Kako pravilno izračunati struju pri odabiru presjeka žica i kabela
Izrada računske sheme mreže
Za odabir presjeka pojedinih dionica električne mreže, ali uvjeta grijanja i ekonomske gustoće struje, dovoljno je poznavati samo strujna opterećenja tih dionica mreže. Proračun mreže za gubitak napona može se provesti samo ako su poznata ne samo opterećenja, već i duljine svih dijelova mreže. U tom smislu, kada počnete izračunavati mrežu, potrebno je prije svega pripremiti njegovu proračunsku shemu, koja bi trebala naznačiti opterećenja i duljine svih sekcija.
Pri proračunu trofaznih mreža pretpostavlja se da su opterećenja na sva tri fazna vodiča ista. Zapravo, ovaj uvjet je striktno ispunjen samo za električne mreže s trofaznim elektromotorima. Za mreže s jednofaznim potrošačima energije, na primjer, urbane mreže s rasvjetnim svjetiljkama i kućanskim aparatima, uvijek postoji neka neravnomjerna raspodjela opterećenja na fazama linije.U praktičnim proračunima mreža s jednofaznim prijemnicima, raspodjela opterećenja u fazama također se pretpostavlja uvjetno ravnomjerna.
Pod uvjetom da su faze voda ravnomjerno opterećene, nema potrebe označavati sve vodiče mreže u projektnoj shemi. Dovoljno je zamisliti jednolinijski dijagram s naznakom svih opterećenja priključenih na mrežu i duljina svih dionica mreže. Dijagram također treba naznačiti mjesta ugradnje. osigurači ili druge zaštitne naprave.
Prilikom izrade projektne sheme električnog ožičenja u prostoriji, trebali biste koristiti planove i dijelove zgrade na koje bi se trebalo postaviti električno ožičenje, s naznakom priključnih točaka električnih prijemnika.
Shema dizajna vanjske mreže priprema se prema planu sela ili industrijskog poduzeća, na kojem bi se također trebala primijeniti mreža, a naznačene su točke spajanja skupina potrošača energije (kuće ili pojedinačne zgrade industrijskog poduzeća). .
Duljine svih dionica mreže mjere se prema crtežu, vodeći računa o mjerilu u kojem je nacrtan. U nedostatku crteža, duljine svih dijelova mreže moraju se mjeriti u naravi.
Pri izradi sheme proračuna mreže nije potrebno pridržavanje mjerila za mrežne dijelove. Potrebno je samo promatrati točan redoslijed međusobnog povezivanja pojedinačnih dijelova mreže.
Na slici je prikazan primjer sheme dizajna linije vanjske mreže naselja.Duljine dionica mreže na dijagramu su naznačene gore i lijevo u metrima, ispod i desno od opterećenja prikazane su strelicama koje pokazuju izračunatu snagu u kilovatima. Pravac ABC naziva se okosnica, odsječci DB, BE i VG nazivaju se grane.
Kao što je vidljivo sa slike, pojedine dionice mreže prikazane su bez mjerila, što ne ometa točnost proračuna ako je duljina dionica ispravno navedena.
Shema proračuna dijela vanjske mreže 380/220 V stambenog prostora.
Određivanje proračunskih opterećenja električne mreže
Određivanje proračunskih opterećenja (snaga) mnogo je teži zadatak. Rasvjetna lampa, grijač ili televizor na nazivnom naponu na stezaljkama troši određenu nazivnu snagu, koja se može uzeti kao nazivna snaga ovog prijamnika. Situacija je složenija s elektromotorom, za koji snaga koju troši mreža ovisi o zakretnom momentu mehanizma spojenog na motor - alatni stroj, ventilator, transporter itd.
Na ploča pričvršćena na kućište motora, naznačena je njegova nazivna snaga. Stvarna snaga koju motor troši iz mreže razlikuje se od nominalne. Na primjer, opterećenje motora tokarilice varirat će ovisno o veličini dijela, debljini strugotine koja se uklanja itd.
Motor je odabran za najteže uvjete rada stroja, a samim time i u drugim režimima rada motor će biti podopterećen… Stoga je nazivna snaga motora obično manja od njegove nazivne snage.
Određivanje proračunske snage za skupinu električnih prijamnika postaje još kompliciranije, jer je u ovom slučaju potrebno uzeti u obzir mogući broj priključenih prijamnika.
Zamislite da trebate odrediti procijenjeno opterećenje za liniju koja opskrbljuje radionicu s 30 elektromotora. Od njih će samo nekoliko raditi neprekidno (npr. motori povezani s ventilatorima).
Motori stroja rade s prekidima tijekom ugradnje novog obradnog dijela. Neki od motora mogu raditi pod djelomičnim opterećenjem ili u praznom hodu, itd. U tom slučaju opterećenje servisne linije neće ostati konstantno. Jasno je da kao proračunsko opterećenje voda treba uzeti najveće moguće opterećenje, kao najteže za vodiče voda.
Najveće opterećenje se ne shvaća kao njegov kratkotrajni impuls, već kao najveća prosječna vrijednost u vremenskom razdoblju od pola sata.
Projektirano opterećenje (kW) grupe električnih prijemnika može se odrediti formulom
gdje je Ks — faktor potražnje za režim najvećeg opterećenja, uzimajući u obzir najveći mogući broj dopuštenih prijamnika u grupi. Za motore, faktor nagiba također mora uzeti u obzir veličinu njihovog opterećenja;
Ru je instalirana snaga grupe prijamnika, jednaka zbroju njihovih nazivnih snaga, kW. Uvijek se možete detaljnije upoznati s metodama određivanja projektnih opterećenja u specijaliziranoj literaturi.
Određivanje procijenjene linijske struje za jednog potrošača električne energije i skupinu električnih potrošača
Pri izboru presjeka žica prema uvjetima grijanja ili prema ekonomskoj gustoći struje potrebno je odrediti vrijednost izračunate linijske struje. Za trofazni električni potrošač vrijednost nazivne struje (A) određena je formulom
gdje je P procijenjena snaga prijemnika, kW; Nenazivni napon na stezaljkama prijemnika, jednak faznom (faznom) naponu mreže na koju je priključen, V; cos f — Faktor snage prijamnik.
Ovom se formulom može odrediti i nazivna struja skupine trofaznih ili jednofaznih prijamnika, pod uvjetom da su jednofazni prijamnici jednako spojeni na sve tri faze voda. Vrijednost izračunate struje (A) za jednofazni prijamnik ili za skupinu prijamnika spojenih na jednu fazu trofazne strujne mreže određuje se formulom
gdje je U n.f - nazivni napon prijemnika, jednak faznom naponu mreže na koju su spojeni, V.
Ovom se formulom također određuje vrijednost izračunate struje za skupinu prijamnika spojenih na jednofazni strujni vod.
Za žarulje sa žarnom niti i grijaćih uređaja faktor snage cosphi = 1. U tom slučaju formule za određivanje proračunske struje su u skladu s tim pojednostavljene.
Određivanje struje prema projektnoj shemi električne mreže
Vratimo se na shemu dizajna vanjske mreže stambenog naselja prikazanog na slici. U ovom dijagramu, proračunska opterećenja kuća spojenih na vod navedena su u kilovatima na krajevima odgovarajućih strelica. Da biste odabrali poprečni presjek linearnih žica, morate znati opterećenje na svim dijelovima.
Ovo opterećenje se određuje na temelju Prvi Kirchhoffov zakon, prema kojem za svaku točku mreže zbroj ulaznih struja mora biti jednak zbroju izlaznih struja. Ovaj zakon vrijedi i za opterećenja izražena u kilovatima.
Nađimo raspodjelu opterećenja na dionicama linije. Na kraju voda, na dionici duljine 80 m, uz točku G, opterećenje od 9 kW jednako je proračunskom opterećenju kuće spojene na vod u točki G. Na razgranatom dijelu duljine 40 m, susjedno do točke B, opterećenje je jednako zbroju opterećenja kuća spojenih na dionicu VG grane: 9 + 6 = 15 kW. Na 50 m dugoj dionici autoceste uz točku B, opterećenje je 15 + 4 + 5 = 24 kW.
Na isti način određuju se opterećenja na svim ostalim dionicama voda. Kako se ne bi dali svi brojevi navedeni u dijagramu s oznakama odgovarajućih jedinica (m, kW), duljine i opterećenja na dijagramu moraju biti poredani određenim redoslijedom. U projektnoj shemi slike, duljine linearnih dionica naznačene su gore i lijevo, opterećenja na istim dijelovima naznačena su dolje i desno.
Primjer. Četverožilni vod nazivnog napona 380/220 V napaja radionicu s 30 elektromotora ukupne instalirane snage Py1 = 48 kW. Ukupna snaga svjetiljki za rasvjetu u radionici je Ru2 = 2 kW, faktor potrošnje za opterećenje snage Kc1 = 0,35 i za opterećenje rasvjete Kc2 = 0,9. Prosječni faktor snage za cijelu instalaciju cos f = 0,75. Odrediti izračunatu linijsku struju.
Odgovor.Određujemo računsko opterećenje elektromotora: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW i računsko opterećenje rasvjete P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Ukupno proračunsko opterećenje je P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Odredite nazivnu struju:
