Sieć elektroenergetyczna to zbiór urządzeń i przewodów, które są ze sobą połączone elektrycznie i w zakresie funkcjonalności. Zadaniem sieci elektroenergetycznej jest przesyłanie, przetwarzanie oraz rozdzielanie energii na konkretnym terenie w celu zasilania odbiorników. Jaki podział stosujemy w odniesieniu do sieci elektroenergetycznych?
Podział ze względu na rodzaj prądu
Wyróżniamy sieci elektroenergetyczne zmiennoprądowe (AC) i stałoprądowe (DC). Większość z istniejących sieci to sieci zmiennoprądowe, w których prąd przemienny zmienia się z częstotliwością 50-60 Hz. Takie maszyny i generatory mają stosunkowo prostą konstrukcję i są tańsze niż te do obsługi prądu stałego. W układach prądu przemiennego można też łatwiej przekształcać napięcie – służą do tego transformatory.
Z kolei do sieci elektroenergetycznych stałoprądowych (DC) możemy zaliczyć linie wysokiego napięcia prądu stałego HVDC (ang. high voltage direct current), które wykorzystuje się do przesyłu energii na dużych odległościach. W tym przypadku niezbędne jest zastosowanie prostownika i falownika w celu zamiany prądu stałego na przemienny. Najdłuższa linia wysokiego napięcia prądu stałego HVDC znajduje się w Chinach, choć takie linie znajdziemy również w Polsce, np. podmorski kabel HVDC od 2000 roku łączy Polskę i Szwecję.
Podział ze względu na wysokość napięcia
Jeśli chodzi o wysokość napięcia, mówimy o następujących sieciach elektroenergetycznych:
-
Niskiego napięcia (nn) – jest to sieć rozdzielcza o napięciu do 1 kV, dostarczająca energię do odbiorców indywidualnych. Standardowo dostarcza prąd przemienny 50 Hz pod napięciem fazowym 230 V. Dwie małe literki „nn” zawsze oznaczają niskie napięcie, np. rozdzielnica nn to rozdzielnica niskiego napięcia.
-
Średniego napięcia (SN) – sieć rozdzielcza o napięciu międzyfazowym od 1 kV do 60 kV, stosowana do przesyłania energii na średnie odległości. Średnie napięcie wykorzystuje się m.in. do zasilania kolejowych linii trakcyjnych i maszyn elektrycznych o dużej mocy.
-
Wysokiego napięcia (WN) – sieć przesyłowa o napięciu międzyfazowym 60-200 kV (w Polsce jest to 110 kV), przeznaczona do przesyłania energii na duże odległości.
-
Najwyższego napięcia (NN) – taka sieć przesyłowa stosowana jest do przesyłu energii na dużych odległościach, podobnie jak sieć elektroenergetyczna WN. Wyższe napięcie wykorzystywane jest w celu obniżania strat mocy w przewodzie.
Sieci niskiego i średniego napięcia zaliczamy do sieci rozdzielczych, zwanych też dystrybucyjnymi. Budują je takie urządzenia jak linie napowietrzne, linie kablowe, stacje transformatorowo-rozdzielcze, dławiki, łączniki elektryczne, kondensatory, bateria kondensatorów i urządzenia pomocnicze. Ich współpraca jest niezbędna do rozdziału energii z sieci elektroenergetycznej.
Podział ze względu na układ sieciowy
Układ sieciowy definiuje sposób połączenia punktu neutralnego transformatora z ziemią oraz siecią. W oznaczeniach wykorzystywane są litery pochodzące od nazw francuskich: T (terre) – ziemia, N (neutre) – neutralny, C (combiné) – wspólny, S (separé) – rozłączny, I (isolation) – izolowany.
W przypadku sieci niskiego napięcia można mówić o następujących układach sieciowych:
-
TN – występuje w nich jeden bezpośrednio uziemiony punkt, a części przewodzące (np. obudowy metalowe) są do niego przyłączone przy użyciu przewodów ochronnych,
-
TN-S – rodzaj układu TN z oddzielnym przewodem ochronnym PE przeznaczonym do ochrony urządzeń (dotyczy całego układu),
-
TN-C – rodzaj układu TN, w którym jeden przewód ochronno-neutralny PEN pełni zarówno funkcję przewodu ochronnego PE, jak i neutralnego N (dotyczy całego układu),
-
TN-C-S – rodzaj układu TN, w którym przewód PEN pełni funkcję przewodu PE i N tylko w części układu,
-
TT – ma jeden punkt uziemiony, a części przewodzące są przyłączone do uziomu ochronnego,
-
IT – układ izolowany, w którym wszystkie części czynne są odizolowane od ziemi.
Podział sieci elektroenergetycznych ze względu na rodzaj prądu, wysokość napięcia i układ sieciowy to specjalistyczne i niezwykle ciekawe zagadnienia, które w tym artykule zostały przedstawione w sposób poglądowy.
