Ako správne vypočítať prúd pri výbere prierezu drôtov a káblov

Konštrukcia výpočtovej schémy siete

Na výber prierezov jednotlivých úsekov elektrickej siete, ale vykurovacích pomerov a ekonomickej prúdovej hustoty stačí poznať iba prúdové zaťaženie týchto úsekov siete. Výpočet straty napätia siete je možné vykonať iba vtedy, ak sú známe nielen zaťaženia, ale aj dĺžky všetkých úsekov siete. V tomto ohľade, keď začnete počítať sieť, je potrebné v prvom rade pripraviť jej schému výpočtu, ktorá by mala uvádzať zaťaženia a dĺžky všetkých úsekov.

Pri výpočte trojfázových sietí sa predpokladá, že zaťaženia všetkých troch fázových vodičov sú rovnaké. V skutočnosti je táto podmienka striktne splnená iba pre elektrické siete s trojfázovými elektromotormi. Pre siete s jednofázovými spotrebiteľmi energie, napríklad mestské siete s osvetľovacími lampami a domácimi spotrebičmi, vždy dochádza k určitému nerovnomernému rozloženiu zaťaženia vo fázach linky.Pri praktických výpočtoch sietí s jednofázovými prijímačmi sa predpokladá aj rozloženie záťaže vo fázach podmienečne rovnomerné.

Za predpokladu, že fázy vedenia sú rovnomerne zaťažené, nie je potrebné označovať všetky vodiče siete v schéme návrhu. Stačí si predstaviť jednočiarový diagram označujúce všetky záťaže pripojené k sieti a dĺžky všetkých úsekov siete. Diagram by mal tiež uvádzať miesta inštalácie. poistky alebo iné ochranné zariadenia.

Pri zostavovaní schémy elektrického vedenia v miestnosti by ste mali použiť plány a časti budovy, na ktoré by sa malo elektrické vedenie použiť, s uvedením spojovacích bodov elektrických prijímačov.

Konštrukčná schéma vonkajšej siete sa pripravuje podľa plánu obce alebo priemyselného podniku, na ktorom by mala byť sieť tiež aplikovaná, a sú uvedené body pripojenia skupín spotrebiteľov energie (domy alebo jednotlivé budovy priemyselného podniku). .

Dĺžky všetkých úsekov siete sa merajú podľa výkresu, pričom sa berie do úvahy mierka, v ktorej je nakreslená. Ak chýba výkres, dĺžky všetkých úsekov siete sa musia merať v naturáliách.

Pri zostavovaní schémy výpočtu siete sa nevyžaduje súlad so stupnicou pre úseky siete. Je len potrebné dodržať správnu postupnosť spájania jednotlivých sekcií siete medzi sebou.

Na obrázku je príklad návrhovej schémy vedenia vonkajšej siete obce.Dĺžky častí siete v diagrame sú uvedené hore a vľavo v metroch, pod a napravo od záťaže sú znázornené šípky, ktoré znázorňujú vypočítaný výkon v kilowattoch. Linka ABC sa nazýva chrbtica, úseky DB, BE a VG sa nazývajú vetvy.

Ako vidno z obrázku, jednotlivé úseky siete sú prezentované bez mierky, čo pri správnom zadaní dĺžky úsekov nenarušuje presnosť výpočtu.

Schéma výpočtu úseku vonkajšej siete 380/220 V obytnej oblasti.

Stanovenie výpočtových zaťažení elektrickej siete

Určenie návrhových zaťažení (výkonov) je oveľa náročnejšia úloha. Osvetľovacia lampa, vykurovacie zariadenie alebo televízor s menovitým koncovým napätím spotrebúva určitý menovitý výkon, ktorý možno považovať za menovitý výkon tohto prijímača. Zložitejšia situácia je pri elektromotore, pri ktorom výkon spotrebovaný sieťou závisí od krútiaceho momentu mechanizmu pripojeného k motoru - obrábacieho stroja, ventilátora, dopravníka atď.

Zapnuté doska pripevnená ku krytu motora, je uvedený jeho menovitý výkon. Skutočný výkon spotrebovaný motorom zo siete sa líši od nominálneho. Napríklad zaťaženie motora sústruhu sa bude líšiť v závislosti od veľkosti dielu, hrúbky odstraňovaných triesok atď.

Motor je vybraný pre najťažšie prevádzkové podmienky stroja a teda v iných prevádzkových režimoch motor bude málo zaťažený… Menovitý výkon motora je teda zvyčajne nižší ako jeho menovitý výkon.

Stanovenie vypočítaného výkonu pre skupinu elektrických prijímačov sa stáva ešte komplikovanejším, pretože v tomto prípade je potrebné vziať do úvahy možný počet pripojených prijímačov.

Predstavte si, že potrebujete určiť odhadované zaťaženie linky, ktorá zásobuje dielňu 30 elektromotormi. Len niektoré z nich budú bežať nepretržite (napr. motory pripojené k ventilátorom).

Motory stroja bežia prerušovane počas inštalácie novej obrábanej časti. Niektoré motory môžu bežať pri čiastočnom zaťažení alebo voľnobehu atď. V tomto prípade zaťaženie servisnej linky nezostane konštantné. Je jasné, že maximálne možné zaťaženie treba brať ako vypočítané zaťaženie vedenia, ako najťažšie pre vodiče vedenia.

Najvyššie zaťaženie nie je chápané ako jeho krátkodobý impulz, ale ako najväčšia priemerná hodnota za polhodinový časový úsek.

Konštrukčné zaťaženie (kW) skupiny elektrických prijímačov možno určiť podľa vzorca

kde Ks - faktor dopytu pre režim najvyššej záťaže, berúc do úvahy najväčší možný počet povolených prijímačov v skupine. Pri motoroch musí faktor sklonu zohľadňovať aj veľkosť ich zaťaženia;

Ru je inštalovaný výkon skupiny prijímačov, ktorý sa rovná súčtu ich nominálnych výkonov, kW. V odbornej literatúre sa vždy môžete podrobnejšie zoznámiť s metódami určovania zaťaženia projektu.

Stanovenie odhadovaného prúdu vo vedení pre jedného spotrebiteľa elektrickej energie a skupinu elektrických spotrebiteľov

Pri výbere prierezu vodičov podľa vykurovacích podmienok alebo podľa ekonomickej prúdovej hustoty je potrebné určiť hodnotu vypočítaného prúdu vedenia. Pre trojfázový elektrický spotrebič je hodnota menovitého prúdu (A) určená vzorcom

kde P je odhadovaný výkon prijímača, kW; Nemenovité napätie na svorkách prijímača, ktoré sa rovná fázovému (fázovému) napätiu siete, ku ktorej je pripojený, V; cos f — Účiník prijímač.

Tento vzorec možno použiť aj na určenie menovitého prúdu skupiny trojfázových alebo jednofázových prijímačov za predpokladu, že jednofázové prijímače sú rovnako pripojené ku všetkým trom fázam vedenia. Hodnota vypočítaného prúdu (A) pre jednofázový prijímač alebo pre skupinu prijímačov pripojených k jednej fáze trojfázovej prúdovej siete je určená vzorcom

kde U n.f — menovité napätie prijímačov, ktoré sa rovná fázovému napätiu siete, ku ktorej sú pripojené, V.

Hodnota vypočítaného prúdu pre skupinu prijímačov pripojených k vedeniu jednofázového prúdu je tiež určená týmto vzorcom.

Pre žiarovky a vykurovacích zariadení, účinník cosphi = 1. V tomto prípade sú vzorce na určenie vypočítaného prúdu zodpovedajúcim spôsobom zjednodušené.

Určenie prúdu podľa schémy návrhu elektrickej siete

Vráťme sa k schéme návrhu vonkajšej siete obytnej osady znázornenej na obrázku. V tomto diagrame sú konštrukčné zaťaženia domov pripojených k linke uvedené v kilowattoch na koncoch príslušných šípok. Ak chcete vybrať prierez lineárnych drôtov, musíte poznať zaťaženie všetkých sekcií.

Toto zaťaženie je určené na základe Prvý Kirchhoffov zákon, podľa ktorého sa pre každý bod siete musí súčet prichádzajúcich prúdov rovnať súčtu odchádzajúcich prúdov. Tento zákon platí aj pre záťaže vyjadrené v kilowattoch.

Nájdite rozloženie zaťaženia na úsekoch linky. Na konci vedenia, na úseku dlhom 80 m, susediacim s bodom G, sa zaťaženie 9 kW rovná výpočtovému zaťaženiu domu napojeného na vedenie v bode G. Na rozvetvenom úseku dlhom 40 m priľahlom do bodu B sa zaťaženie rovná súčtu zaťažení domov pripojených k sekcii VG vetva: 9 + 6 = 15 kW. Na 50 m dlhom úseku diaľnice v blízkosti bodu B je zaťaženie 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Zaťaženia na všetkých ostatných úsekoch trate sa určujú rovnakým spôsobom. Aby sa neposkytli všetky čísla uvedené v diagrame s označeniami zodpovedajúcich jednotiek (m, kW), musia byť dĺžky a zaťaženia na diagrame usporiadané v určitom poradí. V konštrukčnej schéme na obrázku sú dĺžky lineárnych úsekov uvedené hore a vľavo, zaťaženia na rovnakých úsekoch sú uvedené dole a vpravo.

Príklad. Štvorvodičové vedenie s menovitým napätím 380/220 V napája dielňu 30 elektromotormi, celkový inštalovaný výkon Py1 = 48 kW. Celkový výkon osvetľovacích lámp v dielni je Ru2 = 2 kW, koeficient spotreby pre výkonovú záťaž Kc1 = 0,35 a pre svetelnú záťaž Kc2 = 0,9. Priemerný účinník pre celú inštaláciu cos f = 0,75. Určte vypočítaný prúd vedenia.

Odpoveď.Výpočtové zaťaženie elektromotorov určíme: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW a výpočtové zaťaženie osvetlenia P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Celkové návrhové zaťaženie je P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Určte menovitý prúd: