Что такое источник питания, его типы, характеристики (применительно к электроустановкам)

Источник питания (power source) — это электрическое оборудование, предназначенное для производства, аккумулирования электрической энергии или изменения её характеристик (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013).

Источником питания в распределительной электрической сети (см. рисунок 1 ниже) является трансформатор, установленный на понижающей трансформаторной подстанции. Источниками питания также могут быть: местная электростанция, отдельный электрогенератор малой мощности, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания, и даже разделительный трансформатор, на основе которого в части электроустановки здания реализуют систему IT.

Система распределения электроэнергии (TN-C-S)
Рис. 1. Система распределения электроэнергии (TN-C-S) (на рисунке показан источник питания)

Характеристики доступных источников питания

При проектировании электрических установок в соответствии с комплексом стандартов IEC 60364 необходимо знать характеристики источников питания. Для того чтобы спроектировать безопасную электроустановку, соответствующую требованиям комплекса стандартов IEC 60364, необходимо получить соответствующую информацию от оператора распределительной электрической сети. Характеристики источников питания должны быть включены в проектную и эксплуатационную документацию электрических установок. Если оператор электрической сети изменяет характеристики источников питания, это может повлиять на безопасность электроустановки.

Приведем эти характеристики (согласно ГОСТ 30331.1-2013):

  • Род электрического тока: переменный и (или) постоянный.
  • Виды проводников, применяемых в электрических цепях электроустановки:

– переменного тока: фазный (линейный) проводник, нейтральный проводник, защитный проводник;

– постоянного тока: полюсный (линейный) проводник, средний проводник, защитный проводник.

Примечание – В одном проводнике, например – в PEN-, РЕМ- или PEL-проводнике, могут быть объединены функции, выполняемые несколькими проводниками.

  • Допустимые значения:

– напряжение и допустимые отклонения напряжения;

– потери напряжения, колебания напряжения и падения напряжения;

– частота и допустимые отклонения частоты;

– максимальный допустимый ток;

– полное сопротивление петли замыкания на землю до ввода в электроустановку;

– ожидаемые токи короткого замыкания.

Стандартные значения напряжения и частоты приведены в IEC 60038.

Защитными мерами предосторожности, присущими источнику питания, являются, например, заземление нейтрали в электрической системе переменного тока или заземление средней части, находящейся под напряжением, в электрической системе постоянного тока.

При этом, приведенные ниже характеристики любого применяемого источника питания и обычный диапазон этих характеристик, если необходимо должны быть определены путем расчета, измерения, сбора материала или проверки:

  • номинальное (ые) напряжение (ия);
  • род тока и его частота;
  • ожидаемый ток короткого замыкания на вводе электроустановки;
  • полное сопротивление петли замыкания на землю той части электрической системы, которая расположена снаружи электроустановки;
  • соответствие требованиям, предъявляемым электроустановкой, включая – обеспечение максимальной нагрузки;
  • тип и номинальные характеристики устройства защиты от сверхтока, установленного на вводе электроустановки.

Эти характеристики следует оценивать как для внешнего, так и для внутреннего источников питания. Требования распространяются на основные источники питания, на источники питания систем безопасности и резервные источники питания.

Дополнительные типы источников питания

Помимо основного источника питания также выделят резервный электрический источник питания и электрический источник питания для систем безопасности. Приведем их определения и примеры.

Резервный электрический источник питания — это электрический источник питания, предназначенный для поддержания питания электрической установки или ее частей, или части в случае перерыва нормального питания, но в иных целях, чем безопасность.

Электрический источник питания для систем безопасности — это электрический источник питания, предназначенный для использования в качестве части системы электрического питания для систем безопасности.

Если наличие систем безопасности, имеющих отношение к противопожарным мероприятиям и другим условиям аварийной эвакуации из зданий, требуется, например, органами управления и (или) если обеспечение резервного питания требуется административным лицом, устанавливающим технические требования к электроустановке, характеристики источников питания для систем безопасности и (или) резервных систем должны определяться для каждого в отдельности. Такие источники питания должны иметь соответствующую мощность, надежность, номинальные характеристики и соответствующее время переключения для работы указанного вида.

Примечание 1 – Необходимость установки систем безопасности и их характеристики, как правило, регламентируют уполномоченные органы управления, требования которых следует соблюдать.

Примечание 2 – Примерами систем безопасности являются: системы обнаружения пожара, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, аварийного освещения на путях эвакуации людей, аварийной вентиляции и противодымной защиты, внутреннего противопожарного водопровода, установки для пожарных насосов, лифты для пожарных команд, оборудование для отвода дыма и тепла, ответственное медицинское оборудование.

Источниками питания для систем безопасности могут быть:

  • аккумуляторные батареи;
  • гальванические батареи;
  • генераторные установки, независимые от источника питания, применяемого в нормальном режиме;
  • отдельная линия электропередачи распределительной электрической сети, фактически независимая от линии электропередачи, используемой в нормальном режиме

Источником питания системы безопасности может быть:

  • неавтоматический источник питания, запуск которого осуществляется оператором;
  • автоматический источник питания, запуск которого осуществляется независимо от оператора.

В зависимости от времени переключения автоматические источники питания классифицируют следующим образом:

  • без перерыва питания: автоматический источник питания может обеспечить непрерывное питание при заданных условиях во время переходного периода, например, при изменениях напряжения и частоты;
  • с очень коротким перерывом питания: автоматический источник питания может обеспечивать питание в течение 0,15 с;
  • с коротким перерывом питания: автоматический источник питания может обеспечивать питание в течение 0,5 с;
  • со средним перерывом питания: автоматический источник питания может обеспечивать питание в течение 15 с;
  • с продолжительным перерывом питания: автоматический источник питания может обеспечивать питание за промежуток времени, превышающий 15 с.

Список использованной литературы

  • ГОСТ 30331.1-2013