Как да се изчисли правилно тока при избиране на напречното сечение на проводниците и кабелите

Изграждане на схема за проектиране на мрежа

За да се изберат напречните сечения на отделните участъци от електронната мрежа, но и условията на отопление и икономическата плътност на тока, е достатъчно да се знае само текущото натоварване на тези участъци от мрежата. Изчисляването на мрежата чрез загуба на напрежение може да се извърши само ако са известни не само натоварвания, но и дължините на всички участъци в мрежата. В това отношение, когато започнете да изчислявате мрежата, трябва първо да съставите нейната схема на проектиране, която трябва да посочва натоварването и дължината на всички секции.

При изчисляването на трифазните мрежи се приема, че натоварването на всички 3-фазни проводници е сходно. В действителност това условие се извършва строго само за електрически мрежи с трифазни електрически двигатели. За мрежи с еднофазни електрически приемници, например за градски мрежи със светлинни лампи и домакински уреди, винаги има неравномерно разпределение на товара през фазите на лентата. При практическото изчисляване на мрежите с еднофазни приемници разпределението на товарите по фазите също се приема за еднакво.

При условие на еднообразно натоварване на фазите на лентата в схемата за проектиране не е необходимо да се уточняват всички жици на мрежата. Достатъчно е да си представите еднолинейна диаграма, показваща всички натоварвания и дължини на всички части от мрежата, свързани към мрежата. Схемата трябва също така да посочва мястото на предпазителите или други защитни устройства.

При съставяне на изчислителната схема на окабеляване в помещенията, трябва да използвате плановете и секциите на сградата, на които трябва да се поставят кабелите с точките на свързване на електрическите приемници.

Схемата на външната мрежа се съставя в съответствие с плана на селото или индустриалното предприятие, върху който трябва да се постави и мрежата и се посочват точките на свързване на групите електрически приемници (къщи или отделни сгради на индустриалното предприятие).

Дължините на всички участъци от мрежата се измерват според чертежа, като се отчита скалата, в която е изчертана. При липса на чертеж дължината на всички участъци от мрежата трябва да се измерва в натура.

При съставянето на диаграма на дизайна на мрежата не се изисква съответствие с мащаба за мрежови раздели. Необходимо е само да се наблюдава правилната последователност на свързване на отделните секции от мрежата помежду им.

На фигурата е представен пример за схема на проектиране на лентата на външната мрежа на селото. Дължините на участъците от мрежата в диаграмата са показани отгоре и наляво в метри, отдолу и отдясно натоварванията са представени със стрелки, за които проектните мощности в кв. Линията ABC се нарича магистрала, части от базата данни, BE и SH са клонове.

Както може да се види от фигурата, някои части на мрежата са представени без скала, което не пречи на точността на изчислението, ако дължината на секциите е посочена правилно.

Схема на външната 380/220 V мрежа в жилищно селище.

Определяне на проектни натоварвания на електронна мрежа

Определянето на проектното натоварване (капацитет) е много по-трудна задача. Осветителна лампа, нагревателно устройство или телефон с номинално напрежение на клемите консумира определена номинална мощност, която може да се приеме като изчислена мощност на този приемник. Ситуацията е по-сложна от електрическия мотор, за който консумираната от мрежата мощност зависи от момента на въртене на механизма, свързан с двигателя - машината, вентилатора, конвейера и т.н.

Табелката за типа, прикрепена към корпуса на двигателя, показва номиналната мощност. Реалната консумирана мощност от двигателя от мрежата се различава от номиналната. Например натоварването на струговия мотор ще варира в зависимост от размера на детайла, дебелината на чипа, който трябва да се отстрани, и т.н.

Двигателят се избира според по-тежките условия на работа на машината и следователно двигателят ще бъде повреден в други режими на работа. Така че номиналната мощност на двигателя обикновено е по-малка от номиналната му мощност.

Определянето на проектната мощност за групата електрически приемници е още по-сложно, тъй като в този случай е необходимо да се вземе предвид вероятният брой приемници, които са включени.

Нека си представим, че е необходимо да се намери проектното натоварване за лентата, доставяща работилницата, в която са инсталирани 30 електрически мотора. От тях само някои ще работят безпроблемно (например двигатели, свързани с феновете).

Шофьорите на машината работят периодично по време на монтажа на най-новата част за машинна обработка. Част от двигателите могат да работят с частично натоварване или на празен ход и т.н. В същото време натоварването на лентата, захранващо работилницата, няма да остане непроменено. Ясно е, че изчисленото натоварване на групата трябва да се разглежда като най-голямото възможно натоварване, тъй като е по-гъст за проводниците на групата.

При по-голямо натоварване не се разбира краткосрочен тласък, но най-голямата средна стойност за период от половин час.

Проектното натоварване (kW) на групата от електрически приемници може да се определи по формулата

P = Kc x Py,

където Kc е коефициентът на потребление за режима на по-високо натоварване, като се отчита най-големият вероятно брой разрешени групови приемници. За двигателите коефициентът на ОПЛ трябва да вземе предвид и размерите на тяхното натоварване,

Ru - инсталирана мощност на групата приемници, равна на сумата от техните номинални мощности, kW. Винаги ще можете да се запознаете по-добре с методите за определяне на проектното натоварване чрез специална литература.

Определяне на номиналния ток на лентата за първия електрически приемник и групата от електрически приемници

При избора на напречното сечение на проводника при условията на отопление или от икономическата плътност на тока е необходимо да се намери стойността на номиналния ток на лентата. При трифазен електрически приемник стойността на проектния ток (А) се определя от формулата

където F - приемник дизайн мощност, KW-Un - номинално напрежение на изводите на приемника, равно фаза фаза (линеен) напрежение на мрежата, към който е прикрепен, В COS F - фактор приемник мощност.

Тази формула може да се използва и за определяне на проектния ток на група трифазни или еднофазни приемници, при условие, че еднофазовите приемници са свързани еднакво към всичките три фази на лентата. Стойността на проектния ток (А) за еднофазен приемник или група приемници, свързани към една фаза на трифазна текуща мрежа, се определя от формулата

където U nf е номиналното напрежение на приемниците, равно на фазовото напрежение на мрежата, към която са свързани, V.

Магнитудът на проектния ток за група приемници, свързани към еднофазна токова лента, се определя и от тази формула.

За лампи с нажежаема жичка и отоплителни уреди факторът на мощността cosφ = 1. В този случай формулите за определяне на проектния ток са съответно опростени.

Определяне на тока в съответствие с проектната схема на електронната мрежа

Да се ​​върнем към схемата на външната мрежа на жилищното селище, показана на фигурата. В тази схема изчислените натоварвания на къщите, прикрепени към лентата, са посочени в kv в краищата на съответните стрелки. За да изберете част от проводниците на лентата, трябва да знаете натоварването на всички секции.

Това натоварване се определя въз основа на първия закон на Kirchhoff, според който за всяка точка на мрежата сумата на входящите токове трябва да бъде равна на сумата от изходящите токове. Този закон важи и за товари, изразени в квадратни метри.

Да намерим разпределението на товарите по участъците на лентата. В края на лентата в участъка с дължина 80 m, в съседство с точката Г, натоварването от 9 kW е равно на изчисленото натоварване на къщата, прикрепена към лентата в точката Г. В участъка на 40-метровия клон, съседен на точка В, натоварването е равно на сумата от натоварванията на къщите, свързани към клона SH на клона: 9 + 6 = 15 kW. На участък от магистралата 50 м дължина, в съседство с точка В, натоварването е 15 + 4 + 5 = 24 кВт.

Натоварванията на всички останали участъци на лентата се определят по подобен начин. За да не се напълнят всички номера, маркирани на диаграмата с обозначенията на съответните единици (m, kW), дължините и натоварванията на веригата трябва да бъдат поставени в определен ред. На схемата на чертежа дължините на участъците на лентата са посочени отгоре и отляво, натоварването на тези секции е отдолу и отдясно.

Пример. Четирипроводна линия с номинално напрежение 380/220 V захранва сервиза, в която са инсталирани 30 електрически мотора, общата инсталирана мощност Py1 = 48 kW. Общата мощност на лампата за работно осветление е Py2 = 2 kW, коефициентът на потребление на мощността е Kc1 = 0,35, а за натоварването на осветлението Kc2 = 0,9. Средният коефициент на мощност за цялата инсталация е cos φ = 0,75. Намерете изчисления ток на лентата.