Zespół urządzeń służących do zasilania wielkiego obszaru w energię elektryczną składający się ze współpracujących elektrowni, linii przesyłowych i rozdzielczych, stacji podwyższających i obniżających napięcie oraz urządzeń odbiorczych nazywa się systemem elektroenergetycznym.

Elektrownie wytwarzające energię elektryczną dzieli się pod względem administracyjnym na: elektrownie zawodowe i przemysłowe.

Elektrownie zawodowe podległe Zjednoczeniu Energetyki wytwarzają energię elektryczną do pokrycia potrzeb różnych odbiorców. Stanowią one podstawowe źródło energii elektrycznej.

Elektrownie przemysłowe podległe poszczególnym resortom mają za zadanie częściowe lub całkowite pokrycie zapotrzebowania energii elektrycznej określonego zakładu przemysłowego. Elektrownie takie buduje się w przypadkach, gdy zależy na zwiększeniu niezawodności dostawy energii elektrycznej albo gdy zakład dysponuje paliwem odpadowym (np. gaz wielkopiecowy). Nadwyżkę wyprodukowanej energii elektrycznej oddają one do sieci systemu elektroenergetycznego, z której również mogą czerpać energię w przypadku jej niedoboru.

Cały obszar Polski jest podzielony na okręgi energetyczne, których systemy elektroenergetyczne są połączone z siecią państwową o napięciu 220 kV i 400 kV.

Stworzenie systemu elektroenergetycznego przyczyniło się do oszczędnej gospodarki energią elektryczną. Elektrownie lokalizuje się w pobliżu miejscowości zasobnych w paliwo lub też w energię wodną. Umożliwia to wykorzystanie gatunków węgla o małej wartości opałowej (np. węgla brunatnego), którego transport nie opłaca się, a w zamian tego uzyskuje się możność przesyłania energii elektrycznej do okręgów w kraju położonych z dala od miejsc bogatych w naturalne źródła energii.

System elektroenergetyczny zwiększa pewność zasilania odbiorców w energię elektryczną. W przypadku uszkodzenia którejś z elektrowni włączonej do systemu zasilanie odbiorców będzie się odbywało nadal z pozostałych elektrowni systemu w granicach ich obciążeń znamionowych, po przekroczeniu których może zajść konieczność zastosowania środków bardziej drastycznych w postaci odłączenia lub ograniczenia dostawy energii mniej ważnym odbiorcom.

Ze względu na rodzaj energii zastosowanej do napędu rozróżnia się elektrownie cieplne, wodne, powietrzne (wiatrowe) i atomowe. Najbardziej rozpowszechnione w Polsce są elektrownie cieplne, pokrywają one ok. 97% zapotrzebowania na energię elektryczną.

W elektrowniach cieplnych stosuje się paliwa stałe (węgiel kamienny, brunatny, pył węglowy, torf), paliwa płynne (ropa naftowa), paliwa gazowe (gaz ziemny, gaz wielkopiecowy).

Do napędu prądnic stosuje się turbiny parowe i gazowe, a także (obecnie rzadko) silniki spalinowe. W Polsce powszechnie są stosowane turbiny parowe.

Wyróżniamy dwa rodzaje elektrowni cieplnych: kondensacyjne i elektrociepłownie. Elektrownie kondensacyjne wytwarzają i dostarczają tylko energię elektryczną, elektrociepłownie obok energii elektrycznej dostarczają energię cieplną w postaci pary lub gorącej wody (po wyjściu z turbiny) zakładom przemysłowym lub odbiorcom do celów grzewczych.

W elektrowniach wodnych istotną i najbardziej kosztowną ich część stanowią urządzenia wodne, służące do spiętrzania wody i doprowadzania jej do turbin wodnych.

W elektrowniach atomowych kotły parowe są zastąpione przez reaktory atomowe. W reaktorach tych jądra uranu, plutonu lub toru na skutek bombardowania neutronami ulegają rozszczepieniu i oddają energię wiązania, które przekształca się w ciepło oddawane w wynikach cieplnych obiegowi wodno- parowemu.

Wszystkie elektrownie budowane dzisiaj wytwarzają prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz. Wyjątek stanowią elektrownie małej mocy, zaspokajające lokalne zapotrzebowanie na energię elektryczną, wytwarzające przeważnie prąd stały.

Pod względem wielkości rozróżnia się elektrownie małe o mocach do

50 MW, średnie- 50... 100 MW i duże- powyżej 100 MW

Awarie i pożary w elektrowniach oraz systemach energetycznych są najczęściej konsekwencją trudnych warunków pracy urządzeń i maszyn energetycznych, które przez wiele tygodni szczytu jesienno-zimowego pracują nieprzerwanie dziesiątki godzin. Specyficzne zagrożenie pożarowe elektrowni cieplnych i innych obiektów elektroenergetycznych wiąże się z nagromadzoną w nich dużą ilością paliw, olejów transformatorowych, aparatury instalacji olejowej oraz rozgałęzioną siecią kabli prowadzonych w tunelach, kanałach i szybach kablowych łączących różne pomieszczenia produkcyjne.

W elektrowniach cieplnych przyczyną pożaru np. maszynowni może być niesprawne działanie lub uszkodzenie układu olejowego smarowania i regulacji turbogeneratora. Wyciek lub tryskający pod dużym ciśnieniem olej pada na powierzchnię korpusu maszyny lub przewodu i natychmiast zapala się płomieniem a w sprzyjających warunkach zamienia się w gaz piorunujący. Tego typu reakcja może spowodować zawalenia się konstrukcji budowlanych albo ich częściową deformację. Likwidowanie takiego pożaru jest bardzo utrudnione gdyż raptownie wyzwolona para o temperaturze 500 ⁰ C i wysokim ciśnieniu nie pozwala na zbliżenie się strażaków.

Energia elektryczna wytwarzana w elektrowniach jest przesyłana poprzez sieć elektroenergetyczną do centrów jej spożycia. Zadaniem jej jest dostarczenie i rozdział energii do wszystkich odbiorników.

W krajowym systemie elektroenergetycznym można wprowadzić następujący podział sieci :

systemowe - służą do przesyłu energii z wielkich elektrowni do centralnych punktów przekazywania energii do sieci niższych rzędów. Służą ponadto do współpracy elektrowni i umożliwiają wymianę rezerw. Napięcia tych sieci wynoszą 400 i 220 kV

przesyłowe - pobierają moc i energię z sieci systemowych oraz mniejszych elektrowni i rozprowadzają do centrów odbiorów, takich jak : całe mniejsze miasta, dzielnice, zakłady przemysłowe. Napięcie tych sieci wynosi 110 kV.

rozdzielcze - pobierają energię z sieci przesyłowych i rozdzielają do odbiorców przemysłowych, miejskich i wiejskich. Napięcie - 15 kV.

niskiego napięcia - pobierają energię z sieci rozdzielczych i rozprowadzają ją po terenie, zasilając instalacje wnętrzowe, sieci oświetlenia. Napięcia - 380/220 V.

Przesyłanie energii elektrycznej w sieciach elektrycznych jest realizowany przez zespół przewodów elektrycznych zwanych liniami elektroenergetycznymi. Linie wysokich napięć ( również niższych ) są realizowane przez linie napowietrzne lub kablowe.

Linie napowietrzne nie stwarzają dużego zagrożenia pożarowego. Pożar może powstać jedynie w przypadku zwarcia łukowego. Można zapobiegać takim sytuacjom poprzez zachowanie bezpiecznej odległości linii od materiałów i obiektów palnych.

W liniach kablowych w przypadku przeciążenia ( niezadziałanie zabezpieczeń ) może dojść do nadtopienia, uszkodzenia izolacji i odsłonięcia żyły. Jej wysoka temperatura w przypadku styku z materiałem łatwopalnym może spowodować niebezpieczeństwo powstania pożaru.

Następnym elementem tworzącym system energetyczny stanowią transformatory.

Są to urządzenia służące do przetwarzania energii elektrycznej prądu przemiennego o danym napięciu na energię elektryczną prądu przemiennego o innym napięciu ale o tym samej częstotliwości.

Zasadniczymi elementami transformatora są: rdzeń żelazny i uzwojenie. W rdzeniu zamyka się podstawowy strumień magnetyczny. Obwodami elektrycznymi są uzwojenia pierwotne i wtórne skojarzone z sobą poprzez strumień magnetyczny. Obwód magnetyczny wykonuje się z stali o dużej przenikalności magnetycznej. W celu zmniejszenia strat na histerezę do budowy rdzeni stosuje się blachę z dodatkiem krzemu.

Aby unikać strat w rdzeniu, spowodowanych prądami wirowymi, blachy są od siebie izolowane lakierem lub papierem.

Do wykonania uzwojeń stosuje się miedż o przekrojach okrągłych lub prostokątnych. Jako izolację stosuje się lakier, bawełnę, papier. Uzwojenie stosuje się jako cylindryczne lub krążkowe. Rdzeń jest umieszczony w kadzi z olejem mineralnym który stwarza największe zagrożenie pożarowe. Olej ten jest czynnikiem chłodzącym i jednocześnie izolującym.

Zagrożenie pożarowe powstaje na ogół w wyniku częściowego lub całkowitego zniszczenia obudowy radiatorów, izolatorów przepustowych i wyprowadzeń kablowych. Powyższe uszkodzenia mogą być spowodowane przez wyładowanie atmosferyczne, przepięcia, prądy wirowe, niesprawnie działające zabezpieczenia. Przy wystąpieniu wycieków następuje zapalenie się oleju, którego temperatura zapłonu wynosi ok.140 ^o C a temperatura zapalenie ok. 300^o C. W temperaturze ok.600^o C następuje wydzielenie się gazów palnych wybuchowych (wodór, acetylen) które podczas palenia powodują wzrost ciśnienia do ok.20 tyś. hPa co powoduje najczęściej wybuch.

Aby zabezpieczyć się przed zagrożeniami prowadzącymi do pożaru należy : właściwie dobierać elektryczne zabezpieczenia zwarciowe i przeciążeniowe, stosować właściwą budowę i dobrą izolację.

Przetworzony prąd z wyższego na niższe napięcie jest dalej przesyłany liniami elektroenergetycznymi do odbiorników. Właśnie wśród szerokiej gamy odbiorników istnieje największa liczba zagrożeń pożarowych. Można je podzielić na :

• odbiorniki oświetleniowe

• odbiorniki siłowe

• odbiorniki grzejne

• odbiorniki telewizyjne, radiowo-magnetofonowe

W elektrycznych urządzeniach oświetleniowych duże zagrożenie stwarzają lampy żarowe. Wynika to z nagrzania szklanej bańki, od której jest w stanie zapalić się wiele materiałów łatwopalnych i mieszanin wybuchowych. Stopień nagrzania się żarówki zależy od jej mocy, położenia i warunków chłodzenia. Temperatury niebezpieczne z punktu widzenia niebezpieczeństwa pożarowego powstają w odległości kilku centymetrów od bańki żarówki. Istnieje też niebezpieczeństwo powstania pożaru podczas iskrzenia w oprawce na połączeniu styków.

Świetlówki są znacznie bezpieczniejsze pod względem pożarowym w stosunku do lamp żarowych. Temperatura zewnętrzna rury w stanie normalnej pracy nie przekracza 70 ^o C i razie stłuczenia jej nie pozostają rozżarzone elementy.

Najbardziej niebezpieczne pożarowo uszkodzenia jakie mogą powstać podczas pracy świetlówki to :

- zwarcie w zapłonniku - może być spowodowane zwarciem w kondensatorze. Zdarzają się przypadki, że przez otwory zapłonnika wydostają się płomienie na zewnątrz.

- zwarcie powodujące podgrzewanie dławika - może to spowodować wyciekanie palnej izolacji i uszkodzenie dławika lub zwarcie w dławiku.

Lampy rtęciowe są niebezpieczne pożarowo ze względu na wysoką temperaturę lampy wyładowczej ( ok.1000 ^o C ). W przypadku zbicia bańki ochronnej rura wyładowcza może eksplodować i zapalić materiały łatwo zapalne znajdujące się pod nią.

Do odbiorników siłowych zaliczyć można napęd maszyn, urządzeń i sprzętu domowego. Są to między innymi silniki prądu stałego i zmiennego.

Silniki prądu stałego są zbudowane z twornika i stojana. W uzwojeniach twornika wytwarza się siła elektromotoryczna. Płynący w uzwojeniach twornika prąd elektryczny wytwarza dodatkowe pole magnetyczne, nakładając się na pole wytworzone przez stojan i zniekształca je. I tu występuje zagrożenie pożarowe ponieważ wskutek zniekształcenia pola magnetycznego występuje iskrzenie pod szczotkami. Aby zapobiec temu zjawisku w maszynach dużej mocy stosuje się dodatkowe bieguny magnetyczne.

Zagrożenie pożarowe silników prądu przemiennego wynika przede wszystkim z możliwości zapalenia się pyłów, materiałów osiadłych na obudowie i elementach silnika który wskutek nieprawidłowej eksploatacji nadmiernie się zagrzeje. Zagrożenie pożarowe może wynikać również z pracy silnika w atmosferze palnych par lub gazów.

Na odbiorniki grzejne składają się przemysłowe piece elektryczne, piece akumulacji, grzejniki, kuchenki, żelazka.

Elektryczne piece przemysłowe mogą stanowić zagrożenie pożarowe w przypadku złego doboru urządzenia do pomieszczenia pracy w którym w pobliżu pieca znajdują się materiały palne a obsługa i konserwacja jest wykonywana nieprawidłowo i przez nie wykwalifikowany personel.

Duże zagrożenie pożarowe stanowią urządzenia codziennego użytku takie jak żelazka, różne ogrzewacze wnętrzowe, grzałki itp. Przyczyną zagrożeń pożarowych jest przede wszystkim nieostrożność osób korzystających i obsługujących te urządzenia. Również do zagrożenia przyczynia się zużycie eksploatacyjne, wadliwe działanie, pozostawienie w pobliżu materiałów palnych.

Zagrożenia wynikające z użytkowania odbiorników RTV mogą wynikać z ich niewłaściwego użytkowania, stosowania prowizorycznej instalacji zasilającej, osiadłego kurzu na elementach silnie grzejących się.

---