Энергетика и физика — оглавление
Ульяновская область, село Старое Томышево, малая родина Ольги, автора канала «Хельга»:
На холме стоят два храма: тот, куда большинство ходило в прошлом — православный храм, и тот, куда большинство ходит сейчас — интернет, вышка сотовой связи. Однако старый храм уже сто лет стоит — не шатается, и ещё сто простоит — не шелохнётся, а новый сразу падёт без тех мелких с виду прислужников, что стоят у подножия — ВЛ 10 кВ, КТПН и ВЛ 0,4 кВ.
Поэтому на храм посмотрим ниже, а начнём с КТПушки:
ВЛ — воздушная линия, на 10 и 0,4 киловольта соответственно, КТПН — комплектная трансформаторная подстанция наружной установки. Народ привык её звать просто «трансформатором», как системный блок некоторые зовут «процессором» — но это подстанция, пусть и маленькая.
Трансформатор — лишь её часть, в этом ракурсе не видимая. Но самая главная — именно тр-р понижает пугающие обывателя 10000 вольт до 380, из которых уже без проблем берутся 220. 380 — между двумя фазами, 220 — между фазой и нулём.
Вид сбоку, вместе с одним из потребителей — придорожной гостиницей:
РУ — распредустройства. В шкафу РУ 10 кВ, как правило, скрываются обычные плавкие предохранители — керамические трубки, только длиной с телячью ногу, чтобы их не перекрывало напряжением 10 тысяч вольт. А вот в РУ 0,4 возможны варианты — и предохранители, и автоматы... Предохранители могут быть такие:
Тоже немаленькие, но всё ж слишком короткие для высокого напряжения.
Такие мачтовые подстанции 10/0,4 кВ и 6/0,4 кВ — привычная «деталь интерьера» в любом советском селе. Они понижают высокое напряжение до привычного и раздают по всей улице. У американцев немного иначе — там высокое (то ли 15, то ли 20 кВ) идёт по улице, а у каждого дома на опоре висит абонентский трансформатор. Именно он «взорвался» в фильме «Один дома». При такой схеме стабильней напряжение у потребителя, но она дороже, есть и другие недостатки.
Зачем вообще нужны такие огромные напряжения для электропередачи — рассказано тут (нажмите на цветное — откроется статья):
Если вкратце, то мощность — произведение напряжения на ток. Большую мощность можно передать и при низком напряжении, но тогда нужен огромный ток. А ток — это, так сказать, литры электричества, и чтобы передать много литров — нужна большая труба, толстый провод, а это много металла. Выгоднее передавать под высоким напряжением (большим давлением). Так и потерь меньше.
Положение ПАО «Россети» «О единой технической политике в электросетевом комплексе» от 13.11.2019, например, говорит: "длина линии 0,4 кВ не должна, как правило, превышать 0,5 км от центра питания до наиболее удаленной точки и 2 км суммарной длины ВЛ 0,4 кВ".
Например, в проводе длиной 5 км при определённом токе теряются на нагрев 50 вольт. При напряжении 220 В это будет потеря 1/3 мощности. А при напряжении 10 кВ — 0,5 % мощности. И сама мощность при этом передана в 50 раз бóльшая. Без комментариев.
Поэтому на краю села стоит подстанция 110/10 или 35/10 кВ, а на каждой улице — своя маленькая подстанция 10/0,4. «10» можно заменить на «6» — линии на 6 киловольт распространены едва ли не больше, чем на 10. Пытаться взять 220 вольт от первой попавшейся ЛЭПки — очень плохая мысль, можно нарваться на «шестёрку» и получить бабах, возможно, последний в жизни.
Это макушка нашей подстанции. Подводящая линия 10 кВ, как и фи́дер к гостинице, выполнены привычным неизолированным алюминиевым проводом АС, а вот фидер к вышке связи — самонесущим изолированным проводом (СИП).
Очевидно, что гостиница подключена уже давно, а вышка стоит недавно — то же положение «Россетей» запрещает при реконструкции либо новом строительстве ВЛ 0,4 кВ использовать неизолированный провод. Очевидно, для бóльшей безопасности при обрыве провода — намного меньше вероятность, что кто-то коснётся оголённой части, и для простоты работы с ответвлениями — подключение можно сделать без снятия напряжения.
И выглядит линия на СИПе куда проще старой:
Кажется, что там один кабель, только на «перекатах» (угловых опорах) свивка СИП распускается, проходя через два зажима.
Разрядники — аппараты защиты от перенапряжений, если упрощённо — от удара молнии в линию. Верхний вывод разрядника подключён к фазе, нижний — к земле, приваренные к корпусу РУ пóлосы видны отлично. Если напряжение в разы превысит номинальное — в разряднике проскочит дуга и перенапряжение «уйдёт в землю». Само собой, какая защита применена и на электровозах, и ещё много где:
Как видим, СИП заведён внутрь РУ 0,4 кВ при помощи металлорукава, а вот АС в шкаф не заведёшь, от проходных изоляторов до РУ идёт изолированный провод, хаотично намотанный на раму. Не самый ветроустойчивый монтаж — ни увязок, чтобы провода не колыхались на ветру и не ломались, ни отбортовок, чтобы не лежали изоляцией на острых уголках. Но работает до поры, до времени...
Перед тем, как смотреть фотографии храма, взглянем на однолинейную схему КТПН:
Предохранители — аппараты токовой защиты со стороны высшего напряжения, обычно перегорают при неприятностях с самим трансформатором, когда превышен ток, отбираемый тр-ром от ЛЭП 10 кВ. Разрядники — аппараты защиты тр-ра и отходящих фидеров от перенапряжений в ЛЭП 10 кВ, при том же ударе молнии.
Разъединитель нужен для снятия напряжения при производстве работ на стороне высшего напряжения КТП, это не аппарат защиты и отключить подстанцию, если она нагружена, он же может. Согласно главе 4.2 Правил устройства электроустановок (ПУЭ) разъединителем допускается отключать ток холостого хода тр-ра.
То есть нужно снять нагрузку с трансформатора, например, выключив все потребители у абонентов либо выключив автоматы в РУ 0,4 кВ (если там автоматы, а не предохранители), и только потом разрешается отключать разъединитель — маленький ток холостого хода, потребляемый тр-ром из-за его несовершенства, разъединитель отключить способен. Бóльший — нет, у него нет дугогасительных устройств:
Что такое автоматы фидеров — без комментариев, это автоматические выключатели, как в доме возле счётчика. Запросто могут стоять точно такие же: лично я ставил DIN-овские автоматы с номиналами до 100 А, такого автомата достаточно для защиты линии мощностью 40 кВт, чего вполне хватит для той же небольшой гостиницы с кафе.
И наконец — два последних вопроса. Почему схема выполнена одной линией, когда фаз три? Это так называемая однолинейная схемы, системы электроснабжения для простоты часто изображаются именно так. То, что одна линия означает сразу три фазы, показано тройными косыми штрихами. И второй вопрос: как отличить ВЛ 6 или 10 кВ от ВЛ 0,4 кВ? По числу проводов — первые всегда без нуля, поэтому проводов 3, а линия 0,4 кВ в большинстве случаев с нулём, поэтому там проводов 4.
Итак, храм. Вид с северо-запада, со знакомыми нам уже объектами, которые выглядят совершенно незначительными:
Купол колокольни:
С юго-востока, со стороны КТПН:
Кирпичный купол:
Этот же купол изнутри:
Вид в сторону притвора:
Колокольня:
Устройство не так просто, как кажется:
Вид в сторону алтаря:
Иконостас, конечно, не сохранился, но порядок местные жители поддерживают:
В мирное время из заброшенных зданий такое может быть лишь в церкви:
Однако пора ехать, нас ждёт перегон Коптевка — Репьёвка, это участок Пенза — Сызрань, проходящий через три области:
Верный Жириновский ждёт у храма:
Поехали!
Снимки с перегона и из села Старое Томышево — во второй части статьи:
Пока предлагаю заглянуть к Хельге — у неё много рассказов времён и Гражданской, и Отечественной, которые она написала со слов очевидцев или их родственников.
На сегодня всё!
