Elektrik yükleri nasıl hesaplanır? Akım ve gerilime göre gücün hesaplanması. Şimdi karışık üç fazlı ve tek fazlı yükler için akımı hesaplayalım

Elektrikli ev aletleriyle çalışırken kendinizi korumak için öncelikle kablonun ve kabloların kesitini doğru bir şekilde hesaplamanız gerekir. Çünkü kablonun yanlış seçilmesi durumunda kısa devreye neden olabilir, bu da binada yangına yol açabilir ve sonuçları felaket olabilir.

Bu kural aynı zamanda elektrik motorları için kablo seçimi için de geçerlidir.

Akım ve gerilime göre gücün hesaplanması

Bu hesaplama gerçek güce göre yapılır; evinizi (evinizi, dairenizi) tasarlamaya başlamadan önce yapılmalıdır.

• Bu değer, elektrik ağına bağlı cihazlara güç sağlayan kabloları belirler.
• Formülü kullanarak mevcut gücü hesaplayabilirsiniz; bunun için tam ağ voltajını ve güç verilen cihazların yükünü almanız gerekir. Büyüklüğü bize damarların kesit alanı hakkında fikir verir.

Gelecekte ağdan beslenmesi gereken tüm elektrikli cihazları biliyorsanız, güç kaynağı şeması için kolayca hesaplamalar yapabilirsiniz. Aynı hesaplamalar üretim amacıyla da yapılabilir.

Tek fazlı 220 volt ağ

Mevcut formül I (A - amper):

ben=P/U

P'nin elektriksel tam yük olduğu durumlarda (bu cihazın teknik veri sayfasında belirtilmesi gerekir), W - watt;

U—şebeke voltajı, V (volt).

Tablo, elektrikli cihazların standart yüklerini ve tükettikleri akımı (220 V) göstermektedir.

elektrikli araç gereç	Güç tüketimi, W	Mevcut güç, A
Çamaşır makinesi	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Jakuzi	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Elektrikli yerden ısıtma	800 – 1400	3,6 – 6,4
Sabit elektrikli ocak	4500 – 8500	20,5 – 38,6
mikrodalga	900 – 1300	4,1 – 5,9
Bulaşık makinesi	2000 - 2500	9,0 – 11,4
Dondurucular, buzdolapları	140 - 300	0,6 – 1,4
Elektrikli kıyma makinesi	1100 - 1200	5,0 - 5,5
Elektrikli su ısıtıcısı	1850 – 2000	8,4 – 9,0
Elektrikli kahve makinesi	6z0 - 1200	3,0 – 5,5
Meyve sıkacağı	240 - 360	1,1 – 1,6
Tost makinası	640 - 1100	2,9 - 5,0
Mikser	250 - 400	1,1 – 1,8
Saç kurutma makinesi	400 - 1600	1,8 – 7,3
Ütü	900 - 1700	4,1 – 7,7
Elektrikli süpürge	680 - 1400	3,1 – 6,4
Fan	250 - 400	1,0 – 1,8
televizyon	125 - 180	0,6 – 0,8
Radyo ekipmanı	70 - 100	0,3 – 0,5
Aydınlatma cihazları	20 - 100	0,1 – 0,4

Şekilde, 220 voltluk bir ağa tek fazlı bağlantı ile evdeki güç kaynağı cihazının bir diyagramını görebilirsiniz.

Şekilde görüldüğü gibi tüm tüketicilerin uygun makine ve sayaca, ardından evin toplam yükünü taşıyabilecek genel bir makineye bağlanması gerekmektedir. Akımı taşıyacak kablo, bağlı tüm cihazların yüküne dayanmalıdır. Ev aletleri.

Aşağıdaki tablo göstermektedir gizli kablolama tek fazlı bir devre ile, evi 220 volt voltajda bir kablo seçmek için bağlar.

Tel damar kesiti, mm 2	İletken çekirdek çapı, mm	Bakır iletkenler		Alüminyum iletkenler
		Akım, A	Güç, W	Akım, A	güç, 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

Tabloda gösterildiği gibi çekirdeklerin kesiti aynı zamanda yapıldığı malzemeye de bağlıdır.

Üç fazlı şebeke voltajı 380 V

Üç fazlı güç kaynağında akım gücü aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

ben = P /1,73 U

P - watt cinsinden güç tüketimi;

U, volt cinsinden şebeke voltajıdır.

380 V teknik faz güç kaynağı devresinde formül aşağıdaki gibidir:

ben = P /657.4

Eve üç fazlı 380 V ağ bağlıysa bağlantı şeması şöyle görünecektir.

Aşağıdaki tablo, gizli kablolama için 380 V'luk üç fazlı voltajda çeşitli yüklerde güç kablosundaki damarların kesit diyagramını göstermektedir.

Tel damar kesiti, mm 2	İletken çekirdek çapı, mm	Bakır iletkenler		Alüminyum iletkenler
		Akım, A	Güç, W	Akım, A	güç, 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

Endüstride güç kaynağının kullanımı için tipik olan, yüksek reaktif görünür güç ile karakterize edilen yük devrelerindeki güç kaynağının daha fazla hesaplanması için:

• elektrik motorları;
• indüksiyon fırınları;
• aydınlatma cihazları için bobinler;
• kaynak transformatörleri.

Bu bir fenomendir zorunlu daha sonraki hesaplamalarda dikkate alınmalıdır. Daha fazlası güçlü elektrikli aletler yük çok daha büyük olduğundan hesaplamalarda güç faktörü 0,8 olarak alınmıştır.

Ev aletlerindeki yükü hesaplarken güç rezervi% 5 olmalıdır. Elektrik şebekesi için bu oran %20 olur.

Daireler ve evler için elektrik tesisatlarının tasarımı (Schneider Electric)

2.1. Elektrik yüklerinin hesaplanması

İlk tasarım aşamasında, elektrik alıcılarının kesin verileri pratik olarak bilinmediğinde, ancak elde edilmesi gerekli olduğunda teknik özellikler katılmak için Elektrik gücü Tüketicilerin kurulu güç miktarının nasıl hesaplanacağı ve bu temelde daire veya yazlık girişindeki tasarım yükünün nasıl belirleneceği sorusu ortaya çıkıyor. Aynı zamanda, bir tüketici veya ağ elemanının hesaplanan elektrik yükü Рр kavramı, 30 dakika içinde beklenen maksimum yüke eşit güç anlamına gelir.

Binaların (apartmanların), kulübelerin, mikro bölgelerin (blokların) ve kentsel dağıtım ağının unsurlarının tasarım elektrik yüklerini belirleme standartları (kentsel elektrik ağlarının tasarımına ilişkin Talimatlarda değişiklikler ve eklemeler - RD 34.20.185-94) ) belirli tasarım yükleri sağlar.

Belirtilen Standartlar, bir apartman dairesinde (yazlık) gelecek vaat eden bir dizi elektrikli ev aleti ve makinesinin güç tüketim modlarının analizi temelinde derlenmiştir. Cihaz ve makinelerin kurulu gücüne ilişkin veriler dikkate alınarak, her bir cihaz ve makinenin günlük elektrik tüketimi ve olası çalışma süreleri belirlendi.

Belirli tasarım yüklerinde, tasarım yükünün ayrı daire(kulübe) veya az sayıda daire (kulübe), ara sıra kullanılan, ancak önemli kurulu kapasiteye sahip cihazlarla belirlenir. Bu tür cihazlar arasında örneğin sıcak sulu çamaşır makineleri, jakuziler, sıcak sulu bulaşık makineleri, elektrikli ısıtıcılar, elektrikli saunalar vb. Bu cihazlar için talep katsayıları belirlendi ve ardından hesaplanan yükleri, talep katsayısının ortalama değeri kullanılarak belirlenen diğer tüm düşük güçlü cihazların yükleriyle toplandı.

Standartların geliştiricileri aşağıdakileri temel girdi verileri olarak kabul ettiler:

1. Ortalama daire alanı (toplam), m2:

standart seri üretilen binalarda 70

lüks dairelerin bulunduğu binalarda

(elit) tarafından bireysel projeler 150

2. Yazlık alanı (toplam), m2 50 - 600

3. Ortalama aile, kişiler 3.1

4. Kurulu güç, kW:

olan daireler gaz sobaları 21,4

standart binalarda elektrikli sobalı daireler 32,6

lüks binalarda elektrikli sobalı daireler 39,6

Gaz sobalı evler 35,7

Gaz sobalı ve elektrikli saunalı evler 48,7

elektrikli sobalı evler 47,9

Elektrikli sobalı ve elektrikli saunalı evler 59,9

Masada Tablo 2.1 konut binalarının dairelerindeki elektrik alıcılarının özel tasarım yükünü ve tabloyu göstermektedir. 2.2 - evler.

“Konut Binalarının Elektrik Yüklerinin Hesaplanmasına İlişkin Geçici Talimatlar” РМ2696-01'de, kategori I evleri için dairenin girişindeki tasarım yükünün aşağıdaki formüle göre belirlenmesi tavsiye edilir:

burada Рз, evdeki elektrikli ve aydınlatma cihazlarının yanı sıra priz ağının nominal güçlerinin toplamı ile belirlenen elektrik alıcılarının beyan edilen gücüdür;

Tablo 2.1 Konut binalarındaki dairelerin elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Konut binalarındaki dairelerin elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Elektrik tüketicileri

Özel tasarım elektrik yükü, kW/daire, daire sayısı ile birlikte

Döşemeli daireler:

Doğalgazda:

Sıvılaştırılmış gazda (grup kurulumları dahil) ve katı yakıtta:

8,5 kW'a kadar elektrik gücü

10,5 kW'a kadar güce sahip elektrikli sobalı superior daireler

Tablo 2.2 Yazlıkların elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Yazlıkların elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Elektrik tüketicileri	Özel tasarım elektrik yükü, kW/yazlık, kulübe sayısı
Doğal gaz sobalı kır evi
Doğal gaz sobalı ve 12 kW'a kadar güce sahip elektrikli saunalı evler
10,5 kW'a kadar elektrikli sobalı evler
10,5 kW'a kadar güce sahip elektrikli sobalara ve 12 kW'a kadar güce sahip elektrikli saunaya sahip evler

Kc, dairede beyan edilen güç miktarına bağlı olarak talep katsayısıdır.

“Geçici Talimatlar...” uyarınca tasarım öncesi aşamalarda, ev elektrifikasyonunun farklı seviyelerine bağlı olarak Tablo 2.3'e göre yaklaşık spesifik yüklere göre tasarım yüklerinin belirlenmesi ve bu aşamada tasarım yüklerinin belirlenmesi tavsiye edilir. Detaylı tasarımda yükler yukarıdaki formül kullanılarak belirtilir.

Masada 2.3, belirli yükleri belirlerken, aşağıdaki güç alıcı kapasiteleri (kW) alınmıştır: aydınlatma 2.8, elektrik prizi ağı 2.8, elektrikli sobalar 9-10.5, çamaşır makinesi 2.2, bulaşık makinesi 2.2, ısıtmalı jakuzi 2.5, ısıtmalı duş 3, boyler su ısıtıcısı 2, anlık su ısıtıcısı 8-18, klimalar 3, elektrikli ev aletleri 4, ısıtmalı zeminler 1.

Tablo 2.3 Kategori I'deki evler için yaklaşık spesifik yükler

Kategori I'deki evler için yaklaşık spesifik yükler

Daire özellikleri

Daire sayısına göre belirli yük, kW/daire

1 Saunasız, anlık su ısıtıcılı ve klimasız, 9 kW'a kadar elektrikli soba bulunan evler

600 veya daha fazla

10,5 kW'a kadar elektrikli sobalı 2 ev:

2.1 Saunalar ve anlık su ısıtıcıları olmadan

12 kW'a kadar güce sahip su ısıtıcıları

2.2 Saunalar olmadan ancak akışlı olanlarla

2.3 Saunalar olmadan ancak anlık su ısıtıcıları 18 kW'a kadar güç

2.4 Ani su ısıtıcıları olmayan, 12 kW'a kadar saunalarda

2.5 Gücü 6 kW'a kadar olan saunalar ve 8 kW'a kadar gücü olan anlık su ısıtıcıları ile

2.6 Gücü 12 kW'a kadar olan saunalar ve 12 kW'a kadar gücü olan anlık su ısıtıcıları ile

Şunu açıklığa kavuşturmak gerekiyor Ana hedef Bu Standartları ve Talimatları geliştirenlerin, temel olarak alınan ilk verilere dayanarak konut binaları veya yazlık köylere girdi için verilen ortalama tasarım yüklerini belirlemeleri gerekiyordu.

SP31-110-2003'te konforu arttırılmış daireler için tasarım yükünün, tasarım görevine göre veya beyan edilen kapasite ile talep ve eşzamanlılık faktörlerine uygun olarak belirlenmesi tavsiye edilmektedir.

Lüks bir daire için talep faktörleri:

Beyan edilen güç, kW 14 20 30 40 50 60 70 ve daha fazlasına kadar

Talep katsayısı 0,8 0,65 0,6 0,55 0,5 0,48 0,45

Lüks bir daire için eşzamanlılık katsayıları Ko:

Daire sayısı 1-5 6 9 12 15 18

Eşzamanlılık faktörü. . . 1 0,51 0,38 0,32 0,29 0,26

Daire sayısı 24 40 60 100 200 400 600 ve üzeri

Eşzamanlılık faktörü. . . . 0,24 0,2 0,18 0,16 0,14 0,13 0,11

Lüks dairelerin elektrik alıcılarından RU-0,4 kV TP otobüslerindeki besleme hatlarının, girişlerin ve otobüslerin hesaplanan yükü Rp.kW kW aşağıdaki formülle belirlenir:

burada Rkv lüks dairelerin elektrik alıcılarının yüküdür; n - daire sayısı; Ko - lüks daireler için eşzamanlılık katsayısı.

SP31-106-2002'de tek aileli konut binaları için herhangi bir kısıtlamanın olmadığı durumlarda tasarım yükünün de müşterinin talimatlarına göre belirlenmesi tavsiye edilmektedir. Ancak güç kaynağı kapasitesi sınırlı olduğunda, elektrik alıcılarının tasarım yükü aşağıdakilerden az olmamalıdır:

5,5 kW - elektrikli sobası olmayan evler için;

8,8 kW - elektrikli sobalı evler için.

Evin toplam alanı 60 m2'yi aşarsa, hesaplanan yük her ilave 1 m2 için %1 oranında artırılmalıdır.

Gerçek durumlarda, lüks dairelerin ve kır evlerinin alanları temel alanlardan önemli ölçüde farklılık göstermektedir ve hane halkı elektrifikasyonu düzeyinde bir üst sınıra sahip değildir.

Müştemilatlı her bir daire veya kır evi, ortalamalarla değil, nominal gücü düzenleyici materyallerde benimsenenlerden önemli ölçüde farklı olabilen gerçek elektrik tüketicileriyle dolu kendi mikrokozmosunu temsil eder.

Özel tasarım yükleri, temel olarak, konut konforu ve günlük yaşam için piyasada sürekli olarak ortaya çıkan, uzun süreli çalışma (30 dakikadan fazla) ile giderek daha sofistike hale gelen çeşitli tüketicilerin kullanımını temel olarak hesaba katamadı.

Masada 2.4, verilerden derlendi düzenleyici belgelerÇok sayıda projenin analiz sonuçları, elektrikli ev aletlerinin pasaport verileri, bireysel elektrik alıcılarının önerilen güç değerleri ve tasarım katsayıları verilmektedir.

Grup yükünün ve prizlere bağlı elektrik alıcılarından gelen besleme hatlarının hesaplanan Рр.р değerinin belirlenmesinin, yatakhaneler için SP31-110-2003'te verilen tavsiyeye göre aşağıdaki formüle göre yapılması gerekmektedir:

burada Rud, 100'e kadar olan soket sayısı 0,1 olarak kabul edilen ve 100 - 0,06 kW'ın üzerinde olan soket başına özgül güçtür;

nр - soket sayısı;

Ko.r - sayıya bağlı olarak belirlenen bir soket ağı için eşzamanlılık katsayısı

10'a kadar soket. . . .1.0

10 ila 20'den fazla soket. . . 0,0,9

20 ila 50'den fazla soket. . . 0,0,8

50 ila 100'den fazla soket. . . .0.7

100 ila 200'den fazla soket. . 0,0,6

200 ila 400'den fazla soket. . 0,0,5

400 ila 600'den fazla soket. . .0.4

650'den fazla soket. . . 0,0,35

Hesaplanan ana katsayılar şunlardır: talep katsayısı Kc, kullanım katsayısı Ki ve güç katsayısı cosph.

Yük talep faktörü, hesaplanan elektrik yükünün elektrik alıcılarının nominal (kurulu) gücüne oranı olarak anlaşılır:

burada Рр - tasarım elektrik yükü, kW (maksimum 30 dakika); Ru - elektrik alıcılarının kurulu gücü, kW.

Bireysel elektrik alıcılarının önerilen güç değerleri ve tasarım katsayıları

	İsim elektrik alıcıları	Nominal veya kurulu aktif güç	Tahmini oranlar		Not
			Talep K	Ki'yi kullanma
	Oturma odaları için elektrikli aydınlatma				Akkor lambalar
	Oturma odalarının (yatak odaları) elektrikli aydınlatması
	Ofisler, kütüphaneler, oyun odaları vb. için elektrikli aydınlatma.
	Elektrikli mutfak aydınlatması
	Salonların, koridorların vb. elektrikli aydınlatması.
	Ev priz ağı (televizyon ve radyo ekipmanları, buzdolapları, elektrikli süpürgeler, ütüler, yer lambaları, aplikler, masa lambası vesaire.)	100 W/soket			Toplam 6 m2 alan başına 1 priz Ki=0,7 - 50'den fazla yuvayla; Ki=0,8 - yuva sayısı 20'den 50'ye kadar; Ki=0,9 - soket sayısı 10'dan 20'ye kadar; Ki=1 - 10'a kadar yuva sayısıyla
	Elektrikli soba	10,5 kW/ppit
	Çamaşır makinesi
	Bulaşık makinesi
	Isıtmalı Jakuzi
	Isıtmalı duş kabini
	Birikimli su ısıtıcıları
	Anlık su ısıtıcıları
	Klimalar
	Elektrikli şömineler
	Mutfak robotları, kahve makineleri, elektrikli su ısıtıcıları vb. (Toplam)	4-5 kW/daire
	Oturma odasında, mutfakta, koridorda sıcak zeminler
	Banyoda, saunada, çocuk odasında sıcak zeminler
	Elektrikli ısıtma kazanları
	Elektrikli ısıtma cihazları
	Isı fanları
	Elektrikli ısıtıcılar
	Çim biçme makinaları
	Dalgıç pompalar
	Kişisel bilgisayarlar

Bir veya bir grup elektrik alıcısının aktif güç kullanım faktörü, tüketilen gerçek gücün P'nin nominal güce Pn oranı olarak anlaşılır:

Tablo 2.5 Örneğin kaynak verileri

Tesisler	Alan, m2	Kurulu elektrikli aletler	Nominal (kurulu) güç, kW	Not
		Elektrikli soba		Masa 2.4 madde 7
		Bulaşık makinesi		Masa 2.4 madde 9
		Buzdolabı		Pasaport verilerine göre
		Mutfak robotu		Masa 2.4 madde 17
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 4
		16 A akım için 1 soket, 6 A akım için 4 soket		Masa 2.4 madde 6
Salon ve koridorlar		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 5
		6 A akım için 6 soket		Masa 2.4 madde 6
				Masa 2.4 madde 11
		Elektrikli duş		Masa 2.4 madde 12
		Sıcak zemin (4 m2)		Masa 2.4 madde 19
		Fan		Pasaport verilerine göre
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 5
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
		Elektrikli duş		Masa 2.4 madde 12
		Sıcak zemin (4 m2)		Masa 2.4 madde 19
		Fan		Pasaport verilerine göre
		Çamaşır makinesi		Masa 2.4 madde 8
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 5
		6 A akım için 2 priz		Masa 2.4 madde 6
Oturma odası		Elektrikli şömine		Masa 2.4 madde 16
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Ev Sineması		Pasaport verilerine göre
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 1
		6 A akım için 10 soket		Masa 2.4 madde 6
Yatak odası 1		Sıcak zemin (12 m2)		Masa 2.4 madde 18
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 2
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
Yatak odası 2		Sıcak zemin (10 m2)		Masa 2.4 madde 18
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 2
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
Çocuk odası		Sıcak zemin (20 m2)		Masa 2.4 madde 18
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Kişisel bilgisayar		Masa 2.4 madde 26
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 3
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Kişisel bilgisayar		Masa 2.4 madde 26
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 3
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6

Pratik durumlarda, elektrik prizleri ve elektrikli aydınlatma gibi bir dizi tüketici için kullanım katsayısı, bu tüketici grubu için eşzamanlılık katsayısı Ko ile çakışmaktadır.

İlk veri:

Toplam 200 m2 alana sahip daire apartman binası. Dairede 5 oda ve bir mutfak bulunmaktadır.

2 banyo, salon ve koridorlar. Masada Tablo 2.5 kurulu elektrikli ev ekipmanlarına ilişkin ilk verileri göstermektedir. Elektrikli ocak hariç tüm tüketiciler tek fazlıdır.

Yük hesaplaması.

Tablodaki verilere dayanmaktadır. 2.5 hesaplama tablosu tablosunu oluşturuyoruz. Tabloya göre kabul edilen tahmini talep ve kullanım katsayılarını içeren 2.6. 2.4.

Güç faktörleri §1.3'te verilen verilere göre alınır.

Masada 2.6 Aynı tip elektrik alıcılarının (örneğin, elektrik aydınlatması, evdeki elektrik prizleri, fanlar, ısıtmalı zeminler) kurulu kapasiteleri toplanır..

Tablo 2.6 Örneğin hesaplama tablosu No. 1

Elektrik tüketicisi gruplarının veya bireysel elektrik alıcılarının adları	Kurulu (nominal) güç, kW	Tahmini oranlar			Tasarım gücü		Not
		talepK	Ki'yi kullanma	güç cosф/tgф	aktif	tam dolu
Elektrikli aydınlatma							Akkor lambalar her yerde kabul edilir
Ev priz ağı
Elektrikli soba
Bulaşık makinesi
Buzdolabı
Mutfak robotu
Klimalar
Çamaşır makinesi
Sıcak zemin
Elektrikli duş
Hayranlar
Elektrikli şömine
Ev Sineması
Kişisel bilgisayarlar

Her bir elektrik alıcı grubunun hesaplanan aktif gücü (kW), aşağıdaki formülle belirlenir:

Her elektrik alıcı grubunun toplam gücü, kV*A:

Elektrikli soba hariç tüm yüklerin tek fazlı ve besleme ağının üç fazlı olduğunu göz önünde bulundurarak, fazların dengesiz yüklenmesini göz ardı ederek dairenin girişinde hesaplanan akımı elde ederiz:

Dairenin girişine kurulum için 63 A anma akımına sahip üç fazlı, dört kutuplu bir devre kesici seçiyoruz.

Masada Tablo 2.7 ve 2.8, kişisel arsalardaki seçkin daireler, evler ve bireysel binalar için elektrik tüketicilerinin önerilen güç değerlerini göstermektedir. Önerilen değerler, son yıllarda tamamlanan çok sayıda projenin analizine dayanarak belirlendi.

Masada 2,7 ve 2,8, kurulu güç, süresi genellikle 1 saati aşan tüketicilerin toplam gücü anlamına gelir. Ara sıra tüketiciler, priz ağının toplam gücüne dahildir. Hesaplanan güç, bireysel tüketiciler için azaltıcı faktörleri ve tüm tüketicilerin eşzamanlı çalışmasını hesaba katan 0,8'lik genel faktörü dikkate alır.

Lüks dairelerin önerilen güç tüketicileri

Toplam alanı lüks daire, m2	Plaka			Not
		Kurulmuş	hesaplanmış
				Mutfak, oturma odası, yatak odası, çocuk odası, banyo, salon
	Elektrik
				Mutfak, oturma odası, 2 yatak odası, çocuk odası, 2 banyo, hol
	Elektrik
				Mutfak, oturma odası, 2 yatak odası, 2 banyo, jakuzi, çocuk odası, kütüphane, salon
	Elektrik
				Mutfak, oturma odası, 2 yatak odası, 2 banyolar, jakuzi, çocuk odası, kütüphane, kış bahçesi, salon
	Elektrik

Kişisel arsalarda evler ve bireysel binalar için önerilen güç tüketicileri

Sitedeki yazlık veya bireysel binaların toplam alanı, m2	Plaka, ısıtma			Not
		Kurulmuş	Hesaplanmış
Kır evi 150				Elektrikli ısıtma, su ısıtıcıları, dalgıç pompa, sıcak zemin
	Elektrik
Kır evi 250				Elektrikli kazan, su ısıtıcıları, dalgıç pompa, ısıtmalı zeminler
	Elektrik
Kır evi 300
	Elektrik
Kır evi 400
	Elektrik
Kır evi 500
	Elektrik
Kır evi 600
	Elektrik
Konuk evi 100
	Elektrik
	Odun yakma			Elektrikli ısıtma, su ısıtıcıları, ısıtmalı zeminler
	Elektrik
İki araçlık garaj 40
Elektrikli ısıtmalı sera
Bölgenin elektrikli aydınlatması ve sanatsal aydınlatma				Arsa alanı 0,2 hektar

2.2. Kısa devre akımlarının hesaplanması

Kısa devre akımlarının (SC) hesaplamaları aşağıdakiler için gerçekleştirilir:

Elektrodinamik ve termal direnç açısından elektrikli ekipmanların seçimi ve test edilmesi;

Bir apartman dairesine veya kır evine girişlerde ayarların belirlenmesi ve koruma seçiciliğinin sağlanması.

Bu öncelikle seçimle ilgilidir Devre kesiciler.

Kısa devre akımlarını hesaplama prosedürünü düzenleyen ana belgeler şunlardır:

GOST 28249-93 "Elektrik tesisatlarında kısa devreler. 1 kV'a kadar gerilime sahip alternatif akım elektrik tesisatlarında hesaplama yöntemleri;

Kısa devre akımlarının hesaplanması ve elektrikli ekipmanın seçilmesine ilişkin yönergeler - RD 153-34.0-20.527-98 RAO UES, Rusya, (2002).

Kısa devre akımlarını hesaplamak için çeşitli yöntemler teknik literatürde yeterince ayrıntılı olarak yansıtılmıştır. Yayınlanan materyallere dayanan bu çalışmada, yalnızca elit konutlar için güç kaynağı projelerini uygularken ve her şeyden önce mülk ve yazlıkların güç kaynağı için kısa devre akımlarını hesaplamak için gerekli verileri sunuyoruz.

1 kV'a kadar elektrik tesislerinde kısa devre akımlarını hesaplarken, güç transformatörleri, akım transformatörleri, reaktörler, devre kesicilerin akım bobinleri dahil kısa devre devresinin tüm elemanlarının aktif ve endüktif direncini hesaba katmak gerekir. ve iletkenler. Ayrıca şunları da göz önünde bulundurmalısınız:

Kısa devre sırasında ısınmaları nedeniyle kısa devre devresindeki iletkenlerin aktif direncindeki değişiklik;

Kısa devrenin olduğu yerde elektrik ark direnci.

Eşdeğer eşdeğer devreleri hazırlarken, orijinal tasarım devresinin elemanlarının parametreleri, kısa devre noktasının bulunduğu ağ voltajı aşamasına azaltılmalıdır.

Kısa devre akımlarını hesaplarken aşağıdakilere izin verilir:

Arıza konumuyla ilgili olarak tüm dış ağı mümkün olduğunca basitleştirin ve sıfır dirençli sonsuz güce sahip bir sistem olarak gösterin;

Transformatörlerin dönüşüm oranlarını, transformatörleri bağlayan gerilim adımlarının ortalama nominal gerilimlerinin oranına eşit alın. Ortalama nominal voltaj değerleri: 10,5; 6.3; 0,4; 0,23 kV.

Doğrudan güç sistemi ağından güç alan elektrik tesislerinde, düşürücü transformatörlerin, sistemin eşdeğer endüktif reaktansı aracılığıyla sabit voltaj genliğine sahip bir kaynağa bağlandığı genel olarak kabul edilir. Şebekenin en düşük voltaj kademesine indirgenen bu direncin değeri (xc), (mOhm) formülüyle hesaplanır.

burada Uav.n.n, transformatörün alçak gerilim sargısına bağlı ağın ortalama nominal gerilimidir, V;

Uav.n - transformatörün yüksek voltaj sargısının bağlı olduğu ağın ortalama nominal voltajı, V;

Ikv.n = In0.v.n - transformatörün yüksek gerilim sargısının terminallerinde üç fazlı kısa devre sırasında akımın periyodik bileşeninin etkin değeri, kA;

Sk - transformatörün yüksek gerilim sargısının terminallerindeki koşullu kısa devre gücü, MV^A.

Belirtilen verilerin yokluğunda, sistemin eşdeğer endüktif reaktansı aşağıdaki formül (mOhm) kullanılarak hesaplanabilir:

burada Iot.nom, düşürücü transformatörün yüksek gerilim tarafına monte edilen anahtarın nominal kapatma akımıdır, kA.

Düşürücü transformatörün güç sistemi ağına bir reaktör, havai veya kablo hattı (1 km'den uzun) aracılığıyla bağlandığı durumlarda, bunların yalnızca endüktif değil aynı zamanda aktif direncinin de dikkate alınması gerekir. elementler.

Gerilimleri 1 kV'a kadar olan elektrik tesislerinde kısa devre akımlarının adı geçen birimlerde hesaplanması tavsiye edilir.

Şebekenin en düşük voltaj aşamasına indirgenmiş düşürücü transformatörün (RT, XT) aktif ve endüktif direnci, mOhm formülleri kullanılarak hesaplanır:

burada St.nom transformatörün nominal gücüdür, kV*A; Rk.z - transformatördeki kısa devre kayıpları, kW; Un.n.nom - transformatörün alçak gerilim sargısının anma gerilimi, kV; Uk - transformatörün kısa devre voltajı, %.

Masada 2.9, transformatörlerin 0,4 kV gerilime indirgenmiş aktif ve endüktif direncini gösterir.

Tablo 2.9 0,4 kV sekonder voltajlı düşürücü transformatörlerin direnci

0,4 kV sekonder voltajlı düşürücü transformatörlerin direnci

Nominal güç,	bağlantılar	Kısa voltaj kapanışlar	Direnç, mOhm
			doğrudan sıra				sıfır dizi		tek fazlı kısa devre akımı
			aktif	endüktif		aktif		endüktif	aktif	endüktif

burada R0sh ve X0sh baranın spesifik aktif değeri ve reaktansıdır, Ohm/m;

lsh - bara uzunluğu, m.

ShRA ve ShMA tipi komple fabrika yapımı baraların dirençleri Tablo 2.10'da verilmiştir.

Tablo 2.10 Komple bara kanallarının direnç değerleri

Komple bara kanallarının direnç değerleri

bara kanalı	Nominal akım, A	Faz direnci, mOhm/m		Nötr iletken direnci, mOhm/m
		aktif	endüktif	aktif	endüktif

Veri yokluğunda, baranın transformatörden devre kesiciye olan direnci yaklaşık olarak alınabilir: Rsh = 0,5 mOhm, Xsh = 0,25 mOhm.

Havai hatların aktif ve endüktif direnci (OHL):

Aktif direnç (Ohm)

nerede p - direnç tel malzemesi, bakır için p = 0,0178 Ohm*mm2/m, alüminyum için p = 0,0294.

l - hat uzunluğu, m;

S - tel kesiti, mm2.

Faz başına endüktif reaktans (mOhm/m) aşağıdaki formülle belirlenir:

burada a iletkenler arasındaki mesafedir, mm;

dпp - iletken çapı, mm.

Alüminyum ve bakır iletkenli kabloların aktif ve endüktif dirençleri tabloda verilmiştir. 2.11-2.14, havai hatlar - tabloda. 2.15.

Aynı kesite sahip yuvarlak tellerden yapılmış ve paralel olarak döşenen faz ve nötr iletkenlere sahip bir faz-sıfır döngüsünün (mOhm/m) endüktif reaktansı aşağıdaki formülle belirlenir:

Topraklama cihazları dikkate alınmadan faz-sıfır döngüsünün dirençleri Tabloda verilmiştir. 2.16'da havai hatların ve kabloların faz-sıfır döngüsünün empedansları tabloda verilmiştir. 2.17.

Gerilimi 1 kV'a kadar olan ağlarda kurulu cihazların aktif ve endüktif dirençleri tabloda verilmiştir. 2.18 ve 2.19. Devre kesicilerin verilen direnç değerleri, akım salma bobinlerinin direncini ve hareketli kontakların geçiş direncini içerir.

Tablo 2.11 İletken olmayan bir kılıf içinde alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

İletken olmayan bir kılıf içinde alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	İletken olmayan bir kılıftaki üç ve dört damarlı kabloların direnci, mOhm/m
	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Her makinenin devreye seri olarak iki ayrılabilir kontak aracılığıyla bağlandığı dikkate alınmalıdır. Elektrik kontaklarının geçiş direncini yaklaşık olarak hesaplamak için aşağıdakiler alınır: Rк = 0,1 mOhm - kabloların kontak bağlantıları için; Rк = 0,01 mOhm - baralar için; Rк - 1,0 mOhm - cihazları değiştirmek için.

Aşağıda sabit kontak bağlantılarının geçici aktif dirençleri mOhm verilmiştir:

Tablo 2.12 Alüminyum kılıf içinde alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	Alüminyum kılıflı üç ve dört damarlı kabloların direnci, mOhm/m
	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Tablo 2.13 Kurşun kılıflı alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kurşun kılıflı alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	Üç ve dört çekirdekli kurşun kılıflı kablonun direnci, mOhm/m
	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Tablo 2.14 Çelik kılıf içinde bakır iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Çelik kılıf içinde bakır iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Kısa devre akımları hesaplanırken, kısa devre devresinde bulunan tüm çok turlu ölçüm akım transformatörlerinin (Kt.a, Xta) primer sargılarının aktif ve endüktif direnci dikkate alınır. Bazı çok turlu akım transformatörlerinin parametreleri Tablo'da verilmiştir. 2.19. Kısa devre akımları hesaplanırken tek turlu transformatörlerin aktif ve endüktif direnci (500 A'nın üzerindeki akımlar için) ihmal edilebilir.

Aktif ark direnci tabloda verilmiştir. 2.20.

Üç fazlı ve tek fazlı kısa devre akımlarını hesaplama ilkelerini ele alalım. Üç fazlı kısa devre, bir elektrik sistemindeki üç faz arasındaki kısa devreyi ifade eder. Tek fazlı kısa devre, yalnızca bir fazın toprağa bağlı olduğu, nötrü sağlam topraklanmış üç fazlı bir elektrik sistemindeki güç elemanlarının topraklamasına kısa devre anlamına gelir.

Üç fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması tanımlamaktır:

Kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​etkin değeri;

Kısa devre akımının zamanın ilk ve isteğe bağlı anında periyodik olmayan bileşeni;

Şok akımı kısa devresi.

Tüketiciye güç sisteminden bir düşürücü transformatör aracılığıyla güç verildiğinde, kısa devre akımının periyodik bileşeninin (7k0) elektrik motorlarından gelen şarj dikkate alınmadan başlangıçtaki etkin değeri (kA) formülü ile hesaplanır.

burada Uav.n.n, kısa devrenin meydana geldiği şebekenin ortalama nominal voltajıdır, V;

- kısa devre devresinin toplam direnci, mOhm;

х1кз - kısa devre devresinin doğrudan sırasının toplam aktif ve endüktif direnci, sırasıyla eşit

burada xc, sistemin düşürücü transformatöre kadar olan eşdeğer endüktif reaktansı olup, en düşük voltaj kademesine indirgenmiştir, mOhm;

rt ve xt - düşürücü transformatörün aktif ve endüktif pozitif dizi direnci, mOhm;

rr ve xr - reaktörlerin aktif ve endüktif direnci, mOhm (üreticiye göre);

rtt ve xtt - akım transformatörünün birincil sargılarının aktif ve endüktif direnci, Ohm; rАВ ve ХАВ - devre kesicilerin aktif ve endüktif direnci, mOhm, serbest bırakma bobinlerinin mevcut bobinlerinin direnci ve hareketli kontakların geçiş direnci dahil;

rsh ve hsh - baraların aktif ve endüktif direnci, mOhm;

rk - çeşitli kontakların toplam aktif direnci, mOhm;

gkb, gvl ve hkb, hvl - kablo ve havai hatların aktif ve endüktif direnci, mOhm; rD, arkın kısa devre konumundaki aktif direncidir, mOhm.

Tablo 2.15 Havai hat telleri ve kablolarının aktif ve endüktif direnci (500 V'a kadar gerilimler için)

Havai hat telleri ve kablolarının aktif ve endüktif direnci (500 V'a kadar gerilimler için)

	Direnç, mOhm/m
	aktif		endüktif
	alüminyum		açık teller	kemer kağıdı izolasyonlu	borulardaki teller, kauçuk ve PVC izolasyonlu kablolar

Tablo 2.16 Topraklama cihazları hariç faz-sıfır döngü direnci değerleri

Topraklama cihazları hariç faz-sıfır döngü direnç değerleri

Bölüm faz teli, mm2	Döngünün aktif (pay) ve endüktif (payda) direnci, mOhm, nötr telin kesiti ile, mm2

Tablo 2.17 Havai hatların ve kabloların faz-sıfır döngü empedansları, mOhm/m

Havai hatların ve kabloların faz-sıfır döngü empedansları, mOhm/m

Tel kesiti, mm2		Kablo veya tel		Makaralar ve yalıtkanlar üzerindeki teller		Havai teller
	tersi		alüminyum		alüminyum		alüminyum

Tablo 2.18 Dirençlerin akım bobinlerinin anahtarlama dirençleri ve otomatik devre kesicilerin hareketli kontaklarının ve devre kesicilerin sökülebilir kontaklarının geçiş dirençleri

Alıcıların akım bobinlerinin anahtarlama dirençleri ve otomatik anahtarların hareketli kontaklarının ve anahtarların sökülebilir kontaklarının geçiş dirençleri

Nominal akım, A	65 C'de devre kesicilerin direnci, mOhm		Anahtarların sökülebilir kontaklarının direnci, mOhm
	aktif	endüktif

Tablo 2.19 Çok turlu akım transformatörlerinin primer sargılarının direnci

Çok turlu akım transformatörlerinin primer sargılarının direnci

Akım trafo oranı	Direnç, mOhm, doğruluk sınıfındaki çok turlu akım transformatörlerinin birincil sargıları

Tablo 2.20 Ark direnci değeri

Kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeni, kısa devrenin başlangıç ​​anında akımın periyodik bileşeninin genliğine eşittir, yani:

Kısa devre akımının zaman içinde isteğe bağlı bir noktada periyodik olmayan bileşeni aşağıdaki formülle belirlenir:

burada t zaman, s;

Ta, kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin bozunma süresi sabitidir, s, eşittir

burada XE ve RE, kısa devre devresinin sonuçta ortaya çıkan endüktif ve aktif direncidir, mOhm; yus - senkron açısal frekans ağ voltajı, rad/s.

Tek enerji kaynağına (güç sistemi veya otonom kaynak) sahip elektrik tesisatlarında üç fazlı kısa devrenin darbe akımı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Nerede - şekilde gösterilen eğrilerden belirlenen darbe katsayısı

Pirinç. 2.1

Ta bozunma süresi sabitidir

kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeni;

Üç fazlı kısa devre hesaplama örneği

Evin girişindeki (yazlık) kısa devre akımını belirleyin.

Köye, 400 kV*A kapasiteli 10/0,4 kV'luk bir transformatör aracılığıyla 10 kV'luk bir havai hat üzerinden güç sisteminin bir dağıtım noktasından (DP) güç sağlanmaktadır.

Yazlığa elektrik temini yapılmaktadır kablo hattı 0,4 kV 300 m uzunluğunda.

4x50 mm2 kesitli bakır iletkenli kablo (Şekil 2.2).

RP-10 baralarında kısa devre gücü Sk.z=200 MV*A.

Tasarım şeması ve eşdeğer devre Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.3.

10 kV sistem dağıtım noktasından trafo merkezine kadar 10 kV'luk bir hattın uzunluğunun 1 km'den az olduğu göz önüne alındığında, GOST 28249-93 uyarınca kısa devre hesaplamalarında hat dikkate alınmayabilir. akımlar.

Pirinç. 2.2

Pirinç. 2.3

Eşdeğer devre dirençlerinin belirlenmesi

Sistem direnci:

Trafo direnci 400 kVA (Tablo 2.9):

Elektrik kontaklarının geçiş direnci (bkz. GOST 28249-93 madde 2.5), Rк = 0,1 mOhm;

Devre kesicilerin direnci (Tablo 2.18)

Akım trafosu direnci 300/5A 1 (bkz. Tablo 2.19)

CL direnci - 0,4 kV, kesit 4x50, uzunluk 300 m (Tablo 2.14)

Kısa devre direnci:

aktif:

reaktif:

Kısa devre devre empedansı:

Üç fazlı kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​değeri:

Kısa devrenin başlangıç ​​anında kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeni:

burada Ia0 kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin en büyük başlangıç ​​değeridir.

Rasgele bir t zamanındaki periyodik olmayan bileşen aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

t zaman nerede, s

Ta, kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin bozunma süresi sabitidir;

bizim durumumuzda

periyodik olmayan bileşen yaklaşık 0,002 saniye sonra bozulur ve göz ardı edilebilir.

Kısa devre şok akımı:

nerede nerede. = 1 - Şekil 2'deki eğri boyunca. orandan 2.1

Tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması 1 kV'a kadar olan ağlarda, korunan hattın sonundaki kısa devre akımının minimum değerlerinde korumanın güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için gerçekleştirilir.

Tek fazlı kısa devrenin tasarım noktası, devre kesici tarafından korunan ağ bölümünün elektriksel olarak en uzak noktasıdır.

“Elektrik Tesisatı Kuralları” (PUE) gerekliliklerine uygun olarak, ağın hasarlı bir bölümünün bağlantısını güvenilir bir şekilde kesmek için, en küçük anma kısa devre akımı, sigorta bağlantısının anma akımını veya devrenin anma akımını aşmalıdır. en az 3 kat ters akım karakteristiğine sahip, ağın bu bölümünü koruyan kesici bobin.

Devre kesicinin yalnızca anlık bir açma (kesme) özelliği varsa, minimum nominal kısa devre akımı kesme ayarını en az 1,4 kat aşmalıdır.

Üç fazlı kısa devre akımlarının hesaplanmasıyla karşılaştırıldığında, tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması daha karmaşıktır çünkü bu durumda ileri kısa devre devresindeki (fazdaki) direncin dikkate alınmasına ek olarak, topraklama devresindeki (ters devredeki) direncin de hesaba katılması gerekir. Topraklama için çelik borular ve çerçeveler kullanıldığında kablo kanalları ve diğer bina yapılarında kısa devre direnci sorununun çözümünde birçok belirsizlik vardır.

Ek olarak, tek fazlı kısa devreler asimetrik olarak sınıflandırılır ve bu da hesaplamaya ek zorluklar getirir.

Tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması, simetrik bileşenler yöntemi veya faz-sıfır döngüsünün direnci kullanılarak yapılabilir.

Asimetrik kısa devrelerin hesaplamalarını basitleştirmek için simetrik bileşenler yöntemi önerilmiştir. Bu yöntemin özü asimetrik akım sistemini değiştirmektir. üç fazlı ağÜç simetrik sisteme sahip tek fazlı kısa devre durumunda: doğrudan, negatif ve sıfır dizi. Simetrik sistemler teorik hesaplama için oldukça basittir. Bu yöntemin pratik kullanımında çoğu zaman eksiklerden dolayı zorluklar ortaya çıkar. referans malzemeleri topraklama devresinin benimsenen versiyonu için sıfır dizi dirençleri ile.

Tek fazlı kısa devre akımlarını faz-sıfır döngüsünün direncine göre hesaplarken Ohm kanunu kullanılır ancak orijinal verilerde de aynı zorluklarla karşılaşılır.

Her iki yöntem de aynı sonucu üretmelidir ve teorik olarak birbirlerinden türetilebilir. Hesaplamanın doğruluğu yalnızca kaynak verilerin doğruluğu ile belirlenir.

GOST 28249-93'te, tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması, aşağıda daha ayrıntılı olarak ele alınan simetrik bileşenler yöntemine dayanmaktadır.

Tek fazlı kısa devrenin simetrik bileşenler yöntemiyle hesaplanması aşağıdaki formüle göre gerçekleştirilir:

burada I1, tek fazlı kısa devre akımının periyodik bileşeninin etkin değeridir, kA;

Ul - ortalama nominal (doğrusal) ağ voltajı, V;

R1E - kısa devre faz devresinin toplam aktif direnci (pozitif dizi direnci), mOhm;

R0E - sıfır dizi akımı (sıfır dizi direnci) için kısa devre devresinin toplam aktif direnci, mOhm;

X1E - kısa devre faz devresinin toplam endüktif reaktansı (pozitif dizi direnci), mOhm;

X0E - sıfır dizi akımı (sıfır dizi direnci) için kısa devre devresinin toplam endüktif reaktansı, mOhm.

Negatif dizi dirençleri, pozitif dizi dirençlerine eşittir ve yukarıdaki formülde R1E ve X1E'den önce 2 faktörüyle dikkate alınır.

Kısa devre faz devresinin toplam aktif ve toplam endüktif direnci aşağıdaki formüllerle belirlenir:

burada r1T ve X1T, düşürücü transformatörün pozitif dizi direncidir, mOhm;

r1Л ve Х1Л - hattın pozitif dizi direnci (faz iletkeni), mOhm;

rTT ve XTT - akım transformatörlerinin birincil sargılarının direnci, mOhm;

rA ve XA - devre kesicilerin direnci, mOhm;

rK - kısa devre faz devresindeki çeşitli kontakların toplam aktif direnci, mOhm;

rD - kısa devrenin bulunduğu yerde elektrik arkının aktif direnci, mOhm.

Sıfır bileşen akımı için kısa devre devresinin toplam aktif ve toplam endüktif direnci aşağıdaki formüllerle belirlenir:

burada r0Т ve Х0Т, düşürücü transformatörün sıfır dizi dirençleridir, mOhm; r0Л ve Х0Л - hattın sıfır dizi direnci (topraklama devresini dikkate alarak baraların, tellerin, kabloların direnci), mOhm;

rTT, XTT, rA, XA, rK ve rD - kısa devre faz devresinin direnci, mOhm.

Hattın sıfır dizi direnci, faz iletkeninin direnci artı topraklama devresinin direncinin üç katına eşittir:

burada rН ve ХН, tüm topraklama elemanları (nötr tel, kablo kılıfı, Çelik borular vb.), mOhm.

Hasarlı fazın sıfır dizi akımı için topraklama devresinin direncindeki 3 kat artış, simetrik bileşenler yöntemine göre, her üç fazın eşit değerdeki sıfır dizi akımlarının olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. topraklama devresi aracılığıyla kapatılır. Böylece:

Korumanın hassasiyetini kontrol etmek için tek fazlı kısa devre akımlarının minimum değerlerini belirlerken, kısa devre ile ısınmaları sonucu iletkenlerin aktif direncindeki artışın dikkate alınması önerilir. akım. Bu amaçla, kesiti 16 mm2'ye (dahil) kadar olan iletkenlerin direncinin 1200C sıcaklığa, 25-95 mm2 kesitli iletkenlerin direncinin ise 1450C sıcaklığa getirilmesi tavsiye edilir. 120-140 mm2 kesitli iletkenlerin 950C sıcaklığa direnci. Kısa devre sonunda iletkenlerin sıcaklığının bu (yaklaşık) değerleri, koruma cihazlarının gerçek zamanlı akım özellikleri dikkate alınarak ve adyabatik ısıtma işlemi koşulu altında yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilmiştir. iletken çekirdekler. Devlet standardı GOST 2824+-89, tüm bölümler için sıcaklık katsayısı değerinin alınmasına izin verir elektrik direnci 1.5'a eşittir, bu da 1450C sıcaklığa karşılık gelir. Ancak büyük kesitli iletkenler pratikte kısa devre sırasında böyle bir sıcaklığa kadar ısınmazlar.

İletkenin 200C'deki direncini son sıcaklıktaki dirence düşürmek için sıcaklık katsayısı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Okon nerede? - kısa devre sonunda iletken çekirdeğin sıcaklığı, 0C.

Sonlu sıcaklıkta iletken direnci

burada r20, iletkenin 20 0C sıcaklıktaki direncidir.

Tek fazlı kısa devre akımını hesaplamaya bir örnek.

Şekil 2'ye göre devre için. 2.2 Yazlık girişindeki tek fazlı kısa devre akımını belirler.

Hesaplama simetrik bileşenler yöntemi kullanılarak gerçekleştirilir.

Elektrik tesisatına sistemden bir düşürücü transformatör aracılığıyla güç verildiğinde, tek fazlı kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​değeri aşağıdaki formül (kA) kullanılarak hesaplanır:

burada r1E, x1E - kısa devre noktasına göre aktif ve endüktif toplam pozitif dizi direnci. Bizim durumumuzda (üç fazlı kısa devrenin hesaplanmasına bakın) - r1E = 137,5 mOhm, X1E = 45,4 mOhm;

r0E,XOE. - kısa devre noktasına göre aktif ve endüktif toplam sıfır dizi direnci.

Bu dirençler eşittir:

burada r0Т, X0Т - düşürücü transformatörün aktif ve endüktif sıfır dizi direnci;

rTT, XTT - akım transformatörünün aktif ve endüktif direnci;

rkv, HKV - devre kesicilerin aktif ve endüktif direnci;

rK - temas direnci.

Söz konusu örnek için:

Tabloya göre 2.9 400 kVA'lık bir transformatörün sıfır bileşen dirençleri şunlardır: Х0Т = 149 mOhm, r0Т = 55,6 mOhm.

burada r’0 ve x’0 aktif ve endüktif direnç 1 m bakır kablo kesit 4x50 mm2 (Tablo 2.14);

Böylece:

Teori elektrik yüklerinin hesaplanması Temelleri 1930'lu yıllarda atılan bu çalışma, verilen elektrik alıcıları ve elektrik yüklerinin grafikleri (göstergeleri) için kesin bir çözüm sağlayan bir dizi formül belirlemeyi amaçladı. Genel olarak uygulama, bireysel elektrik alıcıları ve gruplarına ilişkin ilk verilere dayanarak "aşağıdan yukarıya" yaklaşımın sınırlamalarını göstermiştir. Bu teori, bilinen verilerle az sayıda elektrik alıcısının çalışma modlarını hesaplarken, sınırlı sayıda grafiği toplarken ve 2UR için hesaplama yaparken önemini korur.

1980-1990'larda. Elektrik yüklerini hesaplama teorisi, resmileştirilmemiş yöntemlere, özellikle de elemanları “Güç kaynağı sistemlerinin elektrik yüklerini hesaplamaya yönelik Kılavuzlarda” (RTM 36.18.32.0289) yer alan karmaşık elektrik yüklerini hesaplama yöntemine giderek daha fazla bağlı kalmaktadır. Muhtemelen, elektriksel ve teknolojik göstergeler, küme analizi ve örüntü tanıma teorisi üzerine bilgi veritabanları ile çalışmak, uzman ve profesyonel değerlendirme için olasılıksal ve senolojik dağılımlar oluşturmak, sonunda güç kaynağı sisteminin tüm seviyelerinde ve tüm aşamalarında elektrik yüklerinin hesaplanması sorununu çözebilir. Teknik veya yatırım kararı verme.

Elektrik yüklerinin hesaplanmasının resmileştirilmesi yıllar içinde çeşitli yönlerde gelişmiş ve aşağıdaki yöntemlere yol açmıştır:

1. ampirik (talep katsayısı yöntemi, iki terimli ampirik ifadeler, spesifik elektrik tüketimi ve spesifik yük yoğunlukları, proses programı);
2. hesaplanan aktif güç faktörüne dayalı hesaplamalara dönüştürülen sıralı diyagramlar;
3. aslında istatistiksel;
4. Yük diyagramlarının olasılıksal modellemesi.

Talep Katsayısı Yöntemi

Talep katsayısı yöntemi en basit ve en yaygın olanıdır ve yük hesaplamalarının başladığı yerdir. Ru'nun bilinen (belirtilen) değerine ve referans literatürde verilen tablolanmış değerlere dayalı olarak ifadenin (2.20) kullanılmasından oluşur (örnekler için bkz. Tablo 2.1):

Bireysel alıcıların sayısı ve gücüne bakılmaksızın, aynı gruptaki (aynı modda çalışan) elektrik alıcıları için Kc değerinin aynı olduğu varsayılır. Fiziksel anlam- bu, elektrik alıcılarının nominal güçlerinin toplamının payıdır; pratik olarak beklenen ve karşılaşılan eşzamanlı çalışma modunu ve kurulu alıcıların bazı belirsiz kombinasyonlarının (uygulama) yüklenmesini istatistiksel olarak yansıtır.

Ks ve Kp için sağlanan referans verileri maksimum değere karşılık gelir ve matematiksel beklenti. Ortalama yerine maksimum değerlerin toplanması kaçınılmaz olarak yükü şişirir. Modern elektrik ekonomisinin (1930'lar-1960'larınkileri değil) herhangi bir elektrik güç kaynağı sistemini düşünürsek, "homojen grup" kavramının gelenekselliği açıkça ortaya çıkar. Katsayının değerindeki farklılıklar - 1:10 (1:100'e kadar ve daha yüksek) - kaçınılmazdır ve elektrik ekonomisinin jeolojik özellikleriyle açıklanmaktadır.

Masada Tablo 2.2, pompaları grup olarak karakterize eden LGS değerlerini göstermektedir. Örneğin yalnızca pompalar için KQ4 araştırmasını derinleştirirken ham su 1:10'luk bir yayılma da olabilir.

Tüketici için (bölüm, departman, atölye) C'leri bir bütün olarak değerlendirmeyi öğrenmek daha doğrudur. Tabloya benzer şekilde, güç kaynağı sisteminin aynı seviyesindeki tüm benzer teknoloji nesneleri için hesaplanan ve gerçek değerlerin bir analizinin yapılması faydalıdır. 1.2 ve 1.3. Bu, kişisel bir bilgi bankası ve hesaplamaların doğruluğunu sağlamak. Spesifik elektrik tüketimi yöntemi, teknolojik ürünlerin homojen olduğu ve niceliksel olarak çok az değiştiği 2UR bölümleri (tesisatları) (ikinci, üçüncü... Güç Sistemi Seviyesi), füze savunma sistemleri bölümleri ve 4UR atölyeleri için geçerlidir ( çıktıdaki bir artış, kural olarak, spesifik elektrik tüketimini azaltır Ay).

Maksimum güç yöntemi

Gerçek koşullarda bir tüketicinin uzun süreli çalışması, bağlantı noktasındaki yükün birden fazla süre sabit kalması anlamına gelmez. yüksek seviye güç kaynağı sistemleri. Daha önce tanımlanan bazı nesneler için güç tüketimi A ve hacim L/ ile belirlenen istatistiksel bir Lud değeri olarak, bilinen, genellikle aylık veya yıllık bir aralıkta bazı ortalamalar vardır. Bu nedenle formül (2.30)'un uygulanması maksimum yükü değil ortalama yükü verir. SAM transformatörlerini seçmek için Psr = Pmax değerini alabilirsiniz. Genel durumda, özellikle 4UR (atölye) için, Kmax'ın T olarak hesaba katılması ve maksimum aktif güç kullanımıyla fiili yıllık (günlük) üretim çalışma saati sayısının alınması gerekir.

Belirli yük yoğunlukları yöntemi

Belirli yük yoğunlukları yöntemi öncekine yakındır. Spesifik güç (yük yoğunluğu) y ayarlanır ve binanın veya şantiyenin, departmanın, atölyenin alanı belirlenir (örneğin, makine mühendisliği ve metal işleme atölyeleri için y = 0,12...0,25 kW/m2; oksijen konvertörü için) mağazalar y = = 0,16... 0,32 kW/m2). Bazı alanlar için, özellikle de birim gücü 1,0...30,0 MW olan tek güç alıcılarının bulunduğu alanlar için 0,4 kW/m2'yi aşan bir yük mümkündür.

Süreç zamanlaması yöntemi

Teknolojik program yöntemi, bir ünitenin, hattın veya makine grubunun çalışma programına dayanmaktadır. Örneğin, bir ark çeliği eritme fırınının çalışma programı belirtilir: eritme süresi (27...50 dakika), oksidasyon süresi (20...80 dakika), ısıtma sayısı ve operasyonla teknolojik bağlantı diğer çelik eritme ünitelerinin sayısı belirtilmiştir. Grafik, erime başına toplam enerji tüketimini, döngü başına ortalamayı (bir sonraki erimenin başlamasından önceki süreyi hesaba katarak) ve tedarik ağını hesaplamak için maksimum yükü belirlemenize olanak tanır.

Sıralı Grafik Yöntemi

1960'larda ve 1970'lerde kuralcı olarak kullanılan sıralı diyagramlar yöntemi. 1980'ler-1990'larda güç kaynağı sisteminin tüm seviyeleri ve tasarımın tüm aşamalarında. hesaplanan aktif güç faktörüne göre yüklerin hesaplanmasına dönüştürülür. Elektrik alıcılarının sayısı, güçleri, çalışma modları hakkında veriler varsa, güç sağlayan güç kaynağı sistemi 2UR, SAM (tel, kablo, bara, alçak gerilim ekipmanı) elemanlarını hesaplamak için kullanılması önerilir. 1 kV'a kadar gerilimli yük (tüm atölyedeki etkin alıcı sayısı için basitleştirilmiştir, yani 6 - 10 kV 4UR gerilime sahip bir ağ için). Sıralı diyagramlar yöntemi ile hesaplanan aktif güç katsayısına dayalı hesaplama arasındaki fark, her zaman açıkça Рmax/Рср (2.16) oranı olarak anlaşılan maksimum katsayının, hesaplanan aktif güç katsayısı Ap ile değiştirilmesidir. Bir düğüm elemanı için hesaplama prosedürü aşağıdaki gibidir:

Nominal PHOMi (kurulu) güçlerini gösteren elektrikli elektrik alıcılarının bir listesi (sayı) derlenir;

En yüksek elektrik tüketimine sahip iş vardiyası belirlenir ve karakteristik günler üzerinde anlaşmaya varılır (teknoloji uzmanları ve enerji sistemi ile);

Teknolojik sürecin güç tüketimini etkileyen özellikleri açıklanmakta, yüksek yük dengesizliğine sahip güç alıcıları vurgulanmaktadır (maksimum etkili yüke göre farklı değerlendirilirler);

Aşağıdaki elektrik alıcıları hesaplamanın (listenin) dışında tutulmuştur: a) düşük güç; b) elektrik yüklerini hesaplama koşullarına göre rezerve edin; c) ara sıra dahil edilir;

Aynı tipte (modda) çalışma özelliğine sahip elektrik alıcı grupları belirlenir;

Bu gruplardan, bireysel kullanım katsayısı a:u/; aynı değere sahip olan alt gruplar ayırt edilir;

Aynı çalışma moduna sahip elektrik alıcıları tanımlanır ve ortalama güçleri belirlenir;

Ortalama reaktif yük hesaplanır;

Aktif gücün grup kullanım faktörü Kn bulunur;

Hesaplanmış etkin sayı n elektrik alıcısından oluşan bir gruptaki elektrik alıcıları:

burada etkin (azaltılmış) elektrik alıcı sayısı, çalışma modunda homojen olan aynı güçteki elektrik alıcılarının sayısıdır; bu, farklı güç ve çalışma moduna sahip bir grup elektrik alıcısı ile hesaplanan maksimum P'nin aynı değerini verir.

Bir gruptaki elektrik alıcılarının sayısı dört veya daha fazla olduğunda, en büyük elektrik alıcısının nominal gücünün Pmutm'un nominal güce oranı olması koşuluyla, PE'nin n'ye (elektrik alıcılarının gerçek sayısı) eşit alınmasına izin verilir. Daha küçük olan elektrik alıcısının Dom mm'si üçten azdır. N'nin değerini belirlerken, toplam gücü tüm grubun nominal gücünün% 5'ini aşmayan küçük elektrik alıcılarının hariç tutulmasına izin verilir;

Referans verilerine ve ısıtma süresi sabiti T0'a dayanarak hesaplanan Kp katsayısının değeri kabul edilir;

Hesaplanan maksimum yük belirlenir:

Elektrik yükleri 1 kV'un üzerinde gerilime sahip ağlarda (4UR, 5UR'de bulunan) güç kaynağı sisteminin bireysel düğümlerinin, kayıpların dahil edilmesiyle benzer şekilde belirlenmesi önerildi.

Hesaplama sonuçları bir tabloda özetlenmiştir. Bu, hesaplanan aktif güç faktörüne dayalı olarak yüklerin hesaplanmasını tüketir.

Bir grup elektrik alıcısının hesaplanan maksimum yükü Pmax basitleştirilmiş bir şekilde bulunabilir:

burada Rnom grup nominal gücüdür (elektrik yüklerini hesaplamak için yedek olanlar hariç nominal güçlerin toplamı); Рср.см ~ en yoğun vardiya için ortalama aktif güç.

Formül (2.32) kullanılarak yapılan hesaplamalar hantaldır, anlaşılması ve uygulanması zordur ve en önemlisi sıklıkla çift (veya daha fazla) hata üretir. Yöntem, varsayımlar yaparak başlangıç ​​bilgilerinin Gauss olmayan rastgeleliğinin, belirsizliğinin ve eksikliğinin üstesinden gelir: aynı isimli elektrik alıcıları aynı katsayılara sahiptir, elektrik yükü koşulları nedeniyle yedek motorlar hariç tutulur, kullanım katsayısı, alıcı sayısından bağımsız olarak kabul edilir. Gruptaki elektrik tüketicileri, neredeyse sabit bir yük programına sahip elektrik tüketicileri belirlenir ve en küçükleri, elektrik alıcılarının gücünün hesaplanmasından hariç tutulur. Yöntem, güç kaynağı sisteminin farklı seviyeleri ve proje uygulamasının farklı aşamaları (koordinasyon) için farklılaştırılmamıştır. Hesaplanan maksimum aktif güç katsayısı Kmax'ın, elektrik alıcılarının sayısı arttıkça birlik eğiliminde olduğu varsayılır (aslında durum böyle değildir - istatistikler bunu doğrulamaz. 300...1000 motorun bulunduğu bir bölüm için, ve 6000'e kadar motorun bulunduğu bir atölyede katsayı 1,2…1,4 olabilir). Uygulama pazar ilişkileri Otomasyona ve ürün çıktısının çeşitlenmesine yol açarak elektrik alıcılarını gruptan gruba taşır.

Faaliyet gösteren işletmeler için YaSr.cm'nin istatistiksel olarak belirlenmesi, en yoğun vardiyayı seçmenin zorluğu (bir vardiya içindeki farklı işçi kategorilerinin işe başlamasının ertelenmesi, dört vardiyalı çalışma vb.) nedeniyle karmaşıktır. Ölçümlerde belirsizlik var (idari-bölgesel yapıdaki örtüşme). Güç sistemi tarafındaki kısıtlamalar, bir vardiyada maksimum yük Ртгх meydana gelirken, diğer vardiyada elektrik tüketiminin daha yüksek olduğu modlara yol açmaktadır. Рр'yi belirlerken ara hesaplamaları hariç tutarak Рср.см'den vazgeçmek gerekir.

Yöntemin eksikliklerinin ayrıntılı olarak değerlendirilmesi, elektrik yüklerinin hesaplanmasının klasik fikirlere dayalı olduğunu gösterme ihtiyacından kaynaklanmaktadır. elektrik devresi ve yük grafikleri teorik olarak yeterli doğruluğu sağlayamaz.

Elektrik yüklerinin hesaplanmasına yönelik istatistiksel yöntemler, birçok uzman tarafından sürekli olarak savunulmaktadır. Yöntem, belirli bir üretim alanında faaliyet gösteren bir grup mekanizma için bile katsayıların ve göstergelerin büyük ölçüde değiştiğini dikkate alır. Örneğin, aynı tipteki otomatik olmayan metal kesme makineleri için anahtarlama faktörü 0,03 ile 0,95 arasında, A3 yükü - 0,05 ile 0,85 arasında değişmektedir.

Belirli bir zaman aralığında Рр fonksiyonunun maksimumunu bulma görevi, farklı çalışma modlarına sahip elektrik alıcılarının ve tüketicilerin 2UR, SAM, 4UR'dan güç alması nedeniyle karmaşık hale gelir. İstatistiksel yöntem, bireysel elektrik alıcılarının çalışma moduna ve bireysel grafiklerin sayısal özelliklerine bakılmaksızın, elektrik alıcılarının karakteristik gruplarını besleyen hatların yüklerinin ölçülmesine dayanmaktadır.

(xtypo_quote)Yöntem iki integral özelliği kullanır: genel ortalama yük PQp ve genel standart sapma; burada varyans DP aynı ortalama aralığı için alınır. (/xtypo_quote)

Maksimum yük aşağıdaki şekilde belirlenir:

P değerinin farklı olduğu varsayılmaktadır. Olasılık teorisinde sıklıkla üç sigma kuralı kullanılır: Pmax = Pav ± 3, normal dağılımla maksimum 0,9973 olasılığa karşılık gelir. Yükün %0,5 oranında aşılma olasılığı p = 2,5'e karşılık gelir; p = 1,65 için %5 hata olasılığı sağlanır.

İstatistiksel yöntem, mevcut bir sanayi kuruluşunun yüklerini incelemek için güvenilir bir yöntemdir ve beyan edilenin nispeten doğru bir değerini sağlar. sanayi kuruluşu Güç sistemindeki yoğun saatlerde maksimum yük Pi(miiX). Bu durumda, elektrik alıcılarının (tüketicilerin) çalışmalarının Gauss dağılımını varsaymak gerekir.

Yük grafiklerinin olasılıksal modelleme yöntemi, zaman içinde elektrik alıcı gruplarının toplam yükündeki ardışık rastgele değişikliklerin olasılıksal doğasının doğrudan incelenmesini içerir ve otokorelasyonun (formül () yardımıyla rastgele süreçler teorisine dayanır. 2.10)) çapraz korelasyon fonksiyonları ve diğer parametreler elde edilir. Büyük ünite gücüne sahip elektrik alıcılarının çalışma programlarına, atölyelerin ve işletmelerin çalışma programlarına ilişkin araştırma, güç tüketimi modlarını yönetme ve programları hizalama yönteminin beklentilerini belirler.

Maksimum güç, diğer bir deyişle toplam gücün (Sm) yarım saatlik bir süre içindeki ortalama değerlerinin maksimumu olarak tanımlanır. Hesaplanır veya güç kaynağı hatlarının kesitlerinin yeterliliğini, ısıtma ve akım yoğunluğunu dikkate alarak belirlemenize, transformatörlerin gücünü seçmenize, ağdaki güç kayıplarını ve elektrik kesintilerini belirlemenize olanak tanır. Tasarım yükünü hesaplamak için öncelikle temel kavramları ve katsayıları incelemelisiniz.

Bu nedenle, maksimum yükü hesaplamak için maksimum yüklü vardiya için ortalama aktif yük (Rcm) ve ortalama reaktif yük (Qcm) gereklidir ve yıl için elektrik kaybını belirlemek için ortalama yıllık aktif yük (Rsg) gerekir. ) ve reaktif (Qsg) enerji gereklidir. Uygulamada, aktif ve reaktif enerjinin ortalama yükünü hesaplamak için, sayaç okumalarına göre belirli bir süre (genellikle vardiya sırasında) ilgili enerjinin tüketim miktarı bu zaman aralığı ile ilişkilendirilir.

Maksimum kısa süreli veya tepe yük (Ipeak) kavramı vardır - ağları test etmek ve korumak ve voltaj dalgalanmalarını belirlemek için periyodik olarak oluşan bir yük.

• Kurulu aktif güç kullanım faktörü (Ki). Aynı çalışma modlarına (Рсм) sahip alıcıların ortalama aktif gücünün, bu elektrik alıcılarının kurulu gücüne (Ру) oranı olarak tanımlanır. Buna karşılık, uzun süreli çalışma modlu elektrik alıcısının kurulu gücü pasaport tarafından belirlenir ve kısa süreli çalışma modlu alıcı, uzun süreli çalışma moduna indirgenir. Bir grup alıcı için toplam kurulu aktif güç, tüm alıcıların aktif güçlerinin toplanmasıyla belirlenir. Bir grup heterojen alıcı için Ki katsayısının, toplam ortalama gücün (Рсм) toplam kurulu güce (Ру) oranına eşit olduğunu belirtmekte fayda var.
• Maksimum aktif güç faktörü (Km). Hesaplanan aktif gücün (Рм) bir vardiya veya yıl için ortalama değerine (sırasıyla Рсм veya Рсг) oranı olarak hesaplanır. Şekil, bu katsayının farklı kullanım oranlarındaki etkin alıcı sayısına bağımlılığını ortaya koymaktadır.

	K m'nin K i'deki değeri

• Yük faktörü (Kn), günlük ve yıllık programlarda yükün eşitsiz olduğunu gösterir. Değeri önceki katsayı değeriyle ters orantılıdır.
• Aktif güç talebi faktörü (Kc), tüm tüketicilerin aynı anda çalışıp çalışmadığını gösterir ve hesaplanan yükün (Pm) tüm alıcıların kurulu gücüne (Pu) oranı olarak hesaplanır. Aşağıdaki tabloda bu katsayının değerlerini görebilirsiniz.

Elektrik alıcıları
Küçük ölçekli üretime yönelik metal kesme makineleri: küçük tornalama, planyalama, kanal açma, frezeleme, delme, atlıkarınca, bileme vb.
Aynı, ancak büyük ölçekli üretim
Damgalama presleri, otomatik makineler, taret presleri, kaba işleme presleri, dişli azdırma preslerinin yanı sıra büyük torna tezgahları, planya freze makineleri, döner ve sıkıcı makineler
Çekiçler, dövme makineleri, çekme makineleri, yolluklar, temizleme tamburları için tahrikler
Çubuklardan parça üretimi için çok yataklı otomatik makineler
Otomatik metal işleme üretim hatları
Taşınabilir elektrikli alet
Pompalar, kompresörler, motor jeneratörleri
Egzozlar, fanlar
Asansörler, konveyörler, helezonlar, engellenmemiş konveyörler
Aynı, birbirine bağlı
Vinçler, yük asansörleri PV'de = %25
PV = %40 ile aynı
Kaynak transformatörleri ark kaynağı
Dikiş kaynak makineleri
Aynı popo ve nokta
Kaynak makineleri
Tek istasyonlu kaynak motoru jeneratörleri
Çok istasyonlu kaynak motoru jeneratörleri
Sürekli rezistanslı fırınlar otomatik indirmeürünler, kurutma dolapları
Aynısı, periyodik yüklemeyle
Küçük ısıtma cihazları
Düşük Frekanslı İndüksiyon Ocakları
Motor jeneratörleri indüksiyon fırınları yüksek frekans
İndüksiyon fırınları için tüp jeneratörleri

• Anahtarlama faktörü (Kv). Bir alıcı için, belirli bir zaman aralığında (Tv) çalışma süresinin bu aralığın süresine (Tt) oranı ile belirlenir. Bir grup elektrik alıcısının katsayısı, incelenen zaman aralığı boyunca grup için açılan ortalama aktif gücün grubun kurulu gücüne bölünmesiyle belirlenir.
• Alıcı aktif güç yük faktörü (Kz). Önceki katsayıya benzer şekilde alıcının çalışma süresinden de etkilenir. Belirli bir zaman periyodundaki bir çalışma süresi boyunca ortalama aktif gücün (Рс), nominal güce (Рн) bölünmesiyle hesaplanır. Grubun katsayısı yukarıda belirtilen Ki ve Kv katsayılarının oranıyla belirlenir. Yük faktörünü hesaplamak mümkün değilse, standart değerler: 0,9 - uzun süreli çalışan alıcılar, 0,75 - aralıklı çalışan.
• Enerji kullanımına ilişkin kaydırma katsayısı (α). Bu katsayı, mevsimsellik ve aralıklı yüklemeleri dikkate alarak yıllık enerji tüketimini belirler. İşletmenin faaliyet türüne bağlı olarak, katsayının yaklaşık değerleri, demir metalurji tesislerinde yardımcı atölyeler için tipik olan 0,65'ten alüminyum tesisleri için 0,95'e kadar değişebilir.

Aşağıdaki miktarlar için verilerin mevcut olup olmadığı belirlenir:

• Alıcı, yük planına uygun olarak maksimum yükte ve elektrik tüketiminde yılda kaç saat çalışmaktadır? Bu değere maksimum aktif gücün yıllık kullanım saati (Tm) adı verilir ve vardiya sayısına ve işletmenin faaliyet türüne bağlıdır. Yani, tek vardiyada çalışırken Tm 1800 ila 2500 saat arasında olabilir, iki vardiya çalışıyorsanız - 4500 saate kadar, üç vardiyada - 7000 saate kadar;
• İşletmenin yıllık çalışma saati sayısı (Tg), yıllık elektrik kullanım şekli hakkında fikir verecektir. Vardiya sayısına ve sürelerine bağlıdır;
• Etkin alıcı sayısının değeri, farklı çalışma modlarına sahip bir grup alıcının bir grup homojen alıcıyla değiştirilmesini mümkün kılar. Şekilde elektrik alıcılarının etkin sayısını belirleyen eğriler gösterilmektedir.

Peki tasarım yükünü nasıl belirliyorsunuz? İçin yük hesaplamaları En doğru yöntem sıralı diyagram yöntemidir. Her bir alıcının gücü, tüm alıcıların sayısı ve teknik amacı hakkında verilere sahip olmanın yanı sıra yukarıdaki katsayıları ve değerleri kullanarak, güç üniteleri için hesaplama prosedürünü dikkate alacağız:

• Alıcıları durumlarına göre gruplara ayırıyoruz. teknolojik amaç;
• Her grup için ortalama aktif ve reaktif gücü (Рcm ve Qcm) hesaplıyoruz;
• Alıcı sayısını (n), toplam kurulu gücü (Ру) ve ayrıca toplam ortalama reaktif ve aktif güçleri belirliyoruz;
• Grubun kullanım oranını (Ci) hesaplıyoruz;
• Elektrik alıcılarının etkin sayısını belirliyoruz;
• Yukarıdaki tablo ve şekli kullanarak maksimum katsayıyı buluyoruz;
• Hesaplanan aktif gücü (Pm) hesaplıyoruz ve hesaplanan reaktif güç (Qm), ortalama reaktif güce (Qcm) eşittir;
• Tahmini toplam gücü (Sm) ve akımı (Im) bulun.

İtibaren doğru seçim Elektrik kablolarının kesiti evdeki konfor ve güvenliğe bağlıdır. Aşırı yüklendiğinde iletken aşırı ısınır ve yalıtım eriyerek yangına veya kısa devreye neden olabilir. Ancak kablonun fiyatı arttığı için gerekenden daha büyük bir kesit almak karlı değildir.

Genel olarak tüketici sayısına göre önce dairenin kullandığı toplam gücü belirledikten sonra sonucu 0,75 ile çarparak hesaplanır. PUE, kablo kesiti boyunca bir yük tablosu kullanır. Buradan, malzemeye ve geçen akıma bağlı olarak çekirdeklerin çapını kolayca belirleyebilirsiniz. Kural olarak bakır iletkenler kullanılır.

Kablo çekirdeğinin kesiti, standart boyut aralığını arttırma yönünde tam olarak hesaplanana karşılık gelmelidir. Hafife alındığında en tehlikelisidir. Daha sonra iletken sürekli olarak aşırı ısınır ve yalıtım hızla bozulur. Ve eğer uygun olanı kurarsanız sık sık tetiklenecektir.

Tel kesiti arttırılırsa maliyeti daha fazla olacaktır. Belirli bir rezerv gerekli olmasına rağmen, gelecekte kural olarak yeni ekipmanın bağlanması gerekli olacaktır. Yaklaşık 1,5'luk bir güvenlik faktörünün kullanılması tavsiye edilir.

Toplam gücün hesaplanması

Dairenin tükettiği toplam güç, dağıtım panosuna giren ve hatlara ayrıldıktan sonra ana girişe düşer:

• aydınlatma;
• soket grupları;
• Bireysel güçlü elektrikli aletler.

Bu nedenle en büyük kesit güç kablosu- girişte. Çıkış hatlarında yüke bağlı olarak azalır. Öncelikle tüm yüklerin toplam gücü belirlenir. Tüm ev aletlerinin mahfazalarında ve pasaportlarında belirtildiği için bu zor değil.

Tüm güçler toplanır. Hesaplamalar her devre için benzer şekilde yapılır. Uzmanlar bu miktarın 0,75 ile çarpılmasını öneriyor. Bu, tüm cihazların aynı anda ağa bağlı olmamasıyla açıklanmaktadır. Diğerleri daha büyük bir bölüm seçmenizi önerir. Bu sayede gelecekte satın alınabilecek ek elektrikli cihazların daha sonra devreye alınması için bir rezerv oluşturulur. Bu kablo hesaplama seçeneğinin daha güvenilir olduğunu belirtmekte fayda var.

Tel kesiti nasıl belirlenir?

Tüm hesaplamalara kablo kesiti de dahildir. Formülleri kullanırsanız çapa göre belirlemek daha kolaydır:

• S=π D²/4;
• D= √(4×S/π).

Burada π = 3,14.

S = N×D²/1,27.

Esnekliğin gerekli olduğu yerlerde örgülü teller kullanılır. Kalıcı kurulumlarda daha ucuz katı iletkenler kullanılır.

Güce göre kablo nasıl seçilir?

Kablolamayı seçmek için kablo kesitine ait yük tablosunu kullanın:

• Açık tip hatta 220 V enerji veriliyorsa ve toplam güç 4 kW ise 1,5 mm² kesitli bakır iletken alınır. Bu boyut Genellikle aydınlatma kablolarında kullanılır.
• 6 kW gücünde daha büyük kesitli iletkenler gereklidir - 2,5 mm². Tel, ev aletlerinin bağlandığı prizlerde kullanılır.
• 10 kW'lık bir güç, 6 mm² kablo kullanılmasını gerektirir. Genellikle elektrikli sobanın bağlandığı mutfak için tasarlanmıştır. Böyle bir yükün temini ayrı bir hat üzerinden yapılır.

Hangi kablolar daha iyi?

Elektrikçiler, Alman markası NUM'un ofis ve konut binaları için kablolarını çok iyi biliyorlar. Rusya'da aynı adı taşısa da daha düşük özelliklere sahip marka kablolar üretiyorlar. Çekirdekler arasındaki boşluktaki bileşik sızıntıları veya yokluğu ile ayırt edilebilirler.

Tel monolitik ve çok telli olarak üretilmektedir. Her bir çekirdek ve tüm bükümler dıştan PVC ile yalıtılmıştır ve aralarındaki dolgu yanıcı değildir:

• Böylece NUM kablosu, dış mekandaki izolasyon güneş ışığı nedeniyle tahrip olduğundan iç mekanlarda kullanılır.
• Dahili kablo olarak ise VVG marka kablo yaygın olarak kullanılmaktadır. Ucuz ve oldukça güvenilirdir. Yere sermek için kullanılması tavsiye edilmez.
• VVG marka tel düz ve yuvarlak olarak yapılmıştır. Çekirdekler arasında dolgu maddesi kullanılmaz.
• Yanmayı desteklemeyen bir dış kabuktan yapılmıştır. Damarlar 16 mm² ve ​​üzeri kesite kadar yuvarlak olarak üretilmektedir.
• PVS ve ShVVP kablo markaları çok telli olarak üretilmiştir ve öncelikle ev aletlerini bağlamak için kullanılır. Genellikle ev elektrik kabloları olarak kullanılır. Çok telli iletkenlerin dış mekanlarda korozyon nedeniyle kullanılması önerilmez. Ayrıca düşük sıcaklıklarda eğilme izolasyonu çatlar.
• Sokakta zırhlı ve neme dayanıklı AVBShv ve VBShv kabloları yeraltına döşeniyor. Zırh, kablonun güvenilirliğini artıran ve mekanik strese karşı dayanıklı kılan iki çelik şeritten yapılmıştır.

Akım yükünün belirlenmesi

Geometrik parametrelerin elektriksel parametrelerle ilişkili olduğu kablo kesitinin güç ve akıma göre hesaplanmasıyla daha doğru bir sonuç elde edilir.

Ev kablolaması için yalnızca aktif yükün değil aynı zamanda reaktif yükün de dikkate alınması gerekir. Mevcut güç aşağıdaki formülle belirlenir:

ben = P/(U∙cosφ).

Reaktif yük oluşturulur floresan lambalar ve elektrikli cihazların motorları (buzdolabı, elektrikli süpürge, elektrikli aletler vb.).

Güncel örnek

Bağlanmak için bakır kablonun kesitini belirlemeniz gerekiyorsa ne yapmanız gerektiğini öğrenelim. Ev aletleri toplam gücü 25 kW ve üç fazlı makineler 10 kW'tır. Bu bağlantı toprağa döşenen beş damarlı kablo ile yapılır. Evdeki yiyecekler nereden geliyor?

Reaktif bileşen dikkate alındığında, ev aletlerinin ve ekipmanlarının gücü şöyle olacaktır:

• P günlük yaşam = 25/0,7 = 35,7 kW;
• Önceki rev. = 10/0,7 = 14,3 kW.

Giriş akımları belirlenir:

• ben hayatım = 35,7×1000/220 = 162 A;
• Rev. = 14,3×1000/380 = 38 A.

Tek fazlı yükleri üç faza eşit olarak dağıtırsanız, bunlardan biri akımı taşıyacaktır:

ben f = 162/3 = 54 A.

ben f = 54 + 38 = 92 A.

Tüm ekipmanlar aynı anda çalışmayacaktır. Rezerv dikkate alındığında, her aşama şu akımı hesaba katar:

ben f = 92×0,75×1,5 = 103,5 A.

Beş damarlı bir kabloda yalnızca faz iletkenleri dikkate alınır. Toprağa döşenen bir kablo için 103,5 A akım için 16 mm²'lik bir çekirdek kesiti belirleyebilirsiniz (kablo kesitine göre yük tablosu).

Akımın daha iyi hesaplanması, daha küçük bir kesit gerektiğinden paradan tasarruf etmenizi sağlar. Kablo gücünün kabaca hesaplanmasıyla çekirdek kesiti 25 mm² olacak ve bu da daha pahalıya mal olacaktır.

Kablo voltaj düşüşü

İletkenlerin dikkate alınması gereken bir direnci vardır. Bu özellikle uzun kablo uzunlukları veya küçük kesitler için önemlidir. Kablodaki voltaj düşüşünün %5'i geçmemesi gereken PES standartları oluşturulmuştur. Hesaplama şu şekilde yapılır.

1. İletken direnci belirlenir: R = 2×(ρ×L)/S.
2. Gerilim düşüşü bulundu: U pad. = I×R. Doğrusal yüzdeyle ilgili olarak şu şekilde olacaktır: U % = (U düşen / U doğrusal) × 100.

Formüllerde aşağıdaki gösterimler kullanılır:

• ρ - direnç, Ohm×mm²/m;
• S - alanı enine kesit, mm².

Katsayı 2, akımın iki kablodan aktığını gösterir.

Gerilim düşüşüne dayalı kablo hesaplama örneği

• Tel direnci: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 Ohm.
• İletkendeki akım gücü: I = 7000/220 =31,8 A.
• Taşıyıcıdaki voltaj düşüşü: U pad. = 31,8×0,28 = 8,9 V.
• Gerilim düşüşü yüzdesi: %U = (8,9/220)×100 = 4,1 %.

Taşıyıcı, üzerindeki voltaj düşüşünün yüzdesi normal aralıkta olduğundan, elektrik tesisatları çalışma kurallarının gerekliliklerine uygun olarak kaynak makinesi için uygundur. Ancak besleme telindeki değeri büyük kalıyor ve bu da kaynak işlemini olumsuz etkileyebiliyor. Burada kaynak makinesi için besleme voltajının izin verilen alt sınırını kontrol etmek gerekir.

Çözüm

Nominal akım uzun süre aşıldığında elektrik kablolarını aşırı ısınmaya karşı güvenilir bir şekilde korumak için, kablo kesitleri uzun süreli izin verilen akımlara göre hesaplanır. Kablo kesiti için bir yük tablosu kullanıldığında hesaplama basitleştirilir. Maksimum akım yüküne göre hesaplama yapılırsa daha doğru sonuç elde edilir. Kararlı ve uzun süreli çalışma için elektrik kablo devresine otomatik bir anahtar takılıdır.