17 наївних запитань про блекаут: відповідає вчитель фізики

Відключення світла змушують пожалкувати про те, що шкільний курс фізики підзабувся. Як підзарядити гаджети без електрики? Чому настільки небезпечний генератор у квартирі? Чому світло є, а інтернету немає?

Про це та інше «Освіторія» розпитала у вчителя фізики, кандидата фізико-математичних наук, фіналіста Global Teacher Prize Ukraine 2021 Павла Віктора.

1. Чому вуличне освітлення працює, а в мене вдома немає електрики?

Вуличне освітлення інколи вмикати просто необхідно. І не лише тому, що водії мають бачити, куди їхати. У світі, у тому числі в нашій країні, використовується трифазна електрична мережа. На фази має бути однакове навантаження, інакше стан мережі може бути близький до аварії. Замість 220 В на розетку може піти 380 В і тоді прилади «погорять». Щоб вирівняти навантаження на фази, можна відключити будинок або на сусідню фазу додати навантаження — наприклад, дати вуличне освітлення.

2. Чому трамвай працює на електроенергії, а в будинках світла немає?

Міський транспорт заживлено іншою мережею, де інша напруга, не 220 В. Вона існує самостійно та не має стосунку до живлення будинків.

3. Чому електрику, трапляється, вимикають не за графіком?

Треба розрізняти планові та аварійні відключення. Планові, стабілізаційні — коли регулярно знижують навантаження на електромережу, щоб вирівняти регіони. Аварійне — коли не можна передбачити руйнування частини електромережі. Наприклад, був обстріл ворога, або через перевантаження раптово виникла проблема: найчастіше пожежі на трансформаторах.

Трансформаторні підстанції перетворюють напругу електричної мережі вищої потужності на нижчу. Від високовольтної повітряної мережі 110 кВ або більше районні підстанції розподіляють під напругою по 6 кВ підземними кабелями. А місцеві трансформатори, що, наприклад, стоять біля будинків на подвір’ї, надалі понижують напругу 220 В та розподіляють між споживачами. Саме на цьому останньому рівні трансформації найчастіше стаються пожежі. Найчастіше це трапляється одразу після того, як у будинки подають довгоочікуване світло і всі починають вмикати пральні машини, електроплити та інші потужні споживачі електроенергії. 

4. Чому більшість будинків вимикають за графіком, а деякі — майже ніколи?

Якщо поруч є об’єкти критичної інфраструктури (скажімо, лікарня, насосна станція, вежа мобільного зв’язку чи оборонне підприємство) і будинок під’єднано до тієї ж гілки розподілу електроенергії, його мешканцям просто пощастило. Але зараз вже треба економити на всьому. Тому такі будинки також будуть вручну відключати. Важливо, щоб у місті була вода, опалення, зв’язок. А решту незручностей доведеться потерпіти. Прорвемося!

5. Чому світло є, а інтернету немає? А в мого сусіда є інтернет, але немає електрики?

Значить, ваш провайдер живиться від іншої гілки електромережі, це в нього зараз немає світла. А в сусіда провайдер якраз зараз працює.

6. Чому, якщо немає електрики, не подається вода?

У багатоповерхівках вода піднімається на верхні поверхи завдяки насосам, що приводяться в дію електродвигунами. Якщо вода в батареї центрального опалення також подається такими насосами, починаються ще й проблеми з опаленням.

7. Чи треба вимикати прилади, коли за графіком очікуємо подання електрики?

Краще так робити в будь-якому разі, якщо ви помітили, що напруга починає «скакати», миготять лампи. Особливо небезпечна така ситуація для електронних приладів. Електроплита чи холодильник витримають, а ось ноутбук, комп’ютер, телевізор можуть вийти з ладу.

8. Чи багато бензину витрачає генератор?

Генератор перетворює хімічну енергію на електричну. Розповсюджені різновиди генераторів: бензиновий і дизельний. Малопотужні переносні генератори до 5 кВт працюють на бензині. Потужність має бути хоча б на 25% вище потужності приладів, які заплановано одночасно вмикати. Перенавантаження може призвести до пожежі.

Генератор 5 кВт здатен забезпечити світло, роботу холодильника, електроплити та інших побутових приладів, телевізора, комп’ютера. Щогодини апарат витрачає 2–2,5 л бензину. Якби він працював без перерв, за добу на пальне йшло б до 1,5 тис грн. Утім, після 4–8 годин роботи (для різних моделей) доведеться робити перерву. Так само можна розрахувати витрати бензину (370 грн) на добу для генератора 2 кВт, до якого можна підключити 2–3 побутові прилади.

9. Чим небезпечний генератор у квартирі?

Генератор створює не стільки електричну або пожежну, скільки хімічну загрозу. Під час горіння бензину виділяється в тому числі чадний газ, який є дуже небезпечним для людини. Його поглинають еритроцити в крові людини замість кисню, і це блокує постачання кисню у кров.  Найгірше, що чадний газ не має запаху, дихальний центр людини також не реагує на нього, тож людина не помічає, що отруїлася, втрачає свідомість і може загинути. Саме тому в жодному разі не можна ставити генератор у приміщеннях, у тому числі в гаражах. Це те саме, що залишити авто із заведеним двигуном у зачиненому гаражі. Тільки на відкритому повітрі, не менш ніж за 6 метрів від вікон, дверей та не менш ніж за 1 метр від стін. Генератор більше підходить для приватних будинків із власною територією.

У крайньому разі в багатоповерхівках генератор встановлюють на балкон з виведенням чадного газу через патрубок. Але треба подбати, щоб він не потрапив під дощ, сніг. Також варто враховувати, що навіть найменші моделі видають не менш ніж 60 децибел звуку. До слова, на генератори нині великий попит і вони майже втричі дорожчі, ніж до війни (від 45 тис. до 200 тис. грн).

10. Що таке інверторний генератор?

Він перетворює змінний струм довільної частоти від бензинового або газового електрогенератора на постійний струм, а потім за допомогою електронної схеми перетворює його знову на «якісний» змінний струм 220 В 50 Гц, тобто такий, як у розетках. Інверторний генератор споживає менше палива, бо оберти двигуна «підлаштовуються» під споживану потужність. Також він має спеціальний протишумовий кожух. Проте такий генератор у 2–2,5 раза дорожчий за стандартний. 

11. Чи може один генератор забезпечити електрикою багатоповерхівку?

Так, але це зовсім інші генератори, ніж малопотужні. Зазвичай дизельні, такі як використовують у промисловості, потужністю від 500 до 2000 кВт. Вони мають більш складне технічне обслуговування. Вартість такої техніки — 1–4 млн грн. Якщо в будинку 16 і більше поверхів, він споживає потужність 800–1000 кВт.

Самостійно мешканці будинку не зможуть підключити таку апаратуру. Треба викликати спеціалістів, аби ті відключили будинок від трансформатора та натомість підключили до генератора. 

Законом встановлено, що окремо встановлені генератори повинні мати справне огородження по всьому периметру, а також автодороги для під’їзду пожежної техніки. Розташовувати їх у підвалах заборонено.

Не виключаю, що нам з Європи нададуть допомогу такими генераторами. Тоді їх централізовано підключать фахівці.

12. Чи варто купувати сонячні батареї взимку, коли світла мало?

Від батарей розміром з долоню або дві користі мало. Сонячна батарея має бути розміром не менш ніж аркуш А3, від 10 Вт. Я сам сьогодні придбав батарею на 28 Вт, 5 В, 2 А, має два USB-виходи, тож паралельно можна заряджати два павербанки. Звичайно, якщо мряка, то павербанк заряджатиметься не так швидко, як у сонячний день. Треба вивісити панель на вікно, що виходить на південь, прикріпити до скла. Зранку, щойно зійшло сонце, підключаєте та заряджаєте павербанк.

13. Кажуть, є якісь нюанси підключення гаджетів до сонячної батареї?

Недоцільно підключати сонячну батарею безпосередньо до телефону. Зараз зима, освітлення не дуже інтенсивне, тож може так статися, що телефон то підключається до батареї, то відключається. При цьому він розряджається більше, ніж заряджається від батареї. Вдень, коли багато світла, треба заряджати павербанк, а ввечері від зарядженого павербанку заряджати гаджети. 

14. Чи не перевантажуємо ми електромережу, коли заряджаємо потужні павербанки, акумулятори?

Павербанки з великою ємністю просто довше заряджаються, але ніяк не шкодять електромережам. Їхня потужність невелика — кілька десятків Вт. Це як звичайна лампа розжарювання.

15. Чи до акумулятора з великою ємністю можна підключити електроплиту, холодильник?

Ні, це надто потужні прилади, особливо електроплита. Для неї потрібні акумуляторні портативні електростанції потужністю понад 1000 Вт. Вартість таких приладів — від 30 тис. до 360 тис. грн. Вони здатні кілька годин живити світло у квартирі, побутові електроприлади. Але їх зазвичай не можна заряджати від сонячних батарей, треба чекати періоду, коли є електрика. Термін повної зарядки — у середньому 6–8 годин. На жаль, нині в багатьох регіонах електрика подається на менший період часу.

16. Якщо світло є періодами по 2–3 години, а проміжки між ними — по 6–8 годин, чи є сенс купувати павербанк для ноутбука?

Ні, для зарядки потрібно хоча б 4–6 годин.

17. А може тоді звичайним павербанком для мобільного спробувати хоч трохи зарядити ноутбук?

Не вийде. Треба мати на увазі, що павербанки для ноута та мобільного телефону дають зовсім різну напругу. Для ноутбука — 18–19 В, а для смартфона — 5 В.