Kuidas õigesti arvutada voolu juhtmete ja kaablite ristlõike valimisel

Võrgu arvutusliku skeemi koostamine

Elektrivõrgu üksikute lõikude ristlõigete, kuid küttetingimuste ja majandusliku voolutiheduse valimiseks piisab, kui on teada ainult nende võrgulõikude praegused koormused. Võrgu pingekadude arvutamist saab teostada ainult siis, kui on teada mitte ainult koormused, vaid ka kõigi võrguosade pikkused. Sellega seoses on võrgu arvutamise alustamisel vaja kõigepealt koostada selle arvutusskeem, mis peaks näitama kõigi sektsioonide koormusi ja pikkusi.

Kolmefaasiliste võrkude arvutamisel eeldatakse, et kõigi kolme faasijuhtme koormused on samad. Tegelikult on see tingimus rangelt täidetud ainult kolmefaasiliste elektrimootoritega elektrivõrkude puhul. Ühefaasiliste energiatarbijatega võrkude, näiteks valgustuslampide ja kodumasinatega linnavõrkude puhul on liini faaside koormus alati ebaühtlane.Ühefaasiliste vastuvõtjatega võrkude praktilistes arvutustes eeldatakse ka koormuste jaotumist faaside kaupa tinglikult ühtlaselt.

Eeldusel, et liini faasid on ühtlaselt koormatud, ei ole projekteerimisskeemis vaja kõiki võrgu juhte märkida. Piisab kujutlemisest ühe joonega diagramm mis näitab kõiki võrku ühendatud koormusi ja kõigi võrguosade pikkusi. Diagramm peaks näitama ka paigalduskohad. kaitsmed või muid kaitseseadmeid.

Ruumi elektrijuhtmestiku projekteerimisskeemi koostamisel peaksite kasutama hoone plaane ja sektsioone, millele elektrijuhtmestik tuleks paigaldada, märkides ära elektrivastuvõtjate ühenduspunktid.

Välisvõrgu projekteerimisskeem koostatakse vastavalt küla või tööstusettevõtte plaanile, millele tuleks ka võrk peale kanda, ning märgitakse ära energiatarbijate gruppide (tööstusettevõtte majad või üksikhooned) liitumispunktid. .

Võrgu kõigi osade pikkused mõõdetakse vastavalt joonisele, võttes arvesse skaalat, milles see on joonistatud. Joonise puudumisel tuleb võrgu kõikide lõikude pikkused mõõta mitterahaliselt.

Võrgu arvutusskeemi koostamisel ei nõuta võrgulõikude skaala järgimist. On vaja jälgida ainult võrgu üksikute osade üksteisega ühendamise õiget järjestust.

Joonisel on küla välisvõrgu liini projekteerimisskeemi näide.Võrguosade pikkused diagrammil on näidatud ülal ja vasakul meetrites, koormuse all ja paremal on nooled, mis näitavad arvutatud võimsust kilovattides. Liin ABC nimetatakse magistraalliiniks, lõike DB, BE ja VG harudeks.

Nagu jooniselt näha, on võrgu üksikud lõigud esitatud ilma mõõtkavata, mis ei sega arvutuse täpsust, kui lõikude pikkus on õigesti määratud.

Elamurajooni välisvõrgu 380/220 V lõigu arvutusskeem.

Elektrivõrgu arvestuslike koormuste määramine

Projekteerimiskoormuste (võimsuste) määramine on palju keerulisem ülesanne. Valgustuslamp, kütteseade või televiisor nimiklemmpingega tarbib teatud nimivõimsust, mida võib võtta selle vastuvõtja nimivõimsuseks. Keerulisem on olukord elektrimootoriga, mille puhul võrgu tarbitav võimsus sõltub mootoriga ühendatud mehhanismi pöördemomendist - tööpink, ventilaator, konveier jne.

Peal mootori korpuse külge kinnitatud plaat, on näidatud selle nimivõimsus. Mootori poolt võrgust tarbitav tegelik võimsus erineb nominaalsest. Näiteks treipingi mootori koormus varieerub sõltuvalt detaili suurusest, eemaldatavate laastude paksusest jne.

Mootor valitakse masina kõige raskemate töötingimuste jaoks ja seetõttu ka muudes töörežiimides mootor on alakoormatud… Seega on mootori nimivõimsus tavaliselt väiksem kui selle nimivõimsus.

Elektrivastuvõtjate rühma arvutusliku võimsuse määramine muutub veelgi keerulisemaks, kuna sel juhul tuleb arvestada võimaliku ühendatud vastuvõtjate arvuga.

Kujutage ette, et peate määrama hinnangulise koormuse liini jaoks, mis varustab töökoda 30 elektrimootoriga. Neist vaid vähesed töötavad pidevalt (nt ventilaatoritega ühendatud mootorid).

Masina mootorid töötavad katkendlikult uue töötlusosa paigaldamise ajal. Mõned mootorid võivad töötada osalise koormusega või tühikäigul jne. Sel juhul ei jää teenindusliini koormus konstantseks. Selge on see, et liini arvestuslikuks koormuseks tuleks võtta maksimaalne võimalik koormus, liini juhtide jaoks kõige raskem.

Suurimat koormust ei mõisteta kui selle lühiajalist impulssi, vaid kui suurimat keskmist väärtust poole tunni jooksul.

Elektrivastuvõtjate rühma arvestusliku koormuse (kW) saab määrata valemiga

kus Ks - nõudluse tegur suurima koormuse režiimi jaoks, võttes arvesse grupis suurimat võimalikku lubatud vastuvõtjate arvu. Mootorite puhul peab kaldeteguri puhul arvestama ka nende koormuse suurust;

Ru on vastuvõtjate rühma paigaldatud võimsus, mis võrdub nende nimivõimsuste summaga kW. Projektikoormuste määramise meetoditega saate alati üksikasjalikumalt tutvuda erialakirjanduses.

Ühe elektrienergia tarbija ja elektritarbijate rühma arvestusliku liinivoolu määramine

Juhtmete ristlõike valimisel vastavalt küttetingimustele või majanduslikule voolutihedusele on vaja kindlaks määrata arvutatud liinivoolu väärtus. Kolmefaasilise elektritarbija jaoks määratakse nimivoolu (A) väärtus valemiga

kus P on vastuvõtja hinnanguline võimsus, kW; Mittenominaalne pinge vastuvõtja klemmidel, mis on võrdne selle võrgu faasi (faasi) pingega, millega see on ühendatud, V; cos f — Võimsustegur vastuvõtja.

Seda valemit saab kasutada ka kolmefaasiliste või ühefaasiliste vastuvõtjate rühma nimivoolu määramiseks tingimusel, et ühefaasilised vastuvõtjad on võrdselt ühendatud liini kõigi kolme faasiga. Ühefaasilise vastuvõtja või kolmefaasilise vooluvõrgu ühte faasi ühendatud vastuvõtjate rühma arvutatud voolu väärtus (A) määratakse valemiga

kus U n.f — vastuvõtjate nimipinge, mis on võrdne võrgu faasipingega, millega need on ühendatud, V.

Selle valemiga määratakse ka ühefaasilise vooluliiniga ühendatud vastuvõtjate rühma arvutatud voolu väärtus.

Sest hõõglambid ja kütteseadmete puhul võimsustegur cosphi = 1. Sellisel juhul on arvutusvoolu määramise valemid vastavalt lihtsustatud.

Voolu määramine vastavalt elektrivõrgu projekteerimisskeemile

Läheme tagasi joonisel näidatud elamuasula välisvõrgu projekteerimisskeemi juurde. Sellel diagrammil on liiniga ühendatud majade arvutuslikud koormused näidatud kilovattides vastavate noolte otstes. Lineaarjuhtmete ristlõike valimiseks peate teadma kõigi sektsioonide koormust.

See koormus määratakse selle põhjal Kirchhoffi esimene seadus, mille kohaselt peab võrgu iga punkti jaoks sissetulevate voolude summa olema võrdne väljuvate voolude summaga. See seadus kehtib ka kilovattides väljendatud koormuste kohta.

Leiame koormuste jaotuse liini lõikudel. Liini lõpus, 80 m pikkusel lõigul, mis külgneb punktiga G, on 9 kW koormus võrdne liiniga punktis G ühendatud maja arvutusliku koormusega. 40 m pikkusel hargnenud lõigul külgneb punktini B on koormus võrdne sektsiooni VG haruga ühendatud majade koormuste summaga: 9 + 6 = 15 kW. Punktiga B külgneval 50 m pikkusel maanteelõigul on koormus 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Samamoodi määratakse koormused kõikidele teistele liinilõikudele. Selleks, et mitte esitada kõiki diagrammil näidatud numbreid koos vastavate ühikute (m, kW) tähistustega, tuleb diagrammil paigutada pikkused ja koormused kindlas järjekorras. Joonise konstruktsiooniskeemis on lineaarsete sektsioonide pikkused näidatud üleval ja vasakul, samade sektsioonide koormused on näidatud all ja paremal.

Näide. Neljajuhtmeline liin nimipingega 380/220 V varustab töökoda 30 elektrimootoriga, installeeritud koguvõimsus Py1 = 48 kW. Töökojas olevate valgustuslampide koguvõimsus on Ru2 = 2 kW, võimsuskoormuse vajadustegur Kc1 = 0,35 ja valgustuskoormuse Kc2 = 0,9. Kogu paigalduse keskmine võimsustegur cos f = 0,75. Määrake arvutatud liinivool.

Vastus.Määrame elektrimootorite arvestusliku koormuse: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW ja valgustuse arvestusliku koormuse P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Projekteeritud kogukoormus on P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Määrake nimivool: