Πώς να υπολογίσετε σωστά το ρεύμα κατά την επιλογή της διατομής των καλωδίων και των καλωδίων

Κατασκευή του υπολογιστικού σχήματος του δικτύου

Για να επιλέξετε τις διατομές των επιμέρους τμημάτων του ηλεκτρικού δικτύου, αλλά τις συνθήκες θέρμανσης και την οικονομική πυκνότητα ρεύματος, αρκεί να γνωρίζετε μόνο τα τρέχοντα φορτία αυτών των τμημάτων του δικτύου. Ο υπολογισμός του δικτύου για απώλεια τάσης μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο εάν είναι γνωστά όχι μόνο τα φορτία αλλά και τα μήκη όλων των τμημάτων του δικτύου. Από αυτή την άποψη, όταν ξεκινάτε τον υπολογισμό του δικτύου, είναι απαραίτητο πρώτα απ 'όλα να προετοιμάσετε το σχήμα υπολογισμού του, το οποίο θα πρέπει να υποδεικνύει τα φορτία και τα μήκη όλων των τμημάτων.

Κατά τον υπολογισμό των τριφασικών δικτύων, τα φορτία και στους τρεις αγωγούς φάσεων θεωρούνται τα ίδια. Στην πραγματικότητα, αυτή η προϋπόθεση πληρούται αυστηρά μόνο για ηλεκτρικά δίκτυα με τριφασικούς ηλεκτροκινητήρες. Για δίκτυα με μονοφασικούς καταναλωτές ενέργειας, για παράδειγμα, αστικά δίκτυα με λαμπτήρες φωτισμού και οικιακές συσκευές, υπάρχει πάντα κάποια άνιση κατανομή του φορτίου στις φάσεις της γραμμής.Σε πρακτικούς υπολογισμούς δικτύων με μονοφασικούς δέκτες, η κατανομή των φορτίων σε φάσεις θεωρείται επίσης υπό όρους ομοιόμορφη.

Με την προϋπόθεση ότι οι φάσεις της γραμμής είναι ομοιόμορφα φορτισμένες, δεν χρειάζεται να υποδεικνύονται όλοι οι αγωγοί του δικτύου στο σχέδιο σχεδιασμού. Αρκεί να φανταστείς διάγραμμα μιας γραμμής υποδεικνύοντας όλα τα φορτία που είναι συνδεδεμένα στο δίκτυο και τα μήκη όλων των τμημάτων του δικτύου. Το διάγραμμα πρέπει επίσης να υποδεικνύει τις θέσεις εγκατάστασης. ασφάλειες ή άλλες προστατευτικές συσκευές.

Κατά την κατάρτιση του σχεδίου σχεδιασμού της ηλεκτρικής καλωδίωσης στο δωμάτιο, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε τα σχέδια και τα τμήματα του κτιρίου στα οποία πρέπει να εφαρμοστεί η ηλεκτρική καλωδίωση, υποδεικνύοντας τα σημεία σύνδεσης των ηλεκτρικών δεκτών.

Το σχέδιο σχεδιασμού του εξωτερικού δικτύου εκπονείται σύμφωνα με το σχέδιο του χωριού ή της βιομηχανικής επιχείρησης, στο οποίο θα πρέπει επίσης να εφαρμοστεί το δίκτυο και αναφέρονται τα σημεία σύνδεσης ομάδων καταναλωτών ενέργειας (κατοικίες ή μεμονωμένα κτίρια βιομηχανικής επιχείρησης). .

Τα μήκη όλων των τμημάτων του δικτύου μετρώνται σύμφωνα με το σχέδιο, λαμβάνοντας υπόψη την κλίμακα στην οποία έχει σχεδιαστεί. Ελλείψει σχεδίου, τα μήκη όλων των τμημάτων του δικτύου πρέπει να μετρώνται σε είδος.

Κατά την κατάρτιση του σχήματος υπολογισμού του δικτύου, δεν απαιτείται συμμόρφωση με την κλίμακα για τα τμήματα δικτύου. Είναι απαραίτητο μόνο να παρατηρήσετε τη σωστή σειρά σύνδεσης των επιμέρους τμημάτων του δικτύου μεταξύ τους.

Το σχήμα δείχνει ένα παράδειγμα σχεδίασης της γραμμής του εξωτερικού δικτύου του χωριού.Τα μήκη των τμημάτων δικτύου στο διάγραμμα υποδεικνύονται πάνω και αριστερά σε μέτρα, κάτω και δεξιά του φορτίου αντιπροσωπεύονται με βέλη που δείχνουν την υπολογισμένη ισχύ σε κιλοβάτ. Η γραμμή ABC ονομάζεται ραχοκοκαλιά, οι ενότητες DB, BE και VG ονομάζονται κλάδοι.

Όπως φαίνεται από το σχήμα, επιμέρους τμήματα του δικτύου παρουσιάζονται χωρίς κλίμακα, η οποία δεν επηρεάζει την ακρίβεια του υπολογισμού εάν το μήκος των τμημάτων έχει καθοριστεί σωστά.

Σχέδιο υπολογισμού τμήματος εξωτερικού δικτύου 380/220 V οικιστικής περιοχής.

Προσδιορισμός των υπολογισμένων φορτίων του ηλεκτρικού δικτύου

Ο προσδιορισμός των φορτίων σχεδιασμού (ισχύς) είναι πολύ πιο δύσκολο έργο. Μια λάμπα φωτισμού, μια συσκευή θέρμανσης ή μια τηλεόραση στην ονομαστική τάση τερματικού καταναλώνει μια ορισμένη ονομαστική ισχύ, η οποία μπορεί να ληφθεί ως η ονομαστική ισχύς αυτού του δέκτη. Η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη με έναν ηλεκτροκινητήρα, για τον οποίο η ισχύς που καταναλώνει το δίκτυο εξαρτάται από τη ροπή του μηχανισμού που συνδέεται με το μοτέρ - εργαλειομηχανή, ανεμιστήρα, μεταφορέα κ.λπ.

Επί πλάκα προσαρτημένη στο περίβλημα του κινητήρα, υποδεικνύεται η ονομαστική του ισχύς. Η πραγματική ισχύς που καταναλώνει ο κινητήρας από το δίκτυο διαφέρει από την ονομαστική. Για παράδειγμα, το φορτίο στον κινητήρα τόρνου θα ποικίλλει ανάλογα με το μέγεθος του εξαρτήματος, το πάχος των τσιπ που αφαιρούνται κ.λπ.

Ο κινητήρας επιλέγεται για τις πιο δύσκολες συνθήκες λειτουργίας του μηχανήματος και επομένως σε άλλους τρόπους λειτουργίας ο κινητήρας θα είναι υποφορτισμένος… Έτσι, η ονομαστική ισχύς του κινητήρα είναι συνήθως μικρότερη από την ονομαστική του ισχύ.

Ο προσδιορισμός της υπολογιζόμενης ισχύος για μια ομάδα ηλεκτρικών δεκτών γίνεται ακόμη πιο περίπλοκος, καθώς σε αυτήν την περίπτωση είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο πιθανός αριθμός συνδεδεμένων δεκτών.

Φανταστείτε ότι πρέπει να προσδιορίσετε το εκτιμώμενο φορτίο για μια γραμμή που τροφοδοτεί ένα συνεργείο με 30 ηλεκτρικούς κινητήρες. Από αυτά, μόνο μερικά θα λειτουργούν συνεχώς (π.χ. κινητήρες που συνδέονται με ανεμιστήρες).

Οι κινητήρες της μηχανής λειτουργούν κατά διαστήματα κατά την εγκατάσταση ενός νέου τμήματος μηχανικής κατεργασίας. Μερικοί από τους κινητήρες μπορεί να λειτουργούν με μερικό φορτίο ή ρελαντί κ.λπ. Σε αυτήν την περίπτωση, το φορτίο στη γραμμή εξυπηρέτησης δεν θα παραμείνει σταθερό. Είναι σαφές ότι το μέγιστο δυνατό φορτίο θα πρέπει να λαμβάνεται ως το υπολογισμένο φορτίο της γραμμής, ως το βαρύτερο για τους αγωγούς της γραμμής.

Το υψηλότερο φορτίο δεν νοείται ως η βραχυπρόθεσμη ώθησή του, αλλά ως η μεγαλύτερη μέση τιμή σε μια χρονική περίοδο μισής ώρας.

Το φορτίο σχεδιασμού (kW) μιας ομάδας ηλεκτρικών δεκτών μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο

όπου Ks — συντελεστής ζήτησης για τη λειτουργία υψηλότερου φορτίου, λαμβάνοντας υπόψη τον μεγαλύτερο δυνατό αριθμό επιτρεπόμενων δεκτών στην ομάδα. Για τους κινητήρες, ο συντελεστής κλίσης πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη το μέγεθος του φορτίου τους.

Ru είναι η εγκατεστημένη ισχύς μιας ομάδας δεκτών, ίση με το άθροισμα των ονομαστικών τους δυνάμεων, kW. Μπορείτε πάντα να εξοικειωθείτε με περισσότερες λεπτομέρειες με τις μεθόδους προσδιορισμού των φορτίων έργων στην εξειδικευμένη βιβλιογραφία.

Προσδιορισμός του εκτιμώμενου ρεύματος γραμμής για έναν καταναλωτή ηλεκτρικής ενέργειας και μια ομάδα ηλεκτρικών καταναλωτών

Κατά την επιλογή της διατομής των καλωδίων σύμφωνα με τις συνθήκες θέρμανσης ή σύμφωνα με την οικονομική πυκνότητα ρεύματος, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η τιμή του υπολογιζόμενου ρεύματος γραμμής. Για έναν τριφασικό ηλεκτρικό καταναλωτή, η τιμή του ονομαστικού ρεύματος (Α) καθορίζεται από τον τύπο

όπου P είναι η εκτιμώμενη ισχύς του δέκτη, kW. Μη ονομαστική τάση στους ακροδέκτες του δέκτη, ίση με την τάση φάσης (φάσης) του δικτύου στο οποίο είναι συνδεδεμένος, V. cos f — Συντελεστής ισχύος δέκτης.

Αυτός ο τύπος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του ονομαστικού ρεύματος μιας ομάδας τριφασικών ή μονοφασικών δεκτών, με την προϋπόθεση ότι οι μονοφασικοί δέκτες συνδέονται εξίσου και στις τρεις φάσεις της γραμμής. Η τιμή του υπολογιζόμενου ρεύματος (Α) για έναν μονοφασικό δέκτη ή για μια ομάδα δεκτών που είναι συνδεδεμένοι σε μία φάση ενός τριφασικού δικτύου ρεύματος καθορίζεται από τον τύπο

όπου U n.f — η ονομαστική τάση των δεκτών, ίση με την τάση φάσης του δικτύου στο οποίο είναι συνδεδεμένοι, V.

Η τιμή του υπολογιζόμενου ρεύματος για μια ομάδα δεκτών που είναι συνδεδεμένοι σε μονοφασική γραμμή ρεύματος προσδιορίζεται επίσης από αυτόν τον τύπο.

Για λαμπτήρες πυρακτώσεως και συσκευές θέρμανσης, ο συντελεστής ισχύος cosphi = 1. Στην περίπτωση αυτή, οι τύποι για τον προσδιορισμό του υπολογιζόμενου ρεύματος απλοποιούνται ανάλογα.

Προσδιορισμός ρεύματος σύμφωνα με το σχέδιο σχεδιασμού του ηλεκτρικού δικτύου

Ας επιστρέψουμε στο σχέδιο σχεδιασμού του εξωτερικού δικτύου του οικιστικού οικισμού που φαίνεται στο σχήμα. Σε αυτό το διάγραμμα, τα φορτία σχεδιασμού των σπιτιών που συνδέονται με τη γραμμή υποδεικνύονται σε κιλοβάτ στα άκρα των αντίστοιχων βελών. Για να επιλέξετε τη διατομή των γραμμικών καλωδίων, πρέπει να γνωρίζετε το φορτίο σε όλα τα τμήματα.

Αυτό το φορτίο προσδιορίζεται με βάση Ο πρώτος νόμος του Kirchhoff, σύμφωνα με την οποία για κάθε σημείο του δικτύου το άθροισμα των εισερχόμενων ρευμάτων πρέπει να είναι ίσο με το άθροισμα των εξερχόμενων ρευμάτων. Ο νόμος αυτός ισχύει και για φορτία που εκφράζονται σε κιλοβάτ.

Ας βρούμε την κατανομή των φορτίων στα τμήματα της γραμμής. Στο τέλος της γραμμής, σε τμήμα μήκους 80 m, δίπλα στο σημείο G, το φορτίο των 9 kW είναι ίσο με το υπολογιζόμενο φορτίο του σπιτιού που συνδέεται με τη γραμμή στο σημείο G. Στο διακλαδισμένο τμήμα μήκους 40 m, παρακείμενο στο σημείο Β, το φορτίο είναι ίσο με το άθροισμα των φορτίων των σπιτιών που συνδέονται με τον κλάδο VG: 9 + 6 = 15 kW. Σε ένα τμήμα αυτοκινητόδρομου μήκους 50 m δίπλα στο σημείο Β, το φορτίο είναι 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Τα φορτία σε όλα τα άλλα τμήματα της γραμμής προσδιορίζονται με τον ίδιο τρόπο. Για να μην παρέχονται όλοι οι αριθμοί που υποδεικνύονται στο διάγραμμα με τις ονομασίες των αντίστοιχων μονάδων (m, kW), τα μήκη και τα φορτία στο διάγραμμα πρέπει να ταξινομηθούν με συγκεκριμένη σειρά. Στο σχέδιο σχεδίασης του σχήματος, τα μήκη των γραμμικών τμημάτων υποδεικνύονται πάνω και αριστερά, τα φορτία στα ίδια τμήματα υποδεικνύονται κάτω και δεξιά.

Ενα παράδειγμα. Μια γραμμή τεσσάρων συρμάτων με ονομαστική τάση 380/220 V τροφοδοτεί ένα συνεργείο με 30 ηλεκτροκινητήρες, συνολικής εγκατεστημένης ισχύος Py1 = 48 kW. Η συνολική ισχύς των λαμπτήρων φωτισμού στο συνεργείο είναι Ru2 = 2 kW, ο συντελεστής ζήτησης για το φορτίο ισχύος Kc1 = 0,35 και για το φορτίο φωτισμού Kc2 = 0,9. Μέσος συντελεστής ισχύος για ολόκληρη την εγκατάσταση cos f = 0,75. Προσδιορίστε το υπολογιζόμενο ρεύμα γραμμής.

Απάντηση.Προσδιορίζουμε το υπολογιζόμενο φορτίο ηλεκτροκινητήρων: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW και το υπολογιζόμενο φορτίο φωτισμού P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Το συνολικό φορτίο σχεδιασμού είναι P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Προσδιορίστε το ονομαστικό ρεύμα: