Cómo calcular cargas eléctricas. Cálculo de potencia por corriente y voltaje. Ahora calculemos la corriente para cargas mixtas trifásicas y monofásicas.

Para protegerse cuando trabaje con electrodomésticos, primero debe calcular correctamente la sección transversal del cable y el cableado. Porque si el cable se elige incorrectamente, puede provocar un cortocircuito, lo que puede provocar un incendio en el edificio, las consecuencias pueden ser catastróficas.

Esta regla también se aplica a la elección del cable para motores eléctricos.

Cálculo de potencia por corriente y voltaje.

Este cálculo se realiza en base a la potencia real; debe realizarse antes de comenzar a diseñar su hogar (casa, apartamento).

• Este valor determina los cables que alimentan los dispositivos que están conectados a la red eléctrica.
• Usando la fórmula, puede calcular la intensidad actual; para esto debe tomar el voltaje de red exacto y la carga de los dispositivos alimentados. Su tamaño nos da una idea del área de sección transversal de las venas.

Si conoce todos los aparatos eléctricos que deberían alimentarse de la red en el futuro, podrá realizar fácilmente cálculos para el diagrama de suministro de energía. Los mismos cálculos se pueden realizar con fines de producción.

Red monofásica de 220 voltios.

Fórmula actual I (A - amperios):

Yo=P/U

Donde P es la carga eléctrica total (su designación debe indicarse en la ficha técnica de este dispositivo), W - vatio;

U: tensión de red, V (voltios).

La tabla muestra las cargas estándar de los aparatos eléctricos y la corriente que consumen (220 V).

aparato eléctrico	Consumo de energía, vatios	Fuerza actual, A
Lavadora	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Jacuzzi	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Calefacción por suelo eléctrico	800 – 1400	3,6 – 6,4
Estufa eléctrica estacionaria	4500 – 8500	20,5 – 38,6
microonda	900 – 1300	4,1 – 5,9
Lavavajillas	2000 - 2500	9,0 – 11,4
Congeladores, refrigeradores	140 - 300	0,6 – 1,4
Picadora de carne eléctrica	1100 - 1200	5,0 - 5,5
Hervidor eléctrico	1850 – 2000	8,4 – 9,0
cafetera electrica	6z0-1200	3,0 – 5,5
exprimidor	240 - 360	1,1 – 1,6
Tostadora	640 - 1100	2,9 - 5,0
Mezclador	250 - 400	1,1 – 1,8
Secador de pelo	400 - 1600	1,8 – 7,3
Hierro	900 - 1700	4,1 – 7,7
aspiradora	680 - 1400	3,1 – 6,4
Admirador	250 - 400	1,0 – 1,8
TELEVISOR	125 - 180	0,6 – 0,8
Equipos de radio	70 - 100	0,3 – 0,5
Dispositivos de iluminación	20 - 100	0,1 – 0,4

En la figura se puede ver un esquema del dispositivo de suministro de energía de una casa con conexión monofásica a una red de 220 voltios.

Como se muestra en la figura, todos los consumidores deben estar conectados a las máquinas y al contador adecuados, luego a una máquina general que soporte la carga total de la casa. El cable que conducirá la corriente debe soportar la carga de todos los conectados. electrodomésticos.

La siguiente tabla muestra cableado oculto con un circuito monofásico, conectando la vivienda para seleccionar un cable a un voltaje de 220 voltios.

Sección transversal del núcleo del cable, mm 2	Diámetro del núcleo del conductor, mm	Conductores de cobre		Conductores de aluminio
		Actual, A	Potencia, W	Actual, A	potencia, kWt
0,50	0,80	6	1300
0,75	0,98	10	2200
1,00	1,13	14	3100
1,50	1,38	15	3300	10	2200
2,00	1,60	19	4200	14	3100
2,50	1,78	21	4600	16	3500
4,00	2,26	27	5900	21	4600
6,00	2,76	34	7500	26	5700
10,00	3,57	50	11000	38	8400
16,00	4,51	80	17600	55	12100
25,00	5,64	100	22000	65	14300

Como se muestra en la tabla, la sección transversal de los núcleos también depende del material del que están fabricados.

Tensión de red trifásica 380 V

En una fuente de alimentación trifásica, la intensidad actual se calcula mediante la siguiente fórmula:

Yo = P/1,73 U

P - consumo de energía en vatios;

U es el voltaje de la red en voltios.

En un circuito de alimentación de fase técnica de 380 V, la fórmula es la siguiente:

Yo = P/657,4

Si se conecta una red trifásica de 380 V a la casa, el diagrama de conexión se verá así.

La siguiente tabla muestra el diagrama de sección transversal de los núcleos del cable de alimentación con varias cargas a una tensión trifásica de 380 V para cableado oculto.

Sección transversal del núcleo del cable, mm 2	Diámetro del núcleo del conductor, mm	Conductores de cobre		Conductores de aluminio
		Actual, A	Potencia, W	Actual, A	potencia, kWt
0,50	0,80	6	2250
0,75	0,98	10	3800
1,00	1,13	14	5300
1,50	1,38	15	5700	10	3800
2,00	1,60	19	7200	14	5300
2,50	1,78	21	7900	16	6000
4,00	2,26	27	10000	21	7900
6,00	2,76	34	12000	26	9800
10,00	3,57	50	19000	38	14000
16,00	4,51	80	30000	55	20000
25,00	5,64	100	38000	65	24000

Para realizar cálculos adicionales del suministro de energía en circuitos de carga caracterizados por una alta potencia aparente reactiva, que es típica del uso de suministro de energía en la industria:

• motor electrico;
• hornos de inducción;
• aceleradores para dispositivos de iluminación;
• Transformadores de soldadura.

Este es un fenómeno en obligatorio debe tenerse en cuenta en cálculos posteriores. En mas electrodomésticos potentes la carga es mucho mayor, por lo que en los cálculos el factor de potencia se toma como 0,8.

Al calcular la carga de los electrodomésticos, la reserva de marcha debe ser del 5%. Para la red eléctrica, este porcentaje pasa a ser del 20%.

Diseño de instalaciones eléctricas para apartamentos y cabañas (Schneider Electric)

2.1. Cálculo de cargas eléctricas.

En la etapa de diseño inicial, cuando los datos exactos de los receptores eléctricos son prácticamente desconocidos, pero es necesario obtener especificaciones técnicas para unirse energía eléctrica, surge la pregunta de cómo calcular la cantidad de potencia instalada de los consumidores y, sobre esta base, determinar la carga de diseño en la entrada de un apartamento o cabaña. Al mismo tiempo, el concepto de carga eléctrica calculada Рр de un consumidor o elemento de red significa potencia igual a la carga máxima esperada en 30 minutos.

Normas para determinar las cargas eléctricas de diseño de edificios (apartamentos), cabañas, microdistritos (bloques) de desarrollo y elementos de la red de distribución urbana (enmiendas y adiciones a las Instrucciones para el diseño de redes eléctricas urbanas - RD 34.20.185-94 ) proporcionan cargas de diseño específicas.

Los Estándares especificados se compilaron sobre la base de un análisis de los modos de consumo de energía de un conjunto prometedor de electrodomésticos y máquinas en un apartamento (cabaña). Se tuvieron en cuenta datos sobre la potencia instalada de dispositivos y máquinas, se determinó el consumo eléctrico diario y el posible tiempo de funcionamiento de cada dispositivo y máquina.

En cargas de diseño específicas, se supone que la carga de diseño apartamento separado(cabaña) o un número reducido de apartamentos (cabañas) está determinado por dispositivos de uso ocasional, pero de importante capacidad instalada. Tales aparatos incluyen, por ejemplo, lavadoras de agua caliente, jacuzzis, lavavajillas de agua caliente, hervidores eléctricos, saunas eléctricas, etc. Para estos dispositivos, se determinaron los coeficientes de demanda, seguido de la suma de sus cargas calculadas con las cargas de todos los demás dispositivos de baja potencia, que se determinaron utilizando el valor promedio del coeficiente de demanda.

Los desarrolladores de los Estándares aceptaron los siguientes como datos de entrada básicos:

1. Área promedio de departamento (total), m2:

en edificios estándar producidos en masa 70

en edificios con apartamentos de lujo

(élite) por proyectos individuales 150

2. Área (total) de la cabaña, m2 50 - 600

3. Familia promedio, personas 3.1

4. Potencia instalada, kW:

apartamentos con estufas de gas 21,4

apartamentos con cocinas eléctricas en edificios estándar 32,6

apartamentos con cocinas eléctricas en edificios de lujo 39,6

cabañas con estufas de gas 35,7

cabañas con estufas de gas y saunas eléctricas 48,7

cabañas con estufas eléctricas 47,9

cabañas con estufas eléctricas y saunas eléctricas 59,9

En mesa La Tabla 2.1 muestra la carga de diseño específica de receptores eléctricos en apartamentos de edificios residenciales y la tabla. 2.2 - cabañas.

En las "Instrucciones temporales para calcular cargas eléctricas de edificios residenciales" РМ2696-01, se recomienda determinar la carga de diseño en la entrada al apartamento para casas de categoría I mediante la fórmula:

donde Рз es la potencia declarada de los receptores eléctricos, determinada por la suma de las potencias nominales de los aparatos eléctricos y de iluminación domésticos, así como de la red de enchufes;

Tabla 2.1 Diseño específico de carga eléctrica de receptores eléctricos de apartamentos en edificios residenciales.

Diseño específico de carga eléctrica de receptores eléctricos de apartamentos en edificios residenciales.

Consumidores de electricidad

Carga eléctrica de diseño específico, kW/apartamento, con el número de apartamentos

Apartamentos con losas:

Sobre el gas natural:

Sobre gas licuado (incluso en instalaciones grupales) y combustible sólido:

Potencia eléctrica hasta 8,5 kW.

Apartamentos superiores con cocinas eléctricas con una potencia de hasta 10,5 kW.

Tabla 2.2 Diseño específico de carga eléctrica de receptores eléctricos de cabañas.

Diseño específico de carga eléctrica de receptores eléctricos de cabañas.

Consumidores de electricidad	Carga eléctrica de diseño específico, kW/casa, con el número de casas
Cabaña con estufas de gas natural.
Cabañas con estufa de gas natural y sauna eléctrica con una potencia de hasta 12 kW.
Cabañas con cocinas eléctricas de hasta 10,5 kW.
Cabañas con estufas eléctricas con una potencia de hasta 10,5 kW y sauna eléctrica con una potencia de hasta 12 kW

Kc es el coeficiente de demanda, dependiendo de la cantidad de potencia declarada en el apartamento.

De acuerdo con las “Instrucciones Temporales…” en las etapas de prediseño, se recomienda determinar las cargas de diseño con base en las cargas específicas aproximadas de acuerdo con la Tabla 2.3, dependiendo de los diferentes niveles de electrificación del hogar, y en la etapa En el caso del diseño detallado, las cargas se especifican utilizando la fórmula anterior.

En mesa 2.3, al determinar cargas específicas se tomaron las siguientes capacidades del receptor de potencia, kW: iluminación 2.8, red de toma de corriente 2.8, estufas eléctricas 9-10.5, lavadora 2.2, lavavajillas 2.2, jacuzzi climatizado 2.5, ducha climatizada 3, calentador de agua de almacenamiento 2, calentador de agua instantáneo 8-18, aires acondicionados 3, electrodomésticos 4, calefacción por suelo radiante 1.

Tabla 2.3 Cargas específicas aproximadas para casas de categoría I.

Cargas específicas aproximadas para casas de categoría I.

Características del apartamento

Carga específica, kW/apartamento en función del número de apartamentos

1 Casas con estufas eléctricas hasta 9 kW sin saunas, calentadores de agua instantáneos y aires acondicionados

600 o más

2 Casas con cocinas eléctricas hasta 10,5 kW:

2.1 Sin saunas y calentadores de agua instantáneos

calentadores de agua con potencia de hasta 12 kW.

2.2 Sin saunas, pero con flujo continuo

2.3 Sin saunas, pero con calentadores de agua instantáneos potencia hasta 18kW

2.4 Con saunas hasta 12 kW, sin calentadores de agua instantáneos

2.5 Con saunas con una potencia de hasta 6 kW y calentadores de agua instantáneos con una potencia de hasta 8 kW

2.6 Con saunas con una potencia de hasta 12 kW y calentadores de agua instantáneos con una potencia de hasta 12 kW

Es necesario aclarar que objetivo principal Los desarrolladores de estas Normas e Instrucciones debían determinar las cargas de diseño promedio dadas para la entrada en edificios residenciales o casas rurales basándose en los datos iniciales tomados como base.

En SP31-110-2003, se recomienda determinar la carga de diseño para apartamentos con mayor comodidad de acuerdo con la asignación de diseño o de acuerdo con la capacidad declarada y los factores de demanda y simultaneidad.

Factores de demanda de un apartamento de lujo:

Potencia declarada, kW Hasta 14 20 30 40 50 60 70 y más

Coeficiente de demanda 0,8 0,65 0,6 0,55 0,5 0,48 0,45

Coeficientes de simultaneidad Ko para un apartamento de lujo:

Número de apartamentos 1-5 6 9 12 15 18

Factor de simultaneidad. . . 1 0,51 0,38 0,32 0,29 0,26

Número de apartamentos 24 40 60 100 200 400 600 y más

Factor de simultaneidad. . . . 0,24 0,2 0,18 0,16 0,14 0,13 0,11

La carga calculada de las líneas de suministro, entradas y autobuses RU-0,4 kV TP desde los receptores eléctricos de los apartamentos de lujo Rp.kW kW se determina mediante la fórmula:

donde Rkv es la carga de los receptores eléctricos de los apartamentos de lujo; n - número de apartamentos; Ko: coeficiente de simultaneidad para apartamentos de lujo.

En SP31-106-2002 para edificios residenciales unifamiliares, también se recomienda determinar la carga de diseño en los casos en que no existen restricciones de acuerdo con las instrucciones del cliente. Sin embargo, cuando las capacidades de suministro de energía son limitadas, la carga de diseño de los receptores eléctricos debería considerarse como mínimo:

5,5 kW - para casas sin estufas eléctricas;

8,8 kW - para casas con estufas eléctricas.

Si el área total de la casa supera los 60 m2, la carga calculada debe incrementarse en un 1% por cada 1 m2 adicional.

En casos reales, las áreas de apartamentos y cabañas de lujo difieren significativamente de las básicas y no tienen un límite superior en el nivel de electrificación del hogar.

Cada apartamento o cabaña individual con dependencias representa su propio microcosmos, lleno no de promedios, sino de consumidores reales de electricidad, cuya potencia nominal puede diferir significativamente de las adoptadas en los materiales reglamentarios.

Las cargas de diseño específicas no podían, en principio, tener en cuenta el uso por parte del cliente de diversos consumidores cada vez más sofisticados con un funcionamiento prolongado (más de 30 minutos), que aparecen constantemente en el mercado para la comodidad del hogar y la vida cotidiana.

En mesa 2.4, compilado a partir de datos documentos reglamentarios, se dan los resultados del análisis de una gran cantidad de proyectos, los datos del pasaporte de los electrodomésticos, los valores de potencia recomendados de los receptores eléctricos individuales y los coeficientes de diseño.

La determinación del valor calculado Рр.р de la carga del grupo y las líneas de suministro de los receptores eléctricos conectados a los enchufes se realiza de acuerdo con la recomendación dada en SP31-110-2003 para dormitorios, de acuerdo con la fórmula:

donde Rud es la potencia específica por toma de corriente, se acepta que el número de tomas de corriente hasta 100 es 0,1, más de 100 - 0,06 kW;

nр - número de enchufes;

Ko.r: coeficiente de simultaneidad para una red de enchufes, determinado según el número

Hasta 10 enchufes. . . .1.0

Más de 10 a 20 enchufes. . . .0.9

Más de 20 a 50 enchufes. . . .0.8

Más de 50 a 100 enchufes. . . .0.7

Más de 100 a 200 enchufes. . .0.6

Más de 200 a 400 enchufes. . .0.5

Más de 400 a 600 enchufes. . .0.4

Más de 650 enchufes. . . .0.35

Los principales coeficientes calculados son: coeficiente de demanda Kc, coeficiente de utilización Ki y coeficiente de potencia cosph.

Se entiende por factor de demanda de carga la relación entre la carga eléctrica calculada y la potencia nominal (instalada) de los receptores eléctricos:

donde Рр - carga eléctrica de diseño, kW (máximo 30 min); Ru - potencia instalada de receptores eléctricos, kW.

Valores de potencia recomendados de receptores eléctricos individuales y coeficientes de diseño.

	Nombre receptores electricos	Potencia activa nominal o instalada	Probabilidades estimadas		Nota
			demanda ks	usando ki
	Iluminación eléctrica para salones.				Lámparas incandescentes
	Iluminación eléctrica de salones (dormitorios)
	Iluminación eléctrica para oficinas, bibliotecas, ludotecas, etc.
	iluminación eléctrica de la cocina
	Iluminación eléctrica de recibidores, pasillos, etc.
	Red de enchufes domésticos (equipos de televisión y radio, frigoríficos, aspiradoras, planchas, lámparas de pie, apliques, lámpara de escritorio etc.)	100 W/enchufe			1 enchufe por cada 6 m2 de superficie total Ki=0,7 - con más de 50 enchufes; Ki=0,8 - con un número de enchufes de 20 a 50; Ki=0,9 - con un número de enchufes de 10 a 20; Ki=1 - con un número de enchufes de hasta 10
	Estufa eléctrica	10,5 kW/pit
	Lavadora
	Lavavajillas
	Jacuzzi climatizado
	Cabina de ducha climatizada
	Calentadores de agua de acumulación
	Calentadores de agua instantáneos
	Acondicionadores de aire
	Chimeneas electricas
	Procesadores de alimentos, cafeteras, hervidores eléctricos, etc. (total)	4-5 kW/apartamento
	Suelos cálidos en el salón, la cocina y el pasillo.
	Suelos cálidos en el baño, sauna, habitación infantil.
	Calderas de calefacción eléctricas
	Dispositivos de calefacción eléctrica.
	ventiladores de calor
	Calentadores eléctricos
	Cortadoras de césped
	Bombas sumergibles
	Computadoras personales

Se entiende por factor de utilización de potencia activa de uno o de un grupo de receptores eléctricos la relación entre la potencia real consumida P y la potencia nominal Pn:

Tabla 2.5 Datos de origen, por ejemplo.

Instalaciones	Área, m2	Electrodomésticos instalados.	Potencia nominal (instalada), kW	Nota
		Estufa eléctrica		Mesa 2.4 cláusula 7
		Lavavajillas		Mesa 2.4 cláusula 9
		Refrigerador		Según datos del pasaporte.
		Procesador de alimentos		Mesa 2.4 cláusula 17
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 4
		1 toma para corriente de 16 A, 4 tomas para corriente de 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
Recibidor y pasillos		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 5
		6 tomas para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
				Mesa 2.4 cláusula 11
		Ducha electrica		Mesa 2.4 cláusula 12
		Suelo cálido (4 m2)		Mesa 2.4 cláusula 19
		Admirador		Según datos del pasaporte.
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 5
		4 tomas para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
		Ducha electrica		Mesa 2.4 cláusula 12
		Suelo cálido (4 m2)		Mesa 2.4 cláusula 19
		Admirador		Según datos del pasaporte.
		Lavadora		Mesa 2.4 cláusula 8
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 5
		2 tomas para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
Sala de estar		Chimenea electrica		Mesa 2.4 cláusula 16
		Aire acondicionado		Mesa 2.4 cláusula 15
		Cine en casa		Según datos del pasaporte.
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 1
		10 enchufes para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
Dormitorio 1		Suelo cálido (12 m2)		Mesa 2.4 cláusula 18
		Aire acondicionado		Mesa 2.4 cláusula 15
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 2
		4 tomas para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
Dormitorio 2		Suelo cálido (10 m2)		Mesa 2.4 cláusula 18
		Aire acondicionado		Mesa 2.4 cláusula 15
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 2
		4 tomas para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
Cuarto de los niños		Suelo cálido (20 m2)		Mesa 2.4 cláusula 18
		Aire acondicionado		Mesa 2.4 cláusula 15
		Computadora personal		Mesa 2.4 cláusula 26
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 3
		4 tomas para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6
		Aire acondicionado		Mesa 2.4 cláusula 15
		Computadora personal		Mesa 2.4 cláusula 26
		Luz electrica		Mesa 2.4 cláusula 3
		4 tomas para corriente 6 A		Mesa 2.4 cláusula 6

En casos prácticos, para varios consumidores, como tomas de corriente e iluminación eléctrica, el coeficiente de utilización coincide con el coeficiente de simultaneidad Ko para este grupo de consumidores.

Datos iniciales:

Apartamento con una superficie total de 200 m2 en edificio de apartamentos. El apartamento tiene 5 habitaciones, cocina,

2 baños, recibidor y pasillos. En mesa La Tabla 2.5 muestra los datos iniciales sobre equipos eléctricos domésticos instalados. Todos los consumidores, a excepción de la cocina eléctrica, son monofásicos.

Cálculo de carga.

Basado en los datos de la tabla. 2.5 componemos la tabla de la tabla de cálculo. 2.6, que incluye la demanda estimada y los coeficientes de utilización adoptados según tabla. 2.4.

Los factores de potencia se toman según los datos indicados en el §1.3.

En mesa 2.6 Se resumen las capacidades instaladas del mismo tipo de receptores eléctricos (por ejemplo, iluminación eléctrica, enchufes domésticos, ventiladores, calefacción por suelo radiante).

Tabla 2.6 Tabla de cálculo por ejemplo No. 1

Nombres de grupos de consumidores eléctricos o receptores eléctricos individuales.	Potencia instalada (nominal), kW	Probabilidades estimadas			Poder de diseño		Nota
		demandaKs	usando ki	fuerza cosф/tgф	activo	lleno
Luz electrica							Lámparas incandescentes aceptadas en todas partes.
Red de enchufes domésticos
Estufa eléctrica
Lavavajillas
Refrigerador
Procesador de alimentos
Acondicionadores de aire
Lavadora
Piso cálido
Ducha electrica
Aficionados
Chimenea electrica
Cine en casa
Computadoras personales

La potencia activa calculada (kW) de cada grupo de receptores eléctricos está determinada por la fórmula

Potencia total de cada grupo de receptores eléctricos, kV*A:

Teniendo en cuenta que todas las cargas, excepto la estufa eléctrica, son monofásicas, y la red de suministro es trifásica, despreciando la carga desigual de las fases, en la entrada del departamento obtenemos la corriente calculada:

Seleccionamos un disyuntor trifásico de cuatro polos con una corriente nominal de 63 A para instalarlo en la entrada del apartamento.

En mesa Las tablas 2.7 y 2.8 muestran los valores de potencia recomendados de los consumidores eléctricos para apartamentos, cabañas y edificios individuales de élite en parcelas personales. Los valores recomendados se determinaron basándose en el análisis de una gran cantidad de proyectos completados en los últimos años.

En mesa 2.7 y 2.8, por potencia instalada se entiende la potencia total de los consumidores, cuya duración suele superar 1 hora. Los consumidores ocasionales están incluidos en la potencia total de la red de puntos de venta. La potencia calculada tiene en cuenta factores reductores para consumidores individuales y un factor general de 0,8, que tiene en cuenta el funcionamiento simultáneo de todos los consumidores.

Consumidores de energía recomendados para apartamentos de lujo.

área total apartamento de lujo, m2	Lámina			Nota
		instalado	calculado
				Cocina, salón, dormitorio, habitación infantil, baño, recibidor.
	Eléctrico
				Cocina, salón, 2 dormitorios, habitación infantil, 2 baños, recibidor.
	Eléctrico
				Cocina, salón, 2 dormitorios, 2 baños, jacuzzi, habitación infantil, biblioteca, recibidor.
	Eléctrico
				Cocina, salón, 2 dormitorios, 2 cuartos de baño, jacuzzi, habitación para niños, biblioteca, jardín de invierno, vestíbulo
	Eléctrico

Consumidores de energía recomendados para cabañas y edificios individuales en parcelas personales.

Área total de la cabaña o edificios individuales en el sitio, m2	Lámina, calefacción			Nota
		Instalado	Calculado
Cabaña 150				Calefacción eléctrica, calentadores de agua, bomba sumergible, suelo cálido
	Eléctrico
Cabaña 250				Caldera eléctrica, calentadores de agua, bomba sumergible, calefacción por suelo radiante.
	Eléctrico
Cabaña 300
	Eléctrico
Cabaña 400
	Eléctrico
Cabaña 500
	Eléctrico
Cabaña 600
	Eléctrico
Casa de huéspedes 100
	Eléctrico
	Madera quemandose			Calefacción eléctrica, calentadores de agua, calefacción por suelo radiante.
	Eléctrico
Garaje para dos coches 40
Invernadero con calefacción eléctrica.
Iluminación eléctrica del territorio e iluminación artística.				Área de parcela 0,2 hectáreas

2.2. Cálculo de corrientes de cortocircuito.

Los cálculos de corrientes de cortocircuito (SC) se realizan para:

Selección y prueba de equipos eléctricos para resistencia electrodinámica y térmica;

Determinar la configuración y garantizar la selectividad de la protección en las entradas a un apartamento o cabaña.

Esto se relaciona principalmente con la elección rompedores de circuito.

Los principales documentos que regulan el procedimiento para calcular las corrientes de cortocircuito son:

GOST 28249-93 "Cortocircuitos en instalaciones eléctricas. Métodos de cálculo en instalaciones eléctricas de corriente alterna con tensión de hasta 1 kV;

Directrices para el cálculo de corrientes de cortocircuito y selección de equipos eléctricos - RD 153-34.0-20.527-98 RAO UES de Rusia, (2002).

En la literatura técnica se reflejan con suficiente detalle varios métodos para calcular las corrientes de cortocircuito. En este trabajo, basado en materiales publicados, presentamos solo los datos necesarios para calcular las corrientes de cortocircuito al implementar proyectos de suministro de energía para viviendas de élite y, en primer lugar, para el suministro de energía a fincas y cabañas.

Al calcular las corrientes de cortocircuito en instalaciones eléctricas de hasta 1 kV, es necesario tener en cuenta la resistencia activa e inductiva de todos los elementos del circuito en cortocircuito, incluidos los transformadores de potencia, los transformadores de corriente, los reactores y las bobinas de corriente de los disyuntores. y conductores. También deberías considerar:

Cambio en la resistencia activa de los conductores en un circuito en cortocircuito debido a su calentamiento durante un cortocircuito;

Resistencia del arco eléctrico en el lugar del cortocircuito.

Al diseñar circuitos equivalentes, los parámetros de los elementos del circuito de diseño original deben reducirse a la etapa de voltaje de la red en la que se encuentra el punto de cortocircuito.

Al calcular las corrientes de cortocircuito, se permite lo siguiente:

Simplificar al máximo toda la red externa en relación con la ubicación de la falla, presentándola como un sistema de potencia infinita con resistencia cero;

Tome las relaciones de transformación de los transformadores iguales a la relación de los voltajes nominales promedio de los pasos de voltaje que conectan los transformadores. Valores medios de tensión nominal: 10,5; 6.3; 0,4; 0,23 kilovoltios.

En instalaciones eléctricas que reciben energía directamente de la red del sistema eléctrico, generalmente se acepta que los transformadores reductores estén conectados a una fuente de amplitud de voltaje constante a través de la reactancia inductiva equivalente del sistema. El valor de esta resistencia (xc), reducida a la etapa de menor tensión de la red, se calcula mediante la fórmula (mOhm)

donde Uav.n.n es la tensión nominal promedio de la red conectada al devanado de baja tensión del transformador, V;

Uav.n: tensión nominal promedio de la red a la que está conectado el devanado de alto voltaje del transformador, V;

Ikv.n = In0.v.n - valor efectivo del componente periódico de la corriente durante un cortocircuito trifásico en los terminales del devanado de alta tensión del transformador, kA;

Sk: potencia de cortocircuito condicional en los terminales del devanado de alto voltaje del transformador, MV^A.

En ausencia de los datos especificados, la reactancia inductiva equivalente del sistema se puede calcular mediante la fórmula (mOhm):

donde Iot.nom es la corriente de apagado nominal del interruptor instalado en el lado de alto voltaje del transformador reductor, kA.

En los casos en que el transformador reductor esté conectado a la red del sistema eléctrico a través de un reactor, línea aérea o cable (de más de 1 km de longitud), es necesario tener en cuenta no solo la resistencia inductiva, sino también la activa de estos. elementos.

Se recomienda calcular las corrientes de cortocircuito en instalaciones eléctricas con tensiones de hasta 1 kV en las unidades denominadas.

La resistencia activa e inductiva del transformador reductor (RT, XT) reducida a la etapa de baja tensión de la red se calcula mediante las fórmulas, mOhm:

donde St.nom es la potencia nominal del transformador, kV*A; Rk.z - pérdidas por cortocircuito en el transformador, kW; Un.n.nom - tensión nominal del devanado de baja tensión del transformador, kV; Reino Unido: tensión de cortocircuito del transformador, %.

En mesa 2.9 muestra la resistencia activa e inductiva de los transformadores, reducida a una tensión de 0,4 kV.

Tabla 2.9 Resistencia de transformadores reductores con tensión secundaria de 0,4 kV.

Resistencia de transformadores reductores con tensión secundaria de 0,4 kV.

Nominal fuerza,	conexiones	voltaje corto cierres	Resistencia, mOhmios
			secuencia directa				secuencia cero		corriente de cortocircuito monofásica
			activo	inductivo		activo		inductivo	activo	inductivo

donde R0sh y X0sh son la actividad específica y la reactancia de la barra, Ohm/m;

lsh - longitud de la barra colectora, m.

Las resistencias de barras colectoras completas fabricadas en fábrica de los tipos ShRA y ShMA se dan en la Tabla 2.10.

Tabla 2.10 Valores de resistencia de canalizaciones prefabricadas completas

Valores de resistencia de canalizaciones prefabricadas completas

canalización prefabricada	Corriente nominal, A	Resistencia de fase, mOhm/m		Resistencia del conductor neutro, mOhm/m
		activo	inductivo	activo	inductivo

En ausencia de datos, la resistencia de la barra colectora desde el transformador hasta el disyuntor se puede tomar aproximadamente: Rsh = 0,5 mOhm, Xsh = 0,25 mOhm.

Resistencia activa e inductiva de líneas aéreas (OHL):

Resistencia activa (Ohmios)

donde pag - resistividad material del alambre, para cobre p = 0,0178 Ohm*mm2/m, para aluminio p = 0,0294.

l - longitud de la línea, m;

S - sección transversal del cable, mm2.

La reactancia inductiva por fase (mOhm/m) está determinada por la fórmula:

donde a es la distancia entre conductores, mm;

dпp - diámetro del conductor, mm.

La resistencia activa e inductiva de cables con conductores de aluminio y cobre se muestra en la tabla. 2.11-2.14, líneas aéreas - en la tabla. 2.15.

La reactancia inductiva de un bucle de fase cero (mOhm/m) con conductores de fase y neutro hechos de alambres redondos de la misma sección transversal y colocados en paralelo está determinada por la fórmula:

Las resistencias del bucle de fase cero sin tener en cuenta los dispositivos de puesta a tierra se dan en la tabla. 2.16, las impedancias del bucle de fase cero de líneas y cables aéreos se dan en la tabla. 2.17.

Las resistencias activas e inductivas de dispositivos instalados en redes con tensiones de hasta 1 kV se dan en la tabla. 2.18 y 2.19. Los valores de resistencia dados de los disyuntores incluyen la resistencia de las bobinas de liberación de corriente y la resistencia de transición de los contactos móviles.

Tabla 2.11 Resistencia activa e inductiva de un cable con conductores de aluminio en funda no conductora

Resistencia activa e inductiva de un cable con conductores de aluminio en funda no conductora

Sección de cables	Resistencia de cables de tres y cuatro núcleos con funda no conductora, mOhm/m
	secuencia directa		Secuencia cero

Hay que tener en cuenta que cada máquina está conectada al circuito en serie a través de dos contactos desmontables. Para aproximar la resistencia de transición de los contactos eléctricos, se toma lo siguiente: Rк = 0,1 mOhm - para conexiones de contacto de cables; Rк = 0,01 mOhm - para barras colectoras; Rк - 1,0 mOhm - para dispositivos de conmutación.

A continuación se muestran las resistencias activas transitorias de las conexiones de contactos fijos, mOhm:

Tabla 2.12 Resistencia activa e inductiva de un cable con conductores de aluminio en funda de aluminio.

Sección de cables	Resistencia de cables de tres y cuatro hilos con funda de aluminio, mOhm/m
	secuencia directa		Secuencia cero

Tabla 2.13 Resistencia activa e inductiva de un cable con conductores de aluminio en funda de plomo.

Resistencia activa e inductiva de un cable con conductores de aluminio en funda de plomo.

Sección de cables	Resistencia del cable con cubierta de plomo de tres y cuatro núcleos, mOhm/m
	secuencia directa		Secuencia cero

Tabla 2.14 Resistencia activa e inductiva de un cable con conductores de cobre en vaina de acero.

Resistencia activa e inductiva de un cable con conductores de cobre en vaina de acero.

Sección de cables	secuencia directa		Secuencia cero

Al calcular las corrientes de cortocircuito se tienen en cuenta las resistencias activa e inductiva de los devanados primarios de todos los transformadores de corriente de medida multivueltas (Kt.a, Xta) presentes en el circuito de cortocircuito. Los parámetros de algunos transformadores de corriente multivuelta se dan en la tabla. 2.19. La resistencia activa e inductiva de los transformadores de una vuelta (para corrientes superiores a 500 A) se puede despreciar al calcular las corrientes de cortocircuito.

La resistencia del arco activo se da en la tabla. 2.20.

Consideremos los principios para calcular las corrientes de cortocircuito trifásicas y monofásicas. El cortocircuito trifásico se refiere a un cortocircuito entre tres fases en un sistema eléctrico. Un cortocircuito monofásico significa un cortocircuito a tierra de elementos de potencia en un sistema eléctrico trifásico con un neutro sólidamente puesto a tierra, en el que solo una fase está conectada a tierra.

Cálculo de corrientes de cortocircuito trifásicas. es definir:

El valor efectivo inicial del componente periódico de la corriente de cortocircuito;

Componente aperiódico de la corriente de cortocircuito en el momento inicial y arbitrario;

Cortocircuito de corriente de choque.

Cuando el consumidor se alimenta desde el sistema de energía a través de un transformador reductor, el valor efectivo inicial del componente periódico de la corriente de cortocircuito (7k0) sin tener en cuenta la recarga de los motores eléctricos se calcula mediante la fórmula (kA)

donde Uav.n.n es la tensión nominal promedio de la red en la que ocurrió el cortocircuito, V;

- resistencia total del circuito de cortocircuito, mOhm;

х1кз - resistencia activa e inductiva total de la secuencia directa del circuito de cortocircuito, iguales respectivamente

donde xc es la reactancia inductiva equivalente del sistema hasta el transformador reductor, reducida a la etapa de menor voltaje, mOhm;

rt y xt: resistencia de secuencia positiva activa e inductiva del transformador reductor, mOhm;

rr y xr: resistencia activa e inductiva de los reactores, mOhm (según el fabricante);

rtt y xtt: resistencia activa e inductiva de los devanados primarios del transformador de corriente, ohmios; rАВ y ХАВ: resistencia activa e inductiva de los disyuntores, mOhm, incluida la resistencia de las bobinas actuales de los disparadores y la resistencia de transición de los contactos móviles;

rsh y hsh: resistencia activa e inductiva de las barras colectoras, mOhm;

rk - resistencia activa total de varios contactos, mOhm;

gkb, gvl y hkb, hvl: resistencia activa e inductiva de cables y líneas aéreas, mOhm; rD: resistencia del arco activo en el lugar del cortocircuito, mOhm.

Tabla 2.15 Resistencia activa e inductiva de hilos y cables de líneas aéreas (para tensiones de hasta 500 V)

Resistencia activa e inductiva de hilos y cables de líneas aéreas (para tensiones de hasta 500 V)

	Resistencia, mOhmios/m
	activo		inductivo
	aluminio		cables abiertos	con aislamiento de papel para cinturón	alambres en tuberías, cables con aislamiento de caucho y PVC

Tabla 2.16 Valores de resistencia del bucle de fase cero excluyendo los dispositivos de puesta a tierra

Valores de resistencia del bucle de fase cero excluyendo los dispositivos de puesta a tierra

Sección cable de fase, mm2	Resistencia activa (numerador) e inductiva (denominador) del bucle, mOhm, con sección transversal del cable neutro, mm2

Tabla 2.17 Impedancia del bucle fase cero de líneas y cables aéreos, mOhm/m

Impedancia del bucle fase cero de líneas y cables aéreos, mOhm/m

Sección transversal del cable, mm2		Cable o alambre		Cables sobre rodillos y aisladores.		Cables aéreos
	contrarrestar		aluminio		aluminio		aluminio

Tabla 2.18 Resistencias de conmutación de bobinas de corriente de resistencias y resistencias de transición de contactos móviles de disyuntores automáticos y contactos desmontables de disyuntores

Resistencias de conmutación de bobinas de corriente de receptores y resistencias de transición de contactos móviles de interruptores automáticos y contactos desmontables de interruptores.

Corriente nominal, A	Resistencia de los disyuntores a 65 C, mOhm		Resistencia de contactos desmontables de interruptores, mOhm.
	activo	inductivo

Tabla 2.19 Resistencia de los devanados primarios de transformadores de corriente multivuelta.

Resistencia de los devanados primarios de transformadores de corriente multivuelta.

Relación del transformador de corriente	Resistencia, mOhm, Devanados primarios de transformadores de corriente multivueltas de clase de precisión.

Tabla 2.20 Valor de resistencia del arco

La componente aperiódica de la corriente de cortocircuito es igual a la amplitud de la componente periódica de la corriente en el momento inicial del cortocircuito, es decir:

La componente aperiódica de la corriente de cortocircuito en un momento arbitrario está determinada por la fórmula:

donde t es el tiempo, s;

Ta es la constante de tiempo de caída de la componente aperiódica de la corriente de cortocircuito, s, igual a

donde XE y RE son las resistencias inductiva y activa resultantes del circuito de cortocircuito, mOhm; yus - tensión de red de frecuencia angular síncrona, rad/s.

La corriente de impacto de un cortocircuito trifásico en instalaciones eléctricas con una fuente de energía (sistema de alimentación o fuente autónoma) se calcula mediante la fórmula:

Dónde - coeficiente de impacto determinado a partir de las curvas mostradas en

Arroz. 2.1

Ta es la constante de tiempo de decaimiento

componente aperiódico de la corriente de cortocircuito;

Ejemplo de cálculo de un cortocircuito trifásico.

Determine la corriente de cortocircuito en la entrada de la casa (cabaña).

El pueblo es alimentado por un punto de distribución (DP) del sistema eléctrico a través de una línea aérea de 10 kV a través de un transformador de 10/0,4 kV con una capacidad de 400 kV*A.

Se realiza el suministro de electricidad a la cabaña. linea de cable 0,4 kV 300 m de longitud.

Cable con conductores de cobre de sección 4x50 mm2 (Fig. 2.2).

Alimentación de cortocircuito en barras RP-10 Sk.z=200 MV*A.

El diagrama de diseño y el circuito equivalente se muestran en la Fig. 2.3.

Teniendo en cuenta que la longitud de una línea de 10 kV desde el punto de distribución del sistema de 10 kV hasta la subestación transformadora es inferior a 1 km, de acuerdo con GOST 28249-93, la línea no se puede tener en cuenta en los cálculos de cortocircuito. corrientes.

Arroz. 2.2

Arroz. 2.3

Determinación de resistencias de circuito equivalente.

Resistencia del sistema:

Resistencia del transformador 400 kVA (Tabla 2.9):

Resistencia de transición de contactos eléctricos (ver GOST 28249-93 cláusula 2.5), Rк = 0,1 mOhm;

Resistencia de los disyuntores (Tabla 2.18)

Resistencia del transformador de corriente 300/5A 1 (ver Tabla 2.19)

Resistencia CL - 0,4 kV, sección transversal 4x50, longitud 300 m (Tabla 2.14)

Resistencia al cortocircuito:

activo:

reactivo:

Impedancia del circuito de cortocircuito:

Valor inicial de la componente periódica de la corriente de cortocircuito trifásica:

Componente aperiódica de la corriente de cortocircuito en el momento inicial del cortocircuito:

donde Ia0 es el valor inicial más grande del componente aperiódico de la corriente de cortocircuito.

El componente aperiódico en un tiempo arbitrario t se calcula mediante la fórmula:

donde t es el tiempo, s

Ta es la constante de tiempo de caída del componente aperiódico de la corriente de cortocircuito;

en nuestro caso

el componente aperiódico decae después de aproximadamente 0,002 s y puede ignorarse.

Corriente de choque de cortocircuito:

donde donde. = 1 - a lo largo de la curva de la Fig. 2.1 de la proporción

Cálculo de corrientes de cortocircuito monofásicas. en redes de hasta 1 kV se realiza para garantizar un funcionamiento confiable de la protección en valores mínimos de corriente de cortocircuito al final de la línea protegida.

El punto de diseño de un cortocircuito monofásico es el punto eléctricamente más remoto de la sección de la red protegida por el disyuntor.

De acuerdo con los requisitos de las "Reglas de instalación eléctrica" ​​(PUE), para desconectar de manera confiable una sección dañada de la red, la corriente nominal de cortocircuito más pequeña debe exceder la corriente nominal del cartucho fusible o la corriente nominal del circuito. Disparador que protege este tramo de la red, con una característica de corriente inversa de al menos 3 veces.

Si el disyuntor tiene solo una liberación instantánea (corte), entonces la corriente nominal mínima de cortocircuito debe exceder el ajuste de corte en al menos 1,4 veces.

En comparación con el cálculo de las corrientes de cortocircuito trifásicas, el cálculo de las corrientes de cortocircuito monofásicas es más complejo porque en este caso, además de tener en cuenta la resistencia en el circuito de cortocircuito directo (en fase), es necesario tener en cuenta la resistencia en el circuito de puesta a tierra (en el circuito inverso). Cuando se utilizan tubos y marcos de acero para la conexión a tierra. canales por cable y otras estructuras de edificios, existen muchas incertidumbres a la hora de resolver el problema de la resistencia a cortocircuitos.

Además, los cortocircuitos monofásicos se clasifican como asimétricos, lo que introduce dificultades adicionales en el cálculo.

El cálculo de las corrientes de cortocircuito monofásicas se puede realizar mediante el método de componentes simétricos o utilizando la resistencia del bucle de fase cero.

El método de componentes simétricos se propone para simplificar los cálculos de cortocircuitos asimétricos. La esencia de este método es reemplazar el sistema actual asimétrico. red trifásica en caso de cortocircuito monofásico con tres sistemas simétricos: directo, negativo y secuencia cero. Los sistemas simétricos son bastante simples para el cálculo teórico. En el uso práctico de este método, a menudo surgen dificultades debido a la falta de materiales de referencia por resistencias de secuencia cero para la versión adoptada del circuito de puesta a tierra.

Al calcular las corrientes de cortocircuito monofásicas basadas en la resistencia del bucle de fase cero, se utiliza la ley de Ohm, pero se encuentran las mismas dificultades con los datos originales.

Ambos métodos deberían producir el mismo resultado y, en teoría, pueden derivarse uno del otro. La exactitud del cálculo está determinada únicamente por la exactitud de los datos originales.

En GOST 28249-93, la base para calcular las corrientes de cortocircuito monofásicas es el método de componentes simétricos, que se analiza con más detalle a continuación.

El cálculo de un cortocircuito monofásico mediante el método de componentes simétricos se realiza según la fórmula:

donde I1 es el valor efectivo del componente periódico de la corriente de cortocircuito monofásico, kA;

Ul - voltaje de red nominal (lineal) promedio, V;

R1E: resistencia activa total del circuito de fase de cortocircuito (resistencia de secuencia positiva), mOhm;

R0E: resistencia activa total del circuito de cortocircuito para corriente de secuencia cero (resistencia de secuencia cero), mOhm;

X1E - reactancia inductiva total del circuito de fase de cortocircuito (resistencia de secuencia positiva), mOhm;

X0E: reactancia inductiva total del circuito de cortocircuito para corriente de secuencia cero (resistencia de secuencia cero), mOhm.

Las resistencias de secuencia negativa son iguales a las resistencias de secuencia positiva y en la fórmula anterior se tienen en cuenta por un factor de 2 antes de R1E y X1E.

La resistencia activa total y la resistencia inductiva total del circuito de fase de cortocircuito están determinadas por las fórmulas:

donde r1T y X1T son la resistencia de secuencia positiva del transformador reductor, mOhm;

r1Л y Х1Л - resistencia de secuencia positiva de la línea (conductor de fase), mOhm;

rTT y XTT: resistencia de los devanados primarios de los transformadores de corriente, mOhm;

rA y XA: resistencia de los disyuntores, mOhm;

rK - resistencia activa total de varios contactos en el circuito de fase de cortocircuito, mOhm;

rD: resistencia activa del arco eléctrico en cortocircuito, mOhm.

La resistencia activa total y la resistencia inductiva total del circuito de cortocircuito para corriente de secuencia cero están determinadas por las fórmulas:

donde r0Т y Х0Т son las resistencias homopolares del transformador reductor, mOhm; r0Л y Х0Л: resistencia de secuencia cero de la línea (resistencia de barras colectoras, alambres, cables, teniendo en cuenta el circuito de puesta a tierra), mOhm;

rTT, XTT, rA, XA, rK y rD: resistencia del circuito de fase de cortocircuito, mOhm.

La resistencia de secuencia cero de la línea es igual a la resistencia del conductor de fase más el triple de la resistencia del circuito de puesta a tierra:

donde rН y ХН son las resistencias equivalentes del circuito de conexión a tierra (cero) desde el punto de cortocircuito hasta el transformador, teniendo en cuenta todos los elementos de conexión a tierra (cable neutro, funda del cable, tubos de acero etc.), mOhmios.

Un aumento de 3 veces en la resistencia del circuito de puesta a tierra para la corriente de secuencia cero de la fase dañada se debe al hecho de que, de acuerdo con el método de componentes simétricos, las corrientes de secuencia cero de las tres fases de igual valor son cerrado a través del circuito de puesta a tierra. De este modo:

Al determinar los valores mínimos de las corrientes de cortocircuito monofásicas para comprobar la sensibilidad de la protección, se recomienda tener en cuenta el aumento de la resistencia activa de los conductores como resultado de su calentamiento por el cortocircuito. actual. Para ello, se recomienda llevar la resistencia de los conductores con una sección transversal de hasta 16 mm2 (inclusive) a una temperatura de 1200 ° C, la resistencia de los conductores con una sección transversal de 25-95 mm2 - a una temperatura de 1450C, la resistencia de los conductores con una sección transversal de 120-140 mm2 - a una temperatura de 950C. Dichos valores (aproximados) de temperatura de los conductores al final del cortocircuito se obtuvieron como resultado de cálculos teniendo en cuenta las características de corriente en tiempo real de los dispositivos de protección y bajo la condición de un proceso de calentamiento adiabático de los núcleos conductores. El estándar estatal GOST 2824+-89 permite tomar el valor del coeficiente de temperatura para todas las secciones. resistencia eléctrica igual a 1,5, que corresponde a una temperatura de 1450C. Pero los conductores de grandes secciones transversales prácticamente no se calientan a tal temperatura durante un cortocircuito.

El coeficiente de temperatura para reducir la resistencia del conductor a 200 ° C a la resistencia a la temperatura final se calcula mediante la fórmula:

¿Dónde está Okón? - temperatura del núcleo del conductor al final del cortocircuito, 0C.

Resistencia del conductor a temperatura finita.

donde r20 es la resistencia del conductor a una temperatura de 20 0C.

Un ejemplo de cálculo de la corriente de un cortocircuito monofásico.

Para el circuito según la Fig. 2.2 determine la corriente de cortocircuito monofásica en la entrada a la cabaña.

El cálculo se realiza mediante el método de componentes simétricos.

Cuando la instalación eléctrica se alimenta desde el sistema a través de un transformador reductor, el valor inicial del componente periódico de la corriente de cortocircuito monofásico se calcula mediante la fórmula (kA):

donde r1E, x1E - resistencia de secuencia positiva total activa e inductiva con respecto al punto de cortocircuito. En nuestro caso (ver cálculo de un cortocircuito trifásico) - r1E = 137,5 mOhm, X1E = 45,4 mOhm;

r0E,XOE. - resistencia homopolar total activa e inductiva con respecto al punto de cortocircuito.

Estas resistencias son iguales:

donde r0Т, X0Т - resistencia de secuencia cero activa e inductiva del transformador reductor;

rTT, XTT: resistencia activa e inductiva del transformador de corriente;

rkv, HKV: resistencia activa e inductiva de disyuntores;

rK - resistencia de contacto.

Para el ejemplo en cuestión:

Según la tabla 2.9 Las resistencias de secuencia cero de un transformador de 400 kVA son: Х0Т = 149 mOhm, r0Т = 55,6 mOhm.

donde r’0 y x’0 son resistencia activa e inductiva 1 m Cable de cobre sección transversal 4x50 mm2 (Tabla 2.14);

De este modo:

Teoría calculo de cargas electricas, cuyas bases se formaron en la década de 1930, tenía como objetivo determinar un conjunto de fórmulas que proporcionaran una solución inequívoca para determinados receptores eléctricos y gráficos (indicadores) de cargas eléctricas. En general, la práctica ha demostrado las limitaciones del enfoque "de abajo hacia arriba", basado en datos iniciales sobre receptores eléctricos individuales y sus grupos. Esta teoría sigue siendo importante al calcular los modos de funcionamiento de una pequeña cantidad de receptores eléctricos con datos conocidos, al sumar una cantidad limitada de gráficos y al calcular 2UR.

En los años 1980-1990. La teoría del cálculo de cargas eléctricas se adhiere cada vez más a métodos no formalizados, en particular, el método complejo de cálculo de cargas eléctricas, cuyos elementos se incluyeron en las "Directrices para el cálculo de cargas eléctricas de sistemas de suministro de energía" (RTM 36.18.32.0289). Probablemente, trabajar con bases de datos de información sobre indicadores eléctricos y tecnológicos, análisis de conglomerados y teoría de reconocimiento de patrones, construir distribuciones probabilísticas y cenológicas para la evaluación de expertos y profesionales pueda finalmente resolver el problema de calcular cargas eléctricas en todos los niveles del sistema de suministro de energía y en todas las etapas. de tomar una decisión técnica o de inversión.

Formalización del cálculo de cargas eléctricas. se ha desarrollado a lo largo de los años en varias direcciones y ha dado lugar a los siguientes métodos:

1. empírico (método del coeficiente de demanda, expresiones empíricas de dos términos, consumo eléctrico específico y densidades de carga específicas, cronograma del proceso);
2. diagramas ordenados, transformados en cálculos basados ​​​​en el factor de potencia activa calculado;
3. en realidad estadístico;
4. Modelado probabilístico de diagramas de carga.

Método del coeficiente de demanda

El método del coeficiente de demanda es el más sencillo, el más extendido y es donde se iniciaron los cálculos de carga. Consiste en utilizar la expresión (2.20): basada en el valor conocido (especificado) de Ru y los valores tabulados dados en la literatura de referencia (para ejemplos, ver Tabla 2.1):

Se supone que el valor de Kc es el mismo para los receptores eléctricos del mismo grupo (que funcionan en el mismo modo), independientemente del número y la potencia de los receptores individuales. Significado físico- esta es la proporción de la suma de las potencias nominales de los receptores eléctricos, que refleja estadísticamente el modo máximo prácticamente esperado y encontrado de operación y carga simultáneas de alguna combinación (implementación) indefinida de receptores instalados.

Los datos de referencia proporcionados para Ks y Kp corresponden al valor máximo, y no expectativa matemática. Sumar los valores máximos en lugar del promedio inevitablemente infla la carga. Si consideramos cualquier grupo de sistemas de suministro de energía eléctrica de la economía eléctrica moderna (y no los de las décadas de 1930 y 1960), entonces la convencionalidad del concepto de "grupo homogéneo" se vuelve obvia. Las diferencias en el valor del coeficiente - 1:10 (hasta 1:100 y superiores) - son inevitables y se explican por las propiedades cenológicas de la economía eléctrica.

En mesa La Tabla 2.2 muestra los valores LGS que caracterizan a las bombas como grupo. Al profundizar en la investigación KQ4 por ejemplo solo para bombas agua cruda, también puede haber una extensión de 1:10.

Es más correcto aprender a evaluar Cs en su conjunto para el consumidor (sección, departamento, taller). Es útil realizar un análisis de los valores calculados y reales para todos los objetos tecnológicos similares del mismo nivel del sistema de suministro de energía, similar a la Tabla. 1.2 y 1.3. Esto le permitirá crear una cuenta personal. banco de información y garantizar la precisión de los cálculos. El método de consumo específico de electricidad es aplicable para secciones (instalaciones) de 2UR (segundo, tercer... Nivel del Sistema de Energía), departamentos de sistemas de defensa antimisiles y talleres de 4UR, donde los productos tecnológicos son homogéneos y cambian poco cuantitativamente ( un aumento de la producción, por regla general, reduce el consumo específico de electricidad Ay).

Método de máxima potencia

En condiciones reales, el funcionamiento prolongado de un consumidor no significa que la carga en el punto de conexión permanezca constante durante más de nivel alto sistemas de suministro de energía. Como valor estadístico Lud, determinado para algún objeto previamente identificado por el consumo de energía A y el volumen L/, existe un promedio sobre un intervalo conocido, generalmente mensual o anual. Por tanto, la aplicación de la fórmula (2.30) no da la carga máxima, sino la media. Para seleccionar transformadores SAM, puede tomar Psr = Pmax. En el caso general, especialmente para 4UR (taller), es necesario tener en cuenta Kmax como T y tomar el número real anual (diario) de horas de funcionamiento de producción con uso máximo de potencia activa.

Método de densidades de carga específicas.

El método de densidades de carga específicas es cercano al anterior. Se establece la potencia específica (densidad de carga) y y se determina el área del edificio o sitio, departamento, taller (por ejemplo, para talleres de ingeniería mecánica y metalurgia y = 0,12...0,25 kW/m2; para convertidor de oxígeno talleres y = = 0,16... 0,32 kW/m2). En algunas zonas es posible una carga superior a 0,4 kW/m2, en particular en aquellas donde hay receptores de energía únicos con una potencia unitaria de 1,0...30,0 MW.

Método de programación de procesos

El método del cronograma tecnológico se basa en el cronograma de operación de una unidad, línea o grupo de máquinas. Por ejemplo, se especifica el cronograma de operación de un horno de arco de fundición de acero: el tiempo de fusión (27...50 min), el tiempo de oxidación (20...80 min), el número de hornadas y la vinculación tecnológica con la operación. de otras unidades de fundición de acero. El gráfico permite determinar el consumo total de energía por fusión, el promedio por ciclo (teniendo en cuenta el tiempo antes del inicio de la siguiente fusión) y la carga máxima para el cálculo de la red de suministro.

Método de gráfico ordenado

El método de diagramas ordenados, utilizado prescriptivamente en los años 1960 y 1970. para todos los niveles del sistema de suministro de energía y en todas las etapas de diseño, en los años 1980-1990. transformado en el cálculo de cargas en función del factor de potencia activa calculado. Si hay datos sobre la cantidad de receptores eléctricos, su potencia, modos de funcionamiento, se recomienda utilizarlos para calcular los elementos del sistema de suministro de energía 2UR, SAM (alambre, cable, barra colectora, equipo de bajo voltaje) que suministran energía. carga con voltaje de hasta 1 kV (simplificado para el número efectivo de receptores de todo el taller, es decir, para una red con un voltaje de 6 - 10 kV 4UR). La diferencia entre el método de diagramas ordenados y el cálculo basado en el coeficiente de potencia activa calculado es la sustitución del coeficiente máximo, siempre entendido inequívocamente como la relación Рmax/Рср (2.16), por el coeficiente de potencia activa calculado Ap. El procedimiento de cálculo para un elemento de nodo es el siguiente:

Se compila una lista (número) de receptores eléctricos de potencia indicando su potencia nominal PHOMi (instalada);

Se determina el turno de trabajo de mayor consumo eléctrico y se acuerdan los días característicos (con los tecnólogos y el sistema energético);

Se describen las características del proceso tecnológico que afectan el consumo de energía, se destacan los receptores de energía con alta desigualdad de carga (se consideran de manera diferente, según la carga máxima efectiva);

Quedan excluidos del cálculo (lista) los siguientes receptores eléctricos: a) de baja potencia; b) reserva según las condiciones de cálculo de cargas eléctricas; c) incluido ocasionalmente;

Se determinan grupos de receptores eléctricos que tienen el mismo tipo (modo) de funcionamiento;

De estos grupos se distinguen subgrupos que tienen el mismo valor del coeficiente de utilización individual a:u/;

Se identifican receptores eléctricos del mismo modo de funcionamiento y se determina su potencia media;

Se calcula la carga reactiva promedio;

Se encuentra el factor de utilización del grupo Kn de potencia activa;

Calculado número efectivo Receptores eléctricos en un grupo de n receptores eléctricos:

donde el número efectivo (reducido) de receptores eléctricos es el número de receptores eléctricos de la misma potencia que son homogéneos en el modo de funcionamiento, lo que da el mismo valor del P máximo calculado como un grupo de receptores eléctricos de diferente potencia y modo de funcionamiento.

Cuando el número de receptores eléctricos en un grupo es cuatro o más, se permite tomar PE igual a n (el número real de receptores eléctricos), siempre que la relación entre la potencia nominal del receptor eléctrico más grande Pmutm y la potencia nominal del receptor eléctrico más pequeño Dom mm es inferior a tres. Al determinar el valor de n, se permite excluir pequeños receptores eléctricos cuya potencia total no exceda el 5% de la potencia nominal de todo el grupo;

Con base en los datos de referencia y la constante de tiempo de calentamiento T0, se acepta el valor del coeficiente calculado Kp;

La carga máxima calculada se determina:

Cargas electricas Se recomendó que los nodos individuales del sistema de suministro de energía en redes con voltajes superiores a 1 kV (ubicados en 4UR, 5UR) se determinen de manera similar con la inclusión de pérdidas en.

Los resultados del cálculo se resumen en una tabla. Esto agota el cálculo de cargas en función del factor de potencia activa calculado.

La carga máxima calculada de un grupo de receptores eléctricos Pmax se puede encontrar de forma simplificada:

donde Rnom es la potencia nominal del grupo (la suma de las potencias nominales, excluidas las de reserva para el cálculo de cargas eléctricas); Рср.см ~ potencia activa promedio para el turno más ocupado.

El cálculo utilizando la fórmula (2.32) es engorroso, difícil de entender y aplicar y, lo más importante, a menudo produce un error doble (o más). El método supera la aleatoriedad no gaussiana, la incertidumbre y el carácter incompleto de la información inicial haciendo suposiciones: los receptores eléctricos del mismo nombre tienen los mismos coeficientes, los motores de respaldo se excluyen debido a las condiciones de carga eléctrica, el coeficiente de utilización se considera independiente del número de Consumidores eléctricos del grupo, se identifican los consumidores eléctricos con un horario de carga casi constante y se excluyen del cálculo los receptores eléctricos de potencia más pequeños. El método no se diferencia para diferentes niveles del sistema de suministro de energía y para diferentes etapas de implementación del proyecto (coordinación). Se supone que el coeficiente calculado de potencia activa máxima Kmax tiende a la unidad a medida que aumenta el número de receptores eléctricos (de hecho, este no es el caso; las estadísticas no lo confirman. Para un departamento donde hay 300...1000 motores, y un taller donde hay hasta 6000, el coeficiente puede ser 1,2…1,4). Implementación relaciones de mercado, que conduce a la automatización, la diversificación de la producción de productos, mueve los receptores eléctricos de un grupo a otro.

La determinación estadística de YaSr.cm para las empresas operativas se complica por la dificultad de elegir el turno más ocupado (aplazamiento del inicio del trabajo de diferentes categorías de trabajadores dentro de un turno, trabajo en cuatro turnos, etc.). Existe incertidumbre en las mediciones (superposición en la estructura administrativo-territorial). Las restricciones por parte del sistema eléctrico conducen a modos en los que la carga máxima Ртгх ocurre en un turno, mientras que el consumo de electricidad es mayor en otro turno. Al determinar Рр es necesario abandonar Рср.см excluyendo los cálculos intermedios.

Una consideración detallada de las deficiencias del método surge de la necesidad de demostrar que el cálculo de cargas eléctricas, basado en ideas clásicas sobre circuito eléctrico y gráficos de carga, en teoría no pueden proporcionar suficiente precisión.

Varios especialistas recomiendan sistemáticamente métodos estadísticos para calcular las cargas eléctricas. El método tiene en cuenta que incluso para un grupo de mecanismos que operan en un área de producción determinada, los coeficientes e indicadores varían ampliamente. Por ejemplo, el factor de conmutación para máquinas cortadoras de metales no automáticas del mismo tipo varía de 0,03 a 0,95, la carga A3, de 0,05 a 0,85.

La tarea de encontrar el máximo de la función Рр durante un cierto intervalo de tiempo se complica por el hecho de que los receptores eléctricos y los consumidores con diferentes modos de funcionamiento se alimentan de 2UR, SAM, 4UR. El método estadístico se basa en medir las cargas de las líneas que alimentan grupos característicos de receptores eléctricos, sin hacer referencia al modo de funcionamiento de los receptores eléctricos individuales ni a las características numéricas de los gráficos individuales.

(xtypo_quote)El método utiliza dos características integrales: la carga promedio general PQp y la desviación estándar general, donde la varianza DP se toma para el mismo intervalo de promedio. (/xtypo_quote)

La carga máxima se determina de la siguiente manera:

Se supone que el valor p es diferente. En teoría de la probabilidad se utiliza a menudo la regla de las tres sigma: Pmax = Pav ± 3, que, con una distribución normal, corresponde a una probabilidad máxima de 0,9973. La probabilidad de exceder la carga en un 0,5% corresponde a p = 2,5; para p = 1,65, se proporciona una probabilidad de error del 5%.

El método estadístico es un método confiable para estudiar las cargas de una empresa industrial existente, proporcionando un valor relativamente correcto de la declarada. empresa industrial carga máxima Pi(miiX) durante las horas pico en el sistema eléctrico. En este caso, es necesario suponer una distribución gaussiana del trabajo de los receptores eléctricos (consumidores).

El método de modelado probabilístico de gráficos de carga implica el estudio directo de la naturaleza probabilística de cambios aleatorios sucesivos en la carga total de grupos de receptores eléctricos a lo largo del tiempo y se basa en la teoría de procesos aleatorios, con la ayuda de la cual se realiza la autocorrelación (fórmula ( 2.10)), se obtienen funciones de correlación cruzada y otros parámetros. La investigación de los horarios de funcionamiento de receptores eléctricos de gran potencia unitaria, los horarios de funcionamiento de talleres y empresas determina las perspectivas del método para gestionar los modos de consumo de energía y alinear los horarios.

Se define como la potencia máxima, es decir, el máximo de los valores medios de potencia total (Sm) durante un periodo de tiempo de media hora. Calcula o le permite determinar la suficiencia de las secciones transversales de las líneas de suministro de energía, teniendo en cuenta la calefacción y la densidad de corriente, seleccionar la potencia de los transformadores, identificar pérdidas de energía y cortes de energía en la red. Para calcular la carga de diseño, primero se deben estudiar los conceptos y coeficientes básicos.

Así, para calcular la carga máxima se necesita la carga activa promedio (Rcm) y la carga reactiva promedio (Qcm) para el turno de carga máxima, y ​​para determinar la pérdida de electricidad para el año, las cargas activas promedio anuales (Rsg ) y energía reactiva (Qsg). En la práctica, para calcular la carga promedio de energía activa y reactiva, la cantidad de consumo de la energía correspondiente según las lecturas del medidor durante un cierto período de tiempo (generalmente durante un turno) se correlaciona con este intervalo de tiempo.

Existe el concepto de carga máxima o pico a corto plazo (Ipeak): una carga que ocurre periódicamente y es necesaria para probar y proteger las redes y determinar las fluctuaciones de voltaje.

• Factor de utilización de potencia activa instalada (Ki). Se define como la relación entre la potencia activa media de receptores con modos de funcionamiento idénticos (Рсм) y la potencia instalada de estos receptores eléctricos (Ру). A su vez, la potencia instalada del receptor eléctrico en modo de funcionamiento a largo plazo está determinada por el pasaporte, y el receptor en modo de funcionamiento a corto plazo se reduce al modo de funcionamiento a largo plazo. Para un grupo de receptores, la potencia activa total instalada se determina sumando las potencias activas de todos los receptores. Vale la pena señalar que para un grupo de receptores heterogéneos, el coeficiente Ki es igual a la relación entre la potencia promedio total (Рсм) y la potencia total instalada (Ру).
• Factor de potencia activa máximo (Km). Se calcula como la relación entre la potencia activa calculada (Рм) y su valor medio para un turno o año (Рсм o Рсг respectivamente). La figura revela la dependencia de este coeficiente del número efectivo de receptores a diferentes tasas de utilización.

	El valor de K m en K i

• El factor de carga (Kn) muestra que para horarios diarios y anuales la carga es desigual. Su valor es inversamente proporcional al valor del coeficiente anterior.
• El factor de demanda de potencia activa (Kc) muestra si todos los consumidores pueden funcionar simultáneamente y se calcula como la relación entre la carga calculada (Pm) y la potencia instalada de todos los receptores (Pu). A continuación en la tabla puedes ver los valores de este coeficiente.

Receptores electricos
Máquinas de corte de metales para producción a pequeña escala: torneado pequeño, cepillado, ranurado, fresado, taladrado, carrusel, afilado, etc.
Lo mismo, pero producción a gran escala.
Prensas de estampación, máquinas automáticas, prensas de torreta, prensas de desbaste, prensas por tallado de engranajes, así como grandes tornos, fresadoras cepilladoras, maquinas rotativas y mandrinadoras
Accionamientos para martillos, máquinas de forjar, trefiladoras, correderas, tambores de limpieza
Máquinas automáticas multirodamientos para la producción de piezas a partir de varillas.
Líneas de producción automáticas para procesamiento de metales.
herramienta eléctrica portátil
Bombas, compresores, generadores de motores.
Extractores, ventiladores
Elevadores, transportadores, sinfines, transportadores desbloqueados.
Igual, entrelazado
Grúas, polipastos a PV = 25%
Lo mismo con PV = 40%
Transformadores de soldadura soldadura por arco
Máquinas de soldar costuras
El mismo trasero y punto.
Máquinas de soldar
Generadores de motor de soldadura de estación única
Motogeneradores de soldadura multiestación
Hornos de resistencia con continuo descarga automática productos, armarios de secado
Lo mismo, con carga periódica.
Pequeños dispositivos de calefacción
Hornos de inducción de baja frecuencia
Generadores de motor hornos de inducción alta frecuencia
Generadores de tubos para hornos de inducción.

• Factor de conmutación (Kv). Para un receptor, está determinado por la relación entre la duración de su funcionamiento durante un determinado intervalo de tiempo (Tv) y la duración de este intervalo (Tt). El coeficiente para un grupo de receptores eléctricos se determina dividiendo la potencia activa media encendida del grupo durante el intervalo de tiempo bajo estudio entre la potencia instalada del grupo.
• Factor de carga de potencia activa del receptor (Kz). Por analogía con el coeficiente anterior, también se ve afectado por el tiempo de funcionamiento del receptor. Se calcula dividiendo la potencia activa media durante un período de funcionamiento en un determinado período de tiempo (Рс) por su potencia nominal (Рн). El coeficiente del grupo está determinado por la relación de los coeficientes Ki y Kv antes mencionados. Si es imposible calcular el factor de carga, su valores estándar: 0,9 - receptores con modo de funcionamiento a largo plazo, 0,75 - con modo de funcionamiento intermitente.
• Coeficiente de desplazamiento por uso de energía (α). Este coeficiente, teniendo en cuenta la estacionalidad y la carga intermitente, determina el consumo energético anual. Dependiendo del tipo de actividad de la empresa, los valores aproximados del coeficiente pueden variar desde 0,65, típico de los talleres auxiliares en plantas de metalurgia ferrosa, hasta 0,95 para plantas de aluminio.

Se determina si hay datos disponibles para las siguientes cantidades:

• ¿Cuántas horas al año opera el receptor con carga máxima y consumo eléctrico correspondiente al horario de carga? Este valor se denomina número anual de horas de uso de potencia activa máxima (Tm) y depende del número de turnos y del tipo de actividad de la empresa. Entonces, cuando se trabaja en un turno, Tm puede ser de 1800 a 2500 horas, si se trabaja en dos turnos, hasta 4500 horas, con tres turnos, hasta 7000 horas;
• El número de horas de funcionamiento de la empresa por año (Tg) dará una idea del modo anual de uso de electricidad. Depende del número de turnos, así como de su duración;
• El valor del número efectivo de receptores permite sustituir un grupo de receptores con diferentes modos de funcionamiento por un grupo de receptores homogéneos. La figura muestra las curvas que determinan el número efectivo de receptores eléctricos.

Entonces, ¿cómo se determina la carga de diseño? Para cálculos de carga El método más preciso es el método del diagrama ordenado. Teniendo datos sobre la potencia de cada receptor, el número y finalidad técnica de todos los receptores, además de utilizar los coeficientes y valores anteriores, consideraremos el procedimiento de cálculo de las unidades de potencia:

• Dividimos los receptores en grupos según su propósito tecnológico;
• Para cada grupo calculamos la potencia activa y reactiva media (Рcm y Qcm);
• Determinamos el número de receptores (n), la potencia total instalada (Ру), así como las potencias reactiva y activa promedio total;
• Calculamos la tasa de utilización del grupo (Ci);
• Determinamos el número efectivo de receptores eléctricos;
• Usando la tabla y la figura anteriores, encontramos el coeficiente máximo;
• Calculamos la potencia activa calculada (Pm), y la potencia reactiva calculada (Qm) es igual a la potencia reactiva promedio (Qcm);
• Encuentre la potencia total estimada (Sm) y la corriente (Im).

De la elección correcta La sección transversal del cableado eléctrico depende del confort y la seguridad de la casa. Cuando se sobrecarga, el conductor se sobrecalienta y el aislamiento puede derretirse, provocando un incendio o un cortocircuito. Pero no es rentable coger una sección mayor de la necesaria, ya que el precio del cable aumenta.

En general, se calcula en función del número de consumidores, para lo cual primero se determina la potencia total consumida por el apartamento y luego se multiplica el resultado por 0,75. El PUE utiliza una tabla de cargas a lo largo de la sección transversal del cable. A partir de él se puede determinar fácilmente el diámetro de los núcleos, que depende del material y de la corriente que pasa. Normalmente se utilizan conductores de cobre.

La sección transversal del núcleo del cable debe corresponder exactamente a la calculada, en la dirección de aumentar el rango de tamaño estándar. Es más peligroso cuando se subestima. Luego, el conductor se sobrecalienta constantemente y el aislamiento falla rápidamente. Y si instala el adecuado, se activará con frecuencia.

Si aumenta la sección transversal del cable, costará más. Aunque es necesaria una cierta reserva, ya que en el futuro, por regla general, es necesario conectar nuevos equipos. Es aconsejable utilizar un factor de seguridad de aproximadamente 1,5.

Cálculo de la potencia total.

La energía total consumida por el apartamento recae en la entrada principal, que ingresa al cuadro de distribución, y luego se bifurca en las líneas:

• Encendiendo;
• grupos de enchufes;
• electrodomésticos potentes individuales.

Por lo tanto, la sección transversal más grande cable de energía- en la entrada. En líneas de salida disminuye, dependiendo de la carga. En primer lugar, se determina la potencia total de todas las cargas. Esto no es difícil, ya que está indicado en la carcasa de todos los electrodomésticos y en sus pasaportes.

Todos los poderes suman. Los cálculos se realizan de manera similar para cada circuito. Los expertos sugieren multiplicar la cantidad por 0,75. Esto se debe al hecho de que no todos los dispositivos están conectados a la red al mismo tiempo. Otros sugieren elegir una sección más grande. Debido a esto, se crea una reserva para la posterior puesta en servicio de dispositivos eléctricos adicionales que puedan adquirirse en el futuro. Cabe señalar que esta opción de cálculo de cables es más confiable.

¿Cómo determinar la sección transversal del cable?

Todos los cálculos incluyen la sección transversal del cable. Es más fácil determinarlo por diámetro si usas las fórmulas:

• S=π D²/4;
• D= √(4×S/π).

Donde π = 3,14.

S = N×D²/1,27.

Los cables trenzados se utilizan cuando se requiere flexibilidad. Para instalaciones permanentes se utilizan conductores sólidos más baratos.

¿Cómo elegir un cable en función de la potencia?

Para seleccionar el cableado, utilice la tabla de cargas para la sección del cable:

• Si la línea de tipo abierto se alimenta a 220 V y la potencia total es de 4 kW, se toma un conductor de cobre con una sección transversal de 1,5 mm². Este tamaño Normalmente se utiliza para cableado de iluminación.
• Con una potencia de 6 kW, se requieren conductores de mayor sección transversal: 2,5 mm². El cable se utiliza para enchufes a los que se conectan electrodomésticos.
• Una potencia de 10 kW requiere el uso de cableado de 6 mm². Por lo general, está destinado a la cocina, donde se conecta una estufa eléctrica. El suministro a dicha carga se realiza a través de una línea separada.

¿Qué cables son mejores?

Los electricistas conocen bien el cable de la marca alemana NUM para oficinas y locales residenciales. En Rusia producen marcas de cables que tienen características inferiores, aunque pueden tener el mismo nombre. Se pueden distinguir por fugas compuestas en el espacio entre los núcleos o por su ausencia.

El alambre se produce monolítico y multialambre. Cada núcleo, así como todos los retorcidos, está aislado por fuera con PVC y el relleno entre ellos no es inflamable:

• Por tanto, el cable NUM se utiliza en interiores, ya que la luz solar destruye el aislamiento en exteriores.
• Y como cable interno, el cable de la marca VVG se usa ampliamente. Es barato y bastante confiable. No se recomienda utilizarlo para colocarlo en el suelo.
• El alambre de la marca VVG se fabrica plano y redondo. No se utiliza relleno entre los núcleos.
• fabricado con una capa exterior que no soporta la combustión. Los núcleos se fabrican redondos hasta una sección transversal de 16 mm² y, por encima, sectoriales.
• Los cables de las marcas PVS y ShVVP están fabricados con varios hilos y se utilizan principalmente para conectar electrodomésticos. A menudo se utiliza como cableado eléctrico doméstico. No se recomienda utilizar conductores de varios hilos en exteriores debido a la corrosión. Además, el aislamiento al doblarse se agrietará a bajas temperaturas.
• En la calle, los cables blindados y resistentes a la humedad AVBShv y VBShv se colocan bajo tierra. La armadura está formada por dos tiras de acero, lo que aumenta la fiabilidad del cable y lo hace resistente a las tensiones mecánicas.

Determinación de la carga actual.

Un resultado más preciso se obtiene calculando la sección del cable por potencia y corriente, donde los parámetros geométricos están relacionados con los eléctricos.

Para el cableado doméstico no solo se debe tener en cuenta la carga activa, sino también la carga reactiva. La fuerza actual está determinada por la fórmula:

I = P/(U∙cosφ).

Se crea la carga reactiva. Lámparas fluorescentes y motores de aparatos eléctricos (frigorífico, aspiradora, herramientas eléctricas, etc.).

Ejemplo actual

Averigüemos qué hacer si necesita determinar la sección transversal del cable de cobre para conectar. electrodomésticos con una potencia total de 25 kW y máquinas trifásicas de 10 kW. Esta conexión se realiza mediante un cable de cinco núcleos tendido en el suelo. La comida en casa proviene de

Teniendo en cuenta el componente reactivo, la potencia de los electrodomésticos y equipos será:

• P vida cotidiana = 25/0,7 = 35,7 kilovatios;
• P rev. = 10/0,7 = 14,3kW.

Las corrientes de entrada se determinan:

• yo vida = 35,7×1000/220 = 162 A;
• Yo rev. = 14,3×1000/380 = 38 A.

Si las cargas monofásicas se distribuyen uniformemente en tres fases, una conducirá la corriente:

Si f = 162/3 = 54 A.

Si f = 54 + 38 = 92 A.

No todos los equipos funcionarán al mismo tiempo. Teniendo en cuenta la reserva, cada fase contabiliza la corriente:

Si f = 92×0,75×1,5 = 103,5 A.

En un cable de cinco núcleos sólo se tienen en cuenta los conductores de fase. Para un cable enterrado, se puede determinar una sección de núcleo de 16 mm² para una corriente de 103,5 A (tabla de cargas por sección de cable).

El cálculo refinado de la corriente le permite ahorrar dinero, ya que se requiere una sección transversal más pequeña. Con un cálculo más aproximado de la potencia del cable, la sección transversal del núcleo será de 25 mm², lo que costará más.

Caída de tensión del cable

Los conductores tienen una resistencia que hay que tener en cuenta. Esto es especialmente importante para cables de gran longitud o secciones pequeñas. Se han establecido estándares PES, según los cuales la caída de tensión en el cable no debe exceder el 5%. El cálculo se realiza de la siguiente manera.

1. La resistencia del conductor se determina: R = 2×(ρ×L)/S.
2. Se encuentra la caída de voltaje: Almohadilla en U. =I×R. En relación al porcentaje lineal será: U % = (U descendente / U lineal) × 100.

En las fórmulas se utilizan las siguientes notaciones:

• ρ - resistividad, Ohm×mm²/m;
• S - área sección transversal, mm².

El coeficiente 2 muestra que la corriente fluye a través de dos cables.

Ejemplo de cálculo de cable basado en caída de tensión.

• La resistencia del cable es: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 ohmios.
• Fuerza actual en el conductor: Yo = 7000/220 = 31,8 A.
• Caída de tensión en la portadora: Almohadilla en U. = 31,8×0,28 = 8,9V.
• Porcentaje de caída de tensión: U% = (8,9/220)×100 = 4,1 %.

El soporte es adecuado para la máquina de soldar de acuerdo con los requisitos de las reglas de operación para instalaciones eléctricas, ya que el porcentaje de caída de voltaje a través del mismo está dentro del rango normal. Sin embargo, su valor en el cable de alimentación sigue siendo grande, lo que puede afectar negativamente al proceso de soldadura. Aquí es necesario comprobar el límite inferior permitido de la tensión de alimentación de la máquina de soldar.

Conclusión

Para proteger de forma fiable el cableado eléctrico contra el sobrecalentamiento cuando se excede la corriente nominal durante un tiempo prolongado, las secciones transversales de los cables se calculan en función de las corrientes permitidas a largo plazo. El cálculo se simplifica si se utiliza una tabla de cargas para la sección del cable. Se obtiene un resultado más preciso si el cálculo se realiza en base a la carga actual máxima. Y para un funcionamiento estable y a largo plazo, se instala un interruptor automático en el circuito del cableado eléctrico.