Hvordan man korrekt beregner strømmen, når man vælger tværsnit af ledninger og kabler

Konstruktion af netværkets beregningsskema

For at vælge tværsnittene af individuelle sektioner af det elektriske netværk, men varmeforholdene og den økonomiske strømtæthed, er det nok kun at kende de aktuelle belastninger af disse sektioner af netværket. Beregning af netværket for spændingstab kan kun udføres, hvis ikke kun belastningerne, men også længderne af alle sektioner af netværket er kendt. I denne forbindelse, når du begynder at beregne netværket, er det først og fremmest nødvendigt at forberede dets beregningsskema, som skal angive belastningerne og længderne af alle sektioner.

Ved beregning af trefasede net antages belastningerne på alle tre faseledere at være de samme. Faktisk er denne betingelse strengt taget kun opfyldt for elektriske netværk med trefasede elektriske motorer. For netværk med enfasede energiforbrugere, for eksempel bynetværk med belysningslamper og husholdningsapparater, er der altid en ujævn fordeling af belastningen på linjens faser.I praktiske beregninger af netværk med enfasede modtagere antages fordelingen af ​​belastninger i faser også betinget ensartet.

Forudsat at linjens faser er ensartet belastet, er der ikke behov for at angive alle netværkets ledere i designskemaet. Det er nok at forestille sig et linjediagram angivelse af alle belastninger forbundet til netværket og længderne af alle netværkssektioner. Diagrammet skal også angive installationsstederne. sikringer eller andre beskyttelsesanordninger.

Når du udarbejder designskemaet for de elektriske ledninger i rummet, skal du bruge planerne og sektionerne af bygningen, som de elektriske ledninger skal anvendes på, med angivelse af tilslutningspunkterne for de elektriske modtagere.

Designskemaet for det eksterne netværk er udarbejdet i henhold til planen for landsbyen eller industrivirksomheden, hvor netværket også skal anvendes, og forbindelsespunkterne for grupper af energiforbrugere (huse eller individuelle bygninger i en industrivirksomhed) er angivet .

Længderne af alle sektioner af netværket måles i henhold til tegningen under hensyntagen til skalaen, hvori den er tegnet. I mangel af tegning skal længderne af alle sektioner af nettet måles i naturalier.

Ved udarbejdelse af netværkets beregningsskema er overholdelse af skalaen for netværkssektionerne ikke påkrævet. Det er kun nødvendigt at observere den korrekte rækkefølge for at forbinde de individuelle sektioner af netværket med hinanden.

Figuren viser et eksempel på et designskema af linjen i landsbyens eksterne netværk.Længderne af netværkssektionerne i diagrammet er angivet over og til venstre i meter, under og til højre for lasten er repræsenteret med pile, der viser den beregnede effekt i kilowatt. Linjen ABC kaldes backbone, sektionerne DB, BE og VG kaldes for grene.

Som det kan ses af figuren, præsenteres enkelte sektioner af netværket uden skala, hvilket ikke forstyrrer beregningens nøjagtighed, hvis længden af ​​sektionerne er angivet korrekt.

Beregningsskema for en sektion af det eksterne netværk 380/220 V af et boligområde.

Bestemmelse af de beregnede belastninger af det elektriske netværk

Bestemmelse af designbelastninger (effekter) er en meget vanskeligere opgave. En belysningslampe, varmeenhed eller fjernsyn med nominel terminalspænding bruger en vis nominel effekt, som kan tages som nominel effekt af denne modtager. Situationen er mere kompliceret med en elektrisk motor, for hvilken den strøm, der forbruges af netværket, afhænger af drejningsmomentet for den mekanisme, der er forbundet med motoren - værktøjsmaskine, ventilator, transportør osv.

På plade fastgjort til motorhuset, dens nominelle effekt er angivet. Den faktiske effekt, der forbruges af motoren fra netværket, afviger fra den nominelle. For eksempel vil belastningen på drejebænkemotoren variere afhængigt af delens størrelse, tykkelsen af ​​spånerne, der fjernes osv.

Motoren er valgt til maskinens vanskeligste driftsforhold og derfor i andre driftstilstande motoren vil være underbelastet… Motorens mærkeeffekt er således normalt mindre end dens mærkeeffekt.

Bestemmelse af den beregnede effekt for en gruppe elektriske modtagere bliver endnu mere kompliceret, da det i dette tilfælde er nødvendigt at tage højde for det mulige antal tilsluttede modtagere.

Forestil dig, at du skal bestemme den estimerede belastning for en ledning, der forsyner et værksted med 30 elmotorer. Af disse vil kun få køre kontinuerligt (f.eks. motorer tilsluttet ventilatorer).

Maskinmotorerne kører intermitterende, mens der installeres en ny bearbejdningsdel. Nogle af motorerne kan køre med dellast eller tomgang osv. I dette tilfælde vil belastningen på servicelinjen ikke forblive konstant. Det er klart, at den maksimalt mulige belastning skal tages som den beregnede belastning af ledningen, som den tungeste for ledningens ledere.

Den højeste belastning forstås ikke som dens kortsigtede impuls, men som den største gennemsnitsværdi over en halvtimes periode.

Designbelastningen (kW) af en gruppe elektriske modtagere kan bestemmes af formlen

hvor Ks - efterspørgselsfaktor for den højeste belastningstilstand under hensyntagen til det størst mulige antal tilladte modtagere i gruppen. For motorer skal hældningsfaktoren også tage højde for størrelsen af ​​deres belastning;

Ru er den installerede effekt af en gruppe af modtagere, lig med summen af ​​deres nominelle kræfter, kW. Du kan altid sætte dig nærmere ind i metoderne til bestemmelse af projektbelastninger i faglitteraturen.

Bestemmelse af den estimerede linjestrøm for én forbruger af elektrisk energi og en gruppe af elektriske forbrugere

Når du vælger ledningernes tværsnit i henhold til varmeforholdene eller i henhold til den økonomiske strømtæthed, er det nødvendigt at bestemme værdien af ​​den beregnede linjestrøm. For en trefaset elektrisk forbruger bestemmes værdien af ​​den nominelle strøm (A) af formlen

hvor P er den estimerede effekt af modtageren, kW; Ikke-nominel spænding ved terminalerne på modtageren, lig med fase (fase) spændingen i netværket, som den er forbundet til, V; fordi f — Magtfaktor modtager.

Denne formel kan også bruges til at bestemme mærkestrømmen for en gruppe af trefasede eller enfasede modtagere, forudsat at de enfasede modtagere er forbundet ligeligt til alle tre faser af ledningen. Værdien af ​​den beregnede strøm (A) for en enkeltfaset modtager eller for en gruppe af modtagere forbundet til en fase af et trefaset strømnetværk bestemmes af formlen

hvor U n.f — modtagernes nominelle spænding, lig med fasespændingen for det netværk, som de er tilsluttet, V.

Værdien af ​​den beregnede strøm for en gruppe modtagere forbundet til en enfaset strømlinje bestemmes også af denne formel.

Til glødelamper og varmeanordninger, effektfaktoren cosphi = 1. I dette tilfælde forenkles formlerne til bestemmelse af den beregnede strøm tilsvarende.

Bestemmelse af strøm i henhold til designskemaet for det elektriske netværk

Lad os gå tilbage til designskemaet for det eksterne netværk af boligbebyggelsen vist i figuren. I dette diagram er designbelastningerne for husene forbundet med linjen angivet i kilowatt i enderne af de tilsvarende pile. For at vælge tværsnittet af lineære ledninger skal du kende belastningen på alle sektioner.

Denne belastning bestemmes ud fra Kirchhoffs første lov, hvorefter summen af ​​de indkommende strømme for hvert punkt i netværket skal være lig med summen af ​​de udgående strømme. Denne lov gælder også for belastninger udtrykt i kilowatt.

Lad os finde fordelingen af ​​belastninger på sektionerne af linjen. For enden af ​​strækningen, på en strækning på 80 m, der støder op til punkt G, er belastningen på 9 kW lig med den beregnede belastning af huset forbundet med ledningen i punkt G. På den forgrenede strækning 40 m lang, tilstødende til punkt B er belastningen lig med summen af ​​belastningerne af de huse, der er tilsluttet sektion VG-gren: 9 + 6 = 15 kW. På en 50 m lang motorvejsstrækning, der støder op til punkt B, er belastningen 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Belastningerne på alle andre strækninger af strækningen bestemmes på samme måde. For ikke at give alle numrene angivet i diagrammet med betegnelserne for de tilsvarende enheder (m, kW), skal længderne og belastningerne på diagrammet arrangeres i en bestemt rækkefølge. I designskemaet på figuren er længderne af de lineære sektioner angivet øverst og venstre, belastningerne på de samme sektioner er angivet i bunden og til højre.

Et eksempel. En firtrådsledning med en nominel spænding på 380/220 V forsyner et værksted med 30 elektriske motorer, den samlede installerede effekt Py1 = 48 kW. Den samlede effekt af belysningslamperne i værkstedet er Ru2 = 2 kW, efterspørgselsfaktoren for effektbelastningen Kc1 = 0,35 og for belysningsbelastningen Kc2 = 0,9. Gennemsnitlig effektfaktor for hele installationen cos f = 0,75. Bestem den beregnede linjestrøm.

Svar.Vi bestemmer den beregnede belastning af elektriske motorer: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW og den beregnede belastning af belysning P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Den samlede designbelastning er P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Bestem mærkestrømmen: