Hogyan kell helyesen kiszámítani az áramot a vezetékek és kábelek keresztmetszetének kiválasztásakor

A hálózat számítási sémájának felépítése

A villamos hálózat egyes szakaszainak keresztmetszete, de a fűtési viszonyok és a gazdaságos áramsűrűség kiválasztásához elegendő csak ezen hálózatszakaszok aktuális terheléseit ismerni. A hálózat feszültségveszteség-számítása csak akkor végezhető el, ha nemcsak a terhelések, hanem a hálózat összes szakaszának hossza is ismert. Ebben a tekintetben, amikor elkezdi a hálózat kiszámítását, mindenekelőtt el kell készítenie annak számítási sémáját, amelyben fel kell tüntetni az összes szakasz terhelését és hosszát.

A háromfázisú hálózatok kiszámításakor mindhárom fázisvezető terhelése azonos. Valójában ez a feltétel szigorúan csak a háromfázisú villanymotorokkal rendelkező elektromos hálózatok esetében teljesül. Az egyfázisú energiafogyasztókkal rendelkező hálózatok, például a világítólámpákkal és háztartási készülékekkel rendelkező városi hálózatok esetében mindig egyenetlen a terhelés eloszlása ​​a vonal fázisaiban.Az egyfázisú vevőkészülékekkel rendelkező hálózatok gyakorlati számításaiban a terhelések fázisonkénti eloszlását is feltételesen egyenletesnek tételezzük fel.

Feltéve, hogy a vonal fázisai egyenletesen terheltek, nincs szükség a hálózat összes vezetőjének feltüntetésére a tervezési sémában. Elég elképzelni egyvonalas diagram jelzi a hálózatra kapcsolt összes terhelést és az összes hálózati szakasz hosszát. A diagramnak fel kell tüntetnie a telepítési helyeket is. biztosítékok vagy egyéb védőeszközök.

A helyiség elektromos vezetékeinek tervezési sémájának elkészítésekor használja az épület terveit és szakaszait, amelyeken az elektromos vezetékeket fel kell szerelni, megjelölve az elektromos vevők csatlakozási pontjait.

A külső hálózat tervezési sémája a falu vagy ipari vállalkozás terve szerint készül, amelyen a hálózatot is alkalmazni kell, és fel kell tüntetni az energiafogyasztói csoportok csatlakozási pontjait (házak vagy ipari vállalkozás egyes épületei). .

A hálózat összes szakaszának hosszát a rajz szerint mérik, figyelembe véve a méretarányt, amelyben megrajzolják. Rajz hiányában a hálózat összes szakaszának hosszát természetben kell mérni.

A hálózat számítási sémájának elkészítésekor nem szükséges a hálózati szakaszokra vonatkozó skála betartása. Csak be kell tartani a hálózat egyes szakaszainak egymáshoz való csatlakoztatásának helyes sorrendjét.

Az ábrán a falu külső hálózatának vonalának tervezési sémája látható.A diagramon a hálózati szakaszok hossza fent és balra van feltüntetve méterben, a terhelés alatt és jobb oldalán nyilak jelzik a számított teljesítményt kilowattban. Az ABC vonalat gerincnek, a DB, BE és VG szakaszokat elágazásoknak nevezzük.

Amint az ábrán látható, a hálózat egyes szakaszait skála nélkül mutatjuk be, ami nem befolyásolja a számítás pontosságát, ha a szakaszok hossza helyesen van megadva.

Lakóterület külső hálózatának 380/220 V-os szakaszának számítási sémája.

Az elektromos hálózat számított terheléseinek meghatározása

A tervezési terhelések (teljesítmények) meghatározása sokkal nehezebb feladat. Egy világítólámpa, fűtőberendezés vagy televízió névleges kapocsfeszültség mellett bizonyos névleges teljesítményt fogyaszt, amely a vevő névleges teljesítményének tekinthető. Bonyolultabb a helyzet egy villanymotorral, amelynél a hálózat által fogyasztott teljesítmény a motorhoz csatlakoztatott mechanizmus - szerszámgép, ventilátor, szállítószalag stb. - nyomatékától függ.

Tovább a motorházhoz erősített lemez, a névleges teljesítménye látható. A motor által a hálózatról felvett tényleges teljesítmény eltér a névlegestől. Például az esztergamotor terhelése az alkatrész méretétől, az eltávolítandó forgács vastagságától stb. függően változik.

A motort a gép legnehezebb működési körülményeihez választják, és ezért más üzemmódokban is a motor alulterhelt lesz… Így a motor névleges teljesítménye általában kisebb, mint a névleges teljesítménye.

Az elektromos vevőegységek egy csoportjának számított teljesítményének meghatározása még bonyolultabbá válik, mivel ebben az esetben figyelembe kell venni a csatlakoztatott vevők lehetséges számát.

Képzelje el, hogy meg kell határoznia egy olyan vonal becsült terhelését, amely egy műhelyt 30 villanymotorral lát el. Ezek közül csak néhány fog folyamatosan működni (pl. ventilátorokhoz csatlakoztatott motorok).

A gépmotorok szakaszosan működnek az új megmunkálási alkatrész beépítése közben. Egyes motorok részterheléssel vagy alapjáraton működhetnek stb. Ebben az esetben a szervizvonal terhelése nem marad állandó. Nyilvánvaló, hogy a maximális lehetséges terhelést a vonal számított terhelésének kell tekinteni, mint a vezeték vezetőinél a legnehezebbet.

A legnagyobb terhelés alatt nem rövid távú impulzust értünk, hanem félórás időintervallumon belüli legnagyobb átlagértéket.

Az elektromos vevők egy csoportjának tervezési terhelése (kW) a képlettel határozható meg

ahol Ks - keresleti tényező a legnagyobb terhelési módhoz, figyelembe véve a csoportban megengedett legnagyobb számú vevőt. A motorok esetében a meredekség tényezőnél figyelembe kell venni a terhelés nagyságát is;

Ru a vevők egy csoportjának beépített teljesítménye, amely megegyezik névleges teljesítményük összegével, kW. A szakirodalomban mindig részletesebben megismerkedhet a projektterhelések meghatározásának módszereivel.

A becsült vezetékáram meghatározása egy villamosenergia-fogyasztóra és egy elektromos fogyasztói csoportra

A vezetékek fűtési viszonyok vagy a gazdaságos áramsűrűség szerinti keresztmetszetének megválasztásakor meg kell határozni a számított vezetékáram értékét. Háromfázisú elektromos fogyasztó esetén a névleges áram (A) értékét a képlet határozza meg

ahol P a vevő becsült teljesítménye, kW; Nem névleges feszültség a vevő kivezetésein, megegyezik annak a hálózatnak a fázisfeszültségével, amelyhez csatlakozik, V; cos f — Teljesítménytényező vevő.

Ez a képlet használható egy háromfázisú vagy egyfázisú vevőcsoport névleges áramának meghatározására is, feltéve, hogy az egyfázisú vevőegységek egyformán csatlakoznak a vonal mindhárom fázisához. A számított áram (A) értékét egyfázisú vevő vagy háromfázisú áramhálózat egy fázisához csatlakoztatott vevőcsoport esetén a képlet határozza meg

ahol U n.f - a vevők névleges feszültsége, amely megegyezik annak a hálózatnak a fázisfeszültségével, amelyhez csatlakoznak, V.

Ez a képlet határozza meg az egyfázisú áramvonalra csatlakoztatott vevőcsoport számított áramértékét is.

Mert izzólámpák és fűtőberendezéseknél a cosphi teljesítménytényező = 1. Ebben az esetben a számított áramerősség meghatározására szolgáló képletek ennek megfelelően leegyszerűsödnek.

Az áramerősség meghatározása az elektromos hálózat tervezési sémája szerint

Térjünk vissza az ábrán látható lakótelepülés külső hálózatának tervezési sémájához. Ezen a diagramon a vezetékhez csatlakozó házak tervezési terhelései kilowattban vannak feltüntetve a megfelelő nyilak végén. A lineáris vezetékek keresztmetszetének kiválasztásához ismernie kell az összes szakasz terhelését.

Ezt a terhelést az alapján határozzák meg Kirchhoff első törvénye, amely szerint a hálózat minden pontjára a bejövő áramok összegének meg kell egyeznie a kimenő áramok összegével. Ez a törvény a kilowattban kifejezett terhelésekre is érvényes.

Határozzuk meg a terhelések eloszlását a vonal szakaszain. A vonal végén, a G ponttal szomszédos 80 m hosszú szakaszon a 9 kW terhelés megegyezik a G pontban a vezetékhez csatlakoztatott ház számított terhelésével. A 40 m hosszú elágazó szakaszon, szomszédos B pontig a terhelés megegyezik a VG ághoz csatlakozó házak terheléseinek összegével: 9 + 6 = 15 kW. A B ponttal szomszédos autópálya 50 m hosszú szakaszán a terhelés 15 + 4 + 5 = 24 kW.

A vonal összes többi szakaszán a terhelést ugyanígy határozzák meg. Annak érdekében, hogy a diagramon feltüntetett összes számot ne adjuk meg a megfelelő mértékegységek (m, kW) megjelölésével, a diagramon szereplő hosszokat és terheléseket egy bizonyos sorrendben kell elhelyezni. Az ábra tervezési sémájában a lineáris szakaszok hossza a felső és a bal oldalon, az azonos szakaszokon lévő terhelések alul és jobb oldalon vannak feltüntetve.

Egy példa. Négy vezetékes, 380/220 V névleges feszültségű vezeték lát el egy műhelyt 30 db villanymotorral, a teljes beépített teljesítmény Py1 = 48 kW. A műhelyben lévő világítólámpák összteljesítménye Ru2 = 2 kW, a teljesítményigénye Kc1 = 0,35 és a világítási terhelés Kc2 = 0,9. Átlagos teljesítménytényező a teljes telepítésre cos f = 0,75. Határozza meg a számított vonaláramot.

Válasz.Meghatározzuk a villanymotorok számított terhelését: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW és a világítás számított terhelését P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. A teljes tervezési terhelés P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Határozza meg a névleges áramerősséget: