчитанным на напряжения 110 кВ, 220 кВ или 330 кВ. После того, как электроэнергия по высоковольтным проводам доставляется в ваш район - она должна быть преобразована в знакомое для нас напряжение 220 вольт. Поэтому, прежде всего, оно преобразуется в более низкие напряжения 6, 10 или 35 кВ, а уж затем на местных трансформаторных подстанциях (ТП) превращается в трехфазное напряжение 380/220 В.

Трансформаторные подстанции могут иметь различные мощности и виды исполнения. Мощные городские трансформаторные подстанции устраиваются, как правило, в отдельных строениях, в которых размещаются специальные понижающие масляные трансформаторы и всё необходимое для надёжной работы подстанции коммутационное и защитное оборудование.

Высоковольтное напряжение, поступающее на городские трансформаторные подстанции, может подаваться на них по подземным кабельным каналам. По таким же подземным кабельным каналам непосредственно к вашему дому доставляется и пониженное трёхфазное напряжение 380/220 В. И только на вводном щитке всего здания это трёхфазное напряжение расключается на отдельные фазные линии с учётом равномерного распределения нагрузок по каждой из фаз.

Для небольших сельских и загородных трансформаторных подстанций отдельное строение, как правило, не предусматривается. Сельские подстанции представляют собой закрытую по периметру площадку с установленным прямо под открытым небом оборудованием, состоящим обычно всего из одного трансформатора.

При этом высокое напряжение к таким ТП подводится по воздушной линии (ВЛ), а пониженное напряжение распределяется по линейным потребителям - садовым домикам или сельским домам - по другой воздушной линии, закрепленной на столбах (опорах).

Как городская, так и сельская ТП позволяют получить рабочее трехфазное напряжение, поступающее ваш дом по трем фазным проводам, обозначаемым обыкновенно как фазы «А», «В» и «С». Правда на ТП к этим трём фазным проводам добавляется еще один провод N, который принято называть нейтральным. Этот провод появляется в результате организации местного защитного заземления оборудования подстанции, которое монтируется в непосредственной близости от неё. При этом напряжение между парами фазных проводов А-В, В-С и А-С составляет величину, равную 380 В и называется линейным напряжением.

Напряжение же между каждым из фазных проводов и нейтральным проводником называется фазным и составляет величину 220 В. Это и есть то самое напряжение, от которого работают все наши бытовые приборы, а также зажигаются квартирные осветительные приборы.
Подобная схема бытового электроснабжения жилых зданий и строений получила название "трехфазной четырехпроводной" и используется она чаще всего в системах бытового энергоснабжения. Основная задача последующей разводки системы состоит в том, чтобы на каждую из трёх фазных линий A-N, B-N и C-N приходилась (по возможности) одинаковая нагрузка.

При проведении подключения к трёхфазной четырёхпроводной сети отдельных садовых участков, например, стараются распределить потребителей по фазам так, чтобы к каждой фазной линии подключалось примерно одинаковое количество домиков и осветительных приборов, установленных на территории садового кооператива.

Помимо распределения энергии по потребителям, подстанции всех типов способны также решать еще одну очень важную задачу. Они оснащены специальным переключателем обмоток масляного трансформатора, который позволят регулировать выходное напряжение и устанавливать рабочее значение напряжения 380 В на выходе ТП с заданной точностью. Поступающее к потребителю рабочее фазное напряжение 220 В при этом также будет задаваться с определённой точностью, т.е. находиться в пределах допустимых отклонений. А величина отклонения питающего напряжения от его номинального значения и его изменения в течение суток, как известно, в значительной степени определяют надёжность работы электрооборудования и его долговечность

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

работы - раскрыть роль электричества в быту.

Задачи:

Узнать, как электричество вырабатывается и поступает в дом;

Закрепить правила безопасного обращения с электроприборами

Актуальность темы : без электричества невозможна современная жизнь.

Методы исследования:

Самостоятельная сборка простейшей электрической цепи.

Экскурсии в Музей занимательных наук Эйнштейна, в Народный музей энергетики им. Л.Н. Мишина (г. Ногинск)

Виртуальная экскурсия по Музею ПАО "МОЭСК",(г. Москва)

Интервью ветерана Восточных электрических сетей.

Введение

Уважаемые Учителя, исследователи, друзья!

В современном мире без электричества нам никак нельзя.

И на конференции в конце зимы

Вашему вниманию представляем мы

Проект «Откуда в дом приходит электричество?»

Долго в комнате без света не прожить,

Без электрочайника чаю не попить,

Без машинки без стиральной пропадем,

В школу в мятой форме мы придем.

Ведь утюг, компьютер и дверной звонок

Да и школьный, что зовет всех на урок,

Без электричества работать бы не смог.

Пульт от телевизора, как и наш фонарь,

Работать не смогли,если б появились в старь.

Что ж в электрическом токе такого?

С одной стороны- помощнике, опасного другого?

Как появляется электричество? Где?

И как приходит в дом к каждой семье?-

Вот вопросы, что рассматриваем мы,

И надеемся, что станем с электричеством дружны!

Гипотеза : электричество приходит в дом разными способами.

Глава 1

Недавно к нам на урок пришел Муравьишка- Вопросик.

Это очень любознательный герой учебника по окружающему миру, составленному Андреем Анатольевичем Плешаковым.

Он задал вопрос Мудрой Черепахе: «Откуда к нам в дом приходит электричество?

На этот вопрос многие наши одноклассники ответили, что, конечно же, по проводам. Это мы узнали еще из специальных обучающих мультфильмов тетушки Совы,

Смешариков

И Фиксиков

Электрический ток чем - то похож на реку, только в реке течет вода, а по проводам текут маленькие премаленькие частицы - электроны. Электрический ток вырабатывают большие мощные электростанции. Чтобы получить электричество на таких станциях используется сила воды, солнца и ветра энергия. Электрический ток сначала течет по толстым высоковольтным проводам, потом по обычным проводам перетекает в наши квартиры, попадая в выключатели и розетки.

Нами было изучено развитие энергетики города Ногинска.

Для этого мы посетили Ветерана труда, Почетного энергетика Ногинских электрических сетей Косарева Юрия Арсеньевича.

Он нам рассказал, что первая электроподстанция Истомкино была построена в 1920 году, т.е. почти 100 лет назад.

В 1955 году в поселке «Красный электрик» была построена первая в Европе электроподстанция мощностью 500кВ.

Эти подстанции распределяют электричество, которое бежит по проводам

с Шатурской и Куйбышевской гидроэлектростанции

к трансформаторным подстанциям, которые находятся почти в каждом дворе.

Многие годы в ногинском офисе МОЭСК действует Народный музей энергетики имени Льва Николаевича Мишина, долгие годы возглавлявшего Ногинские электрические сети.

Музей известен далеко за пределами города.В декабре 2016 года его посетил губернатор Московской области Андрей Юрьевич Воробьев.

« А откуда поступает электричество в нашу школу?»- такой вопрос мы задали Письменной Татьяне Андреевне, долгое время возглавлявшей музей.

Она нам рассказала, как электричество вырабатывается Электрогорской электростанцией ГРЭС-3 имени инженера Р. Э. Классона

и бежит по толстым кабелям на электрическую подстанцию "Захарово».

Затем бежит на трансформаторную станцию в Кадетском переулке.

А оттуда уже к школе и жилым домам и школе.

Глава 3.

Нас окружает огромное количество предметов, облегчающих жизнь, работающих от батареек. Значит, в батарейках есть ток?

На этот вопрос нам ответил аниматор-экскурсовод Музея занимательных наук Эйнштейна.

Многих учёных с древних времен удивляла способность морского ската наносить удар в виде электрического разряда, но никто не мог объяснить, как удаётся этому существу накопить ток для разряда такой силы и откуда берётся ток в этой рыбе.

Итальянский химик и физик Вольта Алессандро обратил внимание на повторяющуюся комбинацию пластинок на спине ската и решил создать точный макет этой конструкции. Это был прообраз современной батарейки.

Состав современных батареек более сложный, но работают они по тому же принципу. Если к батарейке присоединить лампочку с помощью проводков, то отрицательные частички побегут к положительно заряженным частичкам стержня и зажгут лампочку.

На уроке мы повторили этот опыт. Лампочка, действительно, зажглась.

Следующее задание героев учебника нас сильно озадачило. Муравьишка предлагал нам собрать электрическую цепь из элементов электроконструктора. Как быть, если такого конструктора нет?

На помощь нам пришел старший товарищ, ученик 8 в класса Юшкин Павел. Дома он собрал электрическую цепь, а затем объяснил ее устройство и назначение.

Мы предлагаем вашему вниманию данный опыт.(Демонстрация)

Таким об-ра-зом, наша элек-три-че-ская цепь имеет сле-ду-ю-щие ос-нов-ные со-став-ные эле-мен-ты:

ис-точ-ник тока(батарейка)

по-тре-би-те-ли тока(светодиод)

ключ (вы-клю-ча-тель)

со-еди-ни-тель-ные про-во-да

Изоб-ра-зим схему со-бран-ной нами элек-три-че-ской цепи с ис-поль-зо-ва-ни-ем услов-ных обо-зна-че-ний:

Заключение

На основании исследования энергетики города и опыта по сборке электрической цепи мы делаем вывод, что электричество поступает к нам в дом двумя путями: по проводам и содержится в элементах питания, например, в батарейках.

И в заключении позвольте сказать,

Что об электробезопасности нельзя забывать.

Правила ТБ при знакомстве с электричеством соблюдали:

Баранов Илья,

Романов Иван и

Темненкова Дарья.

Источники

1.А.А Плешаков. Окружающий мир.1 класс(2014г)

2.И. Леенсон. Загадочные заряды и магниты Занимательное электричество(2006г)

3.Виртуальный музей энергетики МОЭСК

4. Народный музей энергетики имени Льва Мишина(Ногинск)

5. Музей занимательных наук Эйнштейна(Ногинск)

Как электричество попадает в наши дома и квартиры? В этой статье доступно простым языком, рассмотрена схема энергоснабжения частного дома и квартиры в многоэтажном доме. Рассмотрим две типовых схемы подачи электроэнергии в наши дома и квартиры.

1. Типовая схема подачи электроэнергии в частный дом.

В частном секторе электроэнергия от трансформаторной подстанции по воздушным линиям электропередач подается к домам потребителей.

От линии электропередач электроэнергия по проводам подается на герметичный бокс, который устанавливается на столбе или на фасаде дома. В боксе устанавливается вводной автоматический выключатель, к которому подключаются провода от воздушной линии.

После вводного автомата устанавливается прибор учета электроэнергии — электрический счетчик. Бокс пломбируется от возможности постороннего доступа энерго-обслуживающей организацией.

От бокса со счетчиком электроэнергия по кабелю подается в дом, где обычно устанавливают внутренний .

В этом электрощите устанавливаются аппараты защиты: автоматические выключатели, (УЗО) и другие модульные устройства. К ним подключаются различные группы потребителей: электроплиты, водонагреватели, кондиционеры, розетки для подключения приборов, светильники.

Защищают цепи потребителей от токов короткого замыкания и перегрузок, а также позволяют при необходимости отключить конкретную электрическую цепь для проведения ремонтных работ.

2. Схема подачи электроэнергии в многоэтажных домах.

В многоэтажных домах подача электроэнергии происходит немного по другой схеме.

От трансформаторной подстанции электроэнергия подается к главному распределительному щиту ГРЩ здания, который обычно устанавливается в щитовой здания. Электрические кабели обычно прокладывают под землей.

От главного распределительного щита питающие кабели заводятся в каждый подъезд и по специальным этажным стоякам подводятся к этажным распределительным щитам, которые устанавливаются на каждом этаже в этажных коридорах.

В этажных распределительных щитах устанавливаются вводные автоматические выключатели и счетчики электроэнергии отдельно на каждую квартиру. Количество счетчиков такое же, как и количество квартир на этаже.

Могут устанавливаться как в этажном распределительном щите, так и в отдельно вынесенном , который чаще всего устанавливается в прихожей квартир.

В общем случае схема электрической сети квартиры или дом а будет выглядеть, как на схеме ниже.

Электроэнергия от внешней электросети подается на вводной автоматический выключатель.

После него подключается счетчик электроэнергии.

После счетчика подключаются групповые автоматические выключатели, через которые подключаются потребители — бытовые приборы: электроплиты, водонагреватели, кондиционеры, светильники и др.

Для большей наглядности посмотрите видео: Как электроэнергия попадает в дома и квартиры.