Hvordan beregne strømmen riktig når du velger tverrsnitt av ledninger og kabler
Konstruksjon av beregningsskjemaet til nettverket
For å velge tverrsnitt av individuelle seksjoner av det elektriske nettverket, men oppvarmingsforholdene og den økonomiske strømtettheten, er det nok å kjenne bare gjeldende belastninger til disse seksjonene av nettverket. Beregning av nettverket for spenningstap kan bare utføres hvis ikke bare belastningene, men også lengdene til alle deler av nettverket er kjent. I denne forbindelse, når du begynner å beregne nettverket, er det først og fremst nødvendig å forberede beregningsskjemaet, som skal indikere belastningene og lengdene til alle seksjoner.
Ved beregning av trefasenett antas belastningene på alle tre faseledere å være like. Faktisk er denne betingelsen strengt tatt bare oppfylt for elektriske nettverk med trefasede elektriske motorer. For nettverk med enfasede energiforbrukere, for eksempel urbane nettverk med belysningslamper og husholdningsapparater, er det alltid en ujevn fordeling av belastningen på linjens faser.Ved praktiske beregninger av nett med enfasemottakere forutsettes også fordelingen av belastninger i faser betinget ensartet.
Forutsatt at fasene til linjen er jevnt belastet, er det ikke nødvendig å indikere alle lederne til nettverket i designskjemaet. Det er nok å forestille seg ett linjediagram angir alle laster koblet til nettverket og lengdene på alle nettverksseksjoner. Diagrammet skal også angi installasjonsstedene. sikringer eller andre verneinnretninger.
Når du utarbeider designskjemaet for de elektriske ledningene i rommet, bør du bruke planene og delene av bygningen som de elektriske ledningene skal brukes på, og angi tilkoblingspunktene til de elektriske mottakerne.
Designskjemaet til det eksterne nettverket er utarbeidet i henhold til planen til landsbyen eller industribedriften, som nettverket også skal brukes på, og tilkoblingspunktene til grupper av energiforbrukere (hus eller individuelle bygninger i en industribedrift) er angitt .
Lengdene på alle seksjoner av nettverket måles i henhold til tegningen, under hensyntagen til skalaen den er tegnet i. I mangel av tegning skal lengdene på alle seksjoner av nettet måles i natura.
Ved utarbeidelse av beregningsskjemaet for nettverket er det ikke nødvendig med overholdelse av skalaen for nettverksseksjonene. Det er bare nødvendig å observere riktig rekkefølge for å koble de individuelle delene av nettverket til hverandre.
Figuren viser et eksempel på et designskjema for linjen til det eksterne nettverket til landsbyen.Lengdene på nettseksjonene i diagrammet er angitt over og til venstre i meter, under og til høyre for lasten er representert med piler som viser den beregnede effekten i kilowatt. Linjen ABC kalles ryggrad, seksjonene DB, BE og VG kalles grener.
Som det fremgår av figuren, presenteres individuelle seksjoner av nettverket uten skala, noe som ikke forstyrrer nøyaktigheten av beregningen hvis lengden på seksjonene er spesifisert riktig.
Beregningsskjema for en del av det eksterne nettverket 380/220 V av et boligområde.
Bestemmelse av de beregnede belastningene til det elektriske nettverket
Å bestemme designlaster (krefter) er en mye vanskeligere oppgave. En belysningslampe, varmeenhet eller TV med nominell terminalspenning bruker en viss nominell effekt, som kan tas som nominell effekt til denne mottakeren. Situasjonen er mer komplisert med en elektrisk motor, for hvilken kraften som forbrukes av nettverket avhenger av dreiemomentet til mekanismen koblet til motoren - maskinverktøy, vifte, transportbånd, etc.
På plate festet til motorhuset, er dens merkeeffekt indikert. Den faktiske effekten som forbrukes av motoren fra nettverket er forskjellig fra den nominelle. For eksempel vil belastningen på dreiebenkmotoren variere avhengig av størrelsen på delen, tykkelsen på sponene som fjernes osv.
Motoren er valgt for de vanskeligste driftsforholdene til maskinen og derfor i andre driftsmoduser motoren vil være underbelastet… Dermed er motorens merkeeffekt vanligvis mindre enn dens merkeeffekt.
Å bestemme den beregnede effekten for en gruppe elektriske mottakere blir enda mer komplisert, siden det i dette tilfellet er nødvendig å ta hensyn til mulig antall tilkoblede mottakere.
Tenk deg at du må bestemme estimert belastning for en linje som forsyner et verksted med 30 elektriske motorer. Av disse vil kun et fåtall gå kontinuerlig (f.eks. motorer koblet til vifter).
Maskinmotorene går i perioder mens de installerer en ny maskineringsdel. Noen av motorene kan kjøre med dellast eller tomgang osv. I dette tilfellet vil belastningen på servicelinjen ikke forbli konstant. Det er klart at maksimalt mulig belastning bør tas som beregnet belastning av ledningen, som den tyngste for lederne til ledningen.
Den høyeste belastningen forstås ikke som dens kortsiktige impuls, men som den største gjennomsnittsverdien over en halvtimes periode.
Designbelastningen (kW) til en gruppe elektriske mottakere kan bestemmes av formelen
hvor Ks - etterspørselsfaktor for høyeste belastningsmodus, tatt i betraktning størst mulig antall tillatte mottakere i gruppen. For motorer må helningsfaktoren også ta hensyn til størrelsen på lasten deres;
Ru er den installerte effekten til en gruppe mottakere, lik summen av deres nominelle styrker, kW. Du kan alltid gjøre deg mer detaljert kjent med metodene for å bestemme prosjektbelastninger i den spesialiserte litteraturen.
Bestemmelse av estimert linjestrøm for én forbruker av elektrisk energi og en gruppe elektriske forbrukere
Når du velger tverrsnittet av ledningene i henhold til oppvarmingsforholdene eller i henhold til den økonomiske strømtettheten, er det nødvendig å bestemme verdien av den beregnede linjestrømmen. For en trefaset elektrisk forbruker bestemmes verdien av den nominelle strømmen (A) av formelen
hvor P er den estimerte effekten til mottakeren, kW; Unominell spenning ved terminalene til mottakeren, lik fase (fase) spenningen til nettverket den er koblet til, V; fordi f — Maktfaktor mottaker.
Denne formelen kan også brukes til å bestemme merkestrømmen til en gruppe trefase- eller enfasemottakere, forutsatt at enfasemottakerne er koblet likt til alle tre faser av linjen. Verdien av den beregnede strømmen (A) for en enfasemottaker eller for en gruppe mottakere koblet til en fase av et trefasestrømnett bestemmes av formelen
hvor U n.f - den nominelle spenningen til mottakerne, lik fasespenningen til nettverket de er koblet til, V.
Verdien av den beregnede strømmen for en gruppe mottakere koblet til en enfaset strømlinje bestemmes også av denne formelen.
Til glødelamper og varmeenheter, effektfaktoren cosphi = 1. I dette tilfellet forenkles formlene for å bestemme den beregnede strømmen tilsvarende.
Bestemmelse av strøm i henhold til designskjemaet til det elektriske nettverket
La oss gå tilbake til designskjemaet til det eksterne nettverket til boligbebyggelsen vist i figuren. I dette diagrammet er designbelastningene til husene koblet til linjen angitt i kilowatt i endene av de tilsvarende pilene. For å velge tverrsnitt av lineære ledninger, må du kjenne belastningen på alle seksjoner.
Denne belastningen bestemmes ut fra Kirchhoffs første lov, ifølge hvilken summen av de innkommende strømmene for hvert punkt i nettverket må være lik summen av de utgående strømmene. Denne loven gjelder også for belastninger uttrykt i kilowatt.
La oss finne fordelingen av belastninger på strekningene av linjen. Ved enden av ledningen, på en strekning på 80 m, inntil punkt G, er belastningen på 9 kW lik beregnet last av huset knyttet til ledningen i punkt G. På den forgrenede strekningen 40 m lang, tilstøtende til punkt B er belastningen lik summen av belastningene til husene knyttet til seksjon VG gren: 9 + 6 = 15 kW. På en 50 m lang strekning av motorvei i tilknytning til punkt B er belastningen 15 + 4 + 5 = 24 kW.
Belastningene på alle andre strekninger av linjen bestemmes på samme måte. For ikke å gi alle tallene som er angitt i diagrammet med betegnelsene til de tilsvarende enhetene (m, kW), må lengdene og belastningene på diagrammet ordnes i en bestemt rekkefølge. I designskjemaet på figuren er lengdene på de lineære seksjonene angitt øverst og til venstre, belastningene på de samme seksjonene er angitt nederst og til høyre.
Et eksempel. En fire-leder linje med en nominell spenning på 380/220 V forsyner et verksted med 30 elektriske motorer, den totale installerte effekten Py1 = 48 kW. Totaleffekten til belysningslampene i verkstedet er Ru2 = 2 kW, behovsfaktoren for effektbelastningen Kc1 = 0,35 og for belysningsbelastningen Kc2 = 0,9. Gjennomsnittlig effektfaktor for hele installasjonen cos f = 0,75. Bestem den beregnede linjestrømmen.
Svar.Vi bestemmer den beregnede belastningen av elektriske motorer: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW og den beregnede belastningen av belysning P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Den totale dimensjonerende lasten er P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Bestem merkestrømmen:
