Com calcular correctament el corrent en triar la secció transversal de cables i cables

Construcció de l'esquema computacional de la xarxa

Per seleccionar les seccions transversals de les seccions individuals de la xarxa elèctrica, però les condicions de calefacció i la densitat econòmica de corrent, n'hi ha prou amb conèixer només les càrregues actuals d'aquestes seccions de la xarxa. El càlcul de la xarxa per pèrdues de tensió només es pot dur a terme si no només es coneixen les càrregues sinó també les longituds de totes les seccions de la xarxa. En aquest sentit, quan es comença a calcular la xarxa, primer cal preparar el seu esquema de càlcul, que ha d'indicar les càrregues i longituds de totes les seccions.

Quan es calculen xarxes trifàsiques, se suposa que les càrregues dels conductors de tres fases són les mateixes. De fet, aquesta condició només es compleix estrictament per a xarxes elèctriques amb motors elèctrics trifàsics. Per a xarxes amb consumidors d'energia monofàsiques, per exemple, xarxes urbanes amb llums d'il·luminació i electrodomèstics, sempre hi ha una distribució desigual de la càrrega a les fases de la línia.En els càlculs pràctics de xarxes amb receptors monofàsics, la distribució de les càrregues en fases també s'assumeix condicionalment uniforme.

Sempre que les fases de la línia estiguin carregades uniformement, no cal indicar tots els conductors de la xarxa en l'esquema de disseny. N'hi ha prou d'imaginar diagrama d'una línia indicant totes les càrregues connectades a la xarxa i les longituds de totes les seccions de la xarxa. El diagrama també ha d'indicar les ubicacions d'instal·lació. fusibles o altres dispositius de protecció.

A l'hora d'elaborar l'esquema de disseny del cablejat elèctric a l'habitació, heu d'utilitzar els plànols i seccions de l'edifici sobre els quals s'ha d'aplicar el cablejat elèctric, indicant els punts de connexió dels receptors elèctrics.

L'esquema de disseny de la xarxa externa es prepara segons el pla del poble o de l'empresa industrial, a la qual també s'ha d'aplicar la xarxa, i s'indiquen els punts de connexió de grups de consumidors d'energia (habitatges o edificis individuals d'una empresa industrial). .

Les longituds de totes les seccions de la xarxa es mesuren segons el dibuix, tenint en compte l'escala en què es dibuixa. En absència de dibuix, les longituds de tots els trams de la xarxa s'han de mesurar en espècie.

Quan s'elabora l'esquema de càlcul de la xarxa, no es requereix el compliment de l'escala per a les seccions de la xarxa. Només cal observar la seqüència correcta de connexió de les seccions individuals de la xarxa entre si.

La figura mostra un exemple d'esquema de disseny de la línia de la xarxa exterior del poble.Les longituds de les seccions de la xarxa del diagrama s'indiquen a dalt ia l'esquerra en metres, a sota ia la dreta de la càrrega es representen amb fletxes que mostren la potència calculada en quilowatts. La línia ABC s'anomena backbone, les seccions DB, BE i VG s'anomenen branques.

Com es pot veure a la figura, les seccions individuals de la xarxa es presenten sense escala, la qual cosa no interfereix amb la precisió del càlcul si la longitud de les seccions s'especifica correctament.

Esquema de càlcul d'un tram de la xarxa exterior 380/220 V d'una zona residencial.

Determinació de les càrregues calculades de la xarxa elèctrica

Determinar les càrregues de disseny (potències) és una tasca molt més difícil. Un llum d'il·luminació, un dispositiu de calefacció o un televisor amb una tensió nominal del terminal consumeix una determinada potència nominal, que es pot considerar com la potència nominal d'aquest receptor. La situació és més complicada amb un motor elèctric, per al qual la potència consumida per la xarxa depèn del parell del mecanisme connectat al motor: màquina-eina, ventilador, transportador, etc.

Encès placa fixada a la carcassa del motor, s'indica la seva potència nominal. La potència real consumida pel motor de la xarxa difereix de la nominal. Per exemple, la càrrega del motor del torn variarà en funció de la mida de la peça, del gruix de les fitxes que s'eliminen, etc.

El motor es selecciona per a les condicions de funcionament més difícils de la màquina i, per tant, en altres modes de funcionament el motor estarà poc carregat… Per tant, la potència nominal del motor sol ser inferior a la seva potència nominal.

Determinar la potència calculada per a un grup de receptors elèctrics es fa encara més complicat, ja que en aquest cas cal tenir en compte el nombre possible de receptors connectats.

Imagineu que necessiteu determinar la càrrega estimada d'una línia que subministra un taller amb 30 motors elèctrics. D'aquests, només uns quants funcionaran contínuament (per exemple, motors connectats a ventiladors).

Els motors de la màquina funcionen de manera intermitent mentre instal·len una nova peça de mecanitzat. Alguns dels motors poden funcionar amb càrrega parcial o inactiu, etc. En aquest cas, la càrrega a la línia de servei no es mantindrà constant. És evident que la càrrega màxima possible s'ha de prendre com la càrrega calculada de la línia, com la més pesada per als conductors de la línia.

La càrrega més alta no s'entén com el seu impuls a curt termini, sinó com el valor mitjà més gran durant un període de mitja hora.

La càrrega de disseny (kW) d'un grup de receptors elèctrics es pot determinar mitjançant la fórmula

on Ks - factor de demanda per al mode de càrrega més alta, tenint en compte el major nombre possible de receptors permesos al grup. Per als motors, el factor de pendent també ha de tenir en compte la mida de la seva càrrega;

Ru és la potència instal·lada d'un grup de receptors, igual a la suma de les seves potències nominals, kW. Sempre podeu familiaritzar-vos amb més detall amb els mètodes per determinar les càrregues del projecte a la literatura especialitzada.

Determinació del corrent de línia estimat per a un consumidor d'energia elèctrica i un grup de consumidors elèctrics

En triar la secció transversal dels cables segons les condicions de calefacció o segons la densitat de corrent econòmica, cal determinar el valor del corrent de línia calculat. Per a un consumidor elèctric trifàsic, el valor del corrent nominal (A) ve determinat per la fórmula

on P és la potència estimada del receptor, kW; Tensió no nominal als terminals del receptor, igual a la tensió de fase (fase) de la xarxa a la qual està connectat, V; cos f — Factor de potència receptor.

Aquesta fórmula també es pot utilitzar per determinar el corrent nominal d'un grup de receptors trifàsics o monofàsics, sempre que els receptors monofàsics estiguin connectats per igual a les tres fases de la línia. El valor del corrent calculat (A) per a un receptor monofàsic o per a un grup de receptors connectats a una fase d'una xarxa de corrent trifàsica es determina mitjançant la fórmula

on U n.f — la tensió nominal dels receptors, igual a la tensió de fase de la xarxa a la qual estan connectats, V.

El valor del corrent calculat per a un grup de receptors connectats a una línia de corrent monofàsica també es determina mitjançant aquesta fórmula.

Per làmpades incandescents i dispositius de calefacció, el factor de potència cosphi = 1. En aquest cas, les fórmules per determinar el corrent calculat es simplifiquen en conseqüència.

Determinació de corrent segons l'esquema de disseny de la xarxa elèctrica

Tornem a l'esquema de disseny de la xarxa exterior de l'assentament residencial que es mostra a la figura. En aquest diagrama, les càrregues de disseny de les cases connectades a la línia s'indiquen en quilowatts als extrems de les fletxes corresponents. Per triar la secció transversal dels cables lineals, cal conèixer la càrrega de totes les seccions.

Aquesta càrrega es determina en funció de Primera llei de Kirchhoff, segons el qual per a cada punt de la xarxa la suma dels corrents entrants ha de ser igual a la suma dels corrents sortints. Aquesta llei també és vàlida per a càrregues expressades en quilowatts.

Trobem la distribució de les càrregues en els trams de la línia. Al final de la línia, en un tram de 80 m de longitud, adjacent al punt G, la càrrega de 9 kW és igual a la càrrega calculada de la casa connectada a la línia en el punt G. En el tram ramificat de 40 m de llarg, adjacent. al punt B, la càrrega és igual a la suma de les càrregues de les cases connectades al ramal VG del tram: 9 + 6 = 15 kW. En un tram de carretera de 50 m de llarg adjacent al punt B, la càrrega és de 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Les càrregues a la resta de trams de la línia es determinen de la mateixa manera. Per no proporcionar tots els números indicats al diagrama amb les designacions de les unitats corresponents (m, kW), les longituds i les càrregues del diagrama s'han d'ordenar en un ordre determinat. En l'esquema de disseny de la figura, les longituds de les seccions lineals s'indiquen a la part superior ia l'esquerra, les càrregues a les mateixes seccions s'indiquen a la part inferior i dreta.

Un exemple. Una línia de quatre fils amb una tensió nominal de 380/220 V alimenta un taller amb 30 motors elèctrics, la potència total instal·lada Py1 = 48 kW. La potència total dels llums d'il·luminació al taller és Ru2 = 2 kW, el factor de demanda per a la càrrega de potència Kc1 = 0,35 i per a la càrrega d'il·luminació Kc2 = 0,9. Factor de potència mitjà per a tota la instal·lació cos f = 0,75. Determineu el corrent de línia calculat.

Respon.Determinem la càrrega calculada dels motors elèctrics: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW i la càrrega calculada d'il·luminació P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. La càrrega total de disseny és P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Determineu el corrent nominal: