Cum să calculați corect curentul atunci când alegeți secțiunea transversală a firelor și cablurilor

Construirea schemei de calcul a rețelei

Pentru a selecta secțiunile transversale ale secțiunilor individuale ale rețelei electrice, dar condițiile de încălzire și densitatea economică a curentului, este suficient să cunoașteți doar sarcinile curente ale acestor secțiuni ale rețelei. Calculul rețelei pentru pierderea de tensiune poate fi efectuat numai dacă sunt cunoscute nu numai sarcinile, ci și lungimile tuturor secțiunilor rețelei. În acest sens, atunci când începeți să calculați rețeaua, este necesar în primul rând să pregătiți schema de calcul a acesteia, care ar trebui să indice sarcinile și lungimile tuturor secțiunilor.

Când se calculează rețelele trifazate, se presupune că sarcinile pe toate conductoarele de trei faze sunt aceleași. De fapt, această condiție este îndeplinită cu strictețe doar pentru rețelele electrice cu motoare electrice trifazate. Pentru rețelele cu consumatori de energie monofazat, de exemplu, rețelele urbane cu lămpi de iluminat și aparate electrocasnice, există întotdeauna o distribuție neuniformă a sarcinii pe fazele liniei.În calculele practice ale rețelelor cu receptoare monofazate, distribuția sarcinilor în faze este de asemenea presupusă condițional uniformă.

Cu condiția ca fazele liniei să fie încărcate uniform, nu este necesară indicarea tuturor conductorilor rețelei în schema de proiectare. Este suficient să ne imaginăm diagramă cu o linie indicând toate sarcinile conectate la rețea și lungimile tuturor secțiunilor de rețea. Diagrama ar trebui să indice și locațiile de instalare. sigurante sau alte dispozitive de protecție.

La elaborarea schemei de proiectare a cablurilor electrice din cameră, ar trebui să utilizați planurile și secțiunile clădirii pe care ar trebui să fie aplicate cablajul electric, indicând punctele de conectare ale receptoarelor electrice.

Schema de proiectare a rețelei externe este pregătită conform planului satului sau întreprinderii industriale, pe care ar trebui să se aplice și rețeaua, iar punctele de conectare ale grupurilor de consumatori de energie (case sau clădiri individuale ale unei întreprinderi industriale) sunt indicate. .

Lungimile tuturor secțiunilor rețelei sunt măsurate conform desenului, ținând cont de scara în care este desenată. În absența unui desen, lungimile tuturor secțiunilor rețelei trebuie măsurate în natură.

La întocmirea schemei de calcul a rețelei, nu este necesară respectarea scalei pentru secțiunile de rețea. Este necesar doar să respectați succesiunea corectă de conectare a secțiunilor individuale ale rețelei între ele.

Figura prezintă un exemplu de schemă de proiectare a liniei rețelei externe a satului.Lungimile secțiunilor de rețea din diagramă sunt indicate deasupra și la stânga în metri, dedesubt și în dreapta sarcinii sunt reprezentate de săgeți care arată puterea calculată în kilowați. Linia ABC se numește backbone, secțiunile DB, BE și VG sunt numite ramuri.

După cum se poate observa din figură, secțiunile individuale ale rețelei sunt prezentate fără o scară, ceea ce nu interferează cu precizia calculului dacă lungimea secțiunilor este specificată corect.

Schema de calcul a unei secțiuni a rețelei externe 380/220 V a unei zone rezidențiale.

Determinarea sarcinilor calculate ale rețelei electrice

Determinarea sarcinilor de proiectare (puteri) este o sarcină mult mai dificilă. O lampă de iluminat, un dispozitiv de încălzire sau un televizor la tensiunea nominală la borna consumă o anumită putere nominală, care poate fi considerată puterea nominală a acestui receptor. Situația este mai complicată cu un motor electric, pentru care puterea consumată de rețea depinde de cuplul mecanismului conectat la motor - mașină unealtă, ventilator, transportor etc.

Pe placa atașată la carcasa motorului, este indicată puterea sa nominală. Puterea efectivă consumată de motor din rețea diferă de cea nominală. De exemplu, sarcina pe motorul strungului va varia în funcție de dimensiunea piesei, de grosimea așchiilor care urmează să fie îndepărtate etc.

Motorul este selectat pentru cele mai dificile condiții de funcționare ale mașinii și, prin urmare, în alte moduri de funcționare motorul va fi subîncărcat… Astfel, puterea nominală a motorului este de obicei mai mică decât puterea sa nominală.

Determinarea puterii calculate pentru un grup de receptoare electrice devine și mai complicată, deoarece în acest caz este necesar să se țină cont de numărul posibil de receptoare conectate.

Imaginați-vă că trebuie să determinați sarcina estimată pentru o linie care alimentează un atelier cu 30 de motoare electrice. Dintre acestea, doar câteva vor funcționa continuu (de exemplu, motoarele conectate la ventilatoare).

Motoarele mașinii funcționează intermitent în timpul instalării unei noi piese de prelucrare. Unele dintre motoare pot funcționa la sarcină parțială sau la ralanti etc. În acest caz, sarcina pe linia de serviciu nu va rămâne constantă. Este clar că sarcina maximă posibilă ar trebui luată ca sarcină calculată a liniei, ca cea mai grea pentru conductorii liniei.

Cea mai mare sarcină este înțeleasă nu ca impulsul său pe termen scurt, ci ca cea mai mare valoare medie pe o perioadă de timp de jumătate de oră.

Sarcina de proiectare (kW) a unui grup de receptoare electrice poate fi determinată prin formula

unde Ks - factor de cerere pentru modul de cea mai mare sarcină, ținând cont de cel mai mare număr posibil de receptoare permise în grup. Pentru motoare, factorul de pantă trebuie să țină cont și de dimensiunea sarcinii acestora;

Ru este puterea instalată a unui grup de receptoare, egală cu suma puterilor lor nominale, kW. Vă puteți familiariza întotdeauna mai în detaliu cu metodele de determinare a sarcinilor de proiect din literatura de specialitate.

Determinarea curentului de linie estimat pentru un consumator de energie electrică și un grup de consumatori electrici

Atunci când alegeți secțiunea transversală a firelor în funcție de condițiile de încălzire sau în funcție de densitatea de curent economică, este necesar să se determine valoarea curentului de linie calculat. Pentru un consumator electric trifazat, valoarea curentului nominal (A) este determinată de formula

unde P este puterea estimată a receptorului, kW; Tensiune nenominală la bornele receptorului, egală cu tensiunea de fază (de fază) a rețelei la care este conectat, V; cos f — Factor de putere receptor.

Această formulă poate fi folosită și pentru a determina curentul nominal al unui grup de receptoare trifazate sau monofazate, cu condiția ca receptoarele monofazate să fie conectate în mod egal la toate cele trei faze ale liniei. Valoarea curentului calculat (A) pentru un receptor monofazat sau pentru un grup de receptoare conectate la o fază a unei rețele de curent trifazat este determinată de formula

unde U n.f — tensiunea nominală a receptoarelor, egală cu tensiunea de fază a rețelei la care sunt conectate, V.

Valoarea curentului calculat pentru un grup de receptoare conectate la o linie de curent monofazat este, de asemenea, determinată de această formulă.

Pentru lămpi cu incandescență și dispozitivele de încălzire, factorul de putere cosphi = 1. În acest caz, formulele de determinare a curentului calculat sunt simplificate în mod corespunzător.

Determinarea curentului conform schemei de proiectare a rețelei electrice

Să revenim la schema de proiectare a rețelei externe a așezării rezidențiale prezentată în figură. În această diagramă, sarcinile de proiectare ale caselor conectate la linie sunt indicate în kilowați la capetele săgeților corespunzătoare. Pentru a alege secțiunea transversală a firelor liniare, trebuie să cunoașteți sarcina pe toate secțiunile.

Această sarcină este determinată pe baza Prima lege a lui Kirchhoff, conform căreia pentru fiecare punct al rețelei suma curenților de intrare trebuie să fie egală cu suma curenților de ieșire. Această lege este valabilă și pentru sarcinile exprimate în kilowați.

Să găsim distribuția sarcinilor pe secțiunile liniei. La capătul liniei, pe un tronson de 80 m lungime, adiacent punctului G, sarcina de 9 kW este egală cu sarcina calculată a casei conectate la linia în punctul G. Pe tronsonul ramificat de 40 m lungime, adiacent la punctul B, sarcina este egală cu suma sarcinilor caselor conectate la ramura secțiunii VG: 9 + 6 = 15 kW. Pe o porțiune de autostradă de 50 m lungime adiacentă punctului B, sarcina este de 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Încărcările pe toate celelalte secțiuni ale liniei sunt determinate în același mod. Pentru a nu furniza toate numerele indicate în diagramă cu denumirile unităților corespunzătoare (m, kW), lungimile și sarcinile de pe diagramă trebuie aranjate într-o anumită ordine. În schema de proiectare a figurii, lungimile secțiunilor liniare sunt indicate în partea de sus și în stânga, încărcările pe aceleași secțiuni sunt indicate în partea de jos și în dreapta.

Un exemplu. O linie cu patru fire cu o tensiune nominală de 380/220 V alimentează un atelier cu 30 de motoare electrice, puterea totală instalată Py1 ​​= 48 kW. Puterea totală a lămpilor de iluminat din atelier este Ru2 = 2 kW, factorul de cerere pentru sarcina de putere Kc1 = 0,35 și pentru sarcina de iluminat Kc2 = 0,9. Factorul de putere mediu pentru întreaga instalație cos f = 0,75. Determinați curentul de linie calculat.

Răspuns.Determinăm sarcina calculată a motoarelor electrice: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW și sarcina calculată a iluminatului P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Sarcina totală de proiectare este P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Determinați curentul nominal: