Побудова розрахункової схеми мережі Для вибору перетинів окремих ділянок електричної мережі але умовам нагрівання і економічної щільності струму досить знати тільки струмові навантаження цих ділянок мережі. Розрахунок мережі по втраті напруги може бути виконаний тільки в тому випадку, якщо відомі не тільки навантаження, але і довжини всіх ділянок мережі. У зв'язку з цим, приступаючи до розрахунку мережі, необхідно насамперед скласти її розрахункову схему, на якій повинні бути вказані навантаження і довжини всіх ділянок. При розрахунках трифазних мереж навантаження всіх трьох фазних проводів приймаються однаковими. Насправді ця умова суворо виконується лише для силових мереж з трифазними електродвигунами. Для мереж з однофазними електроприймачами, наприклад для міських мереж з освітлювальними лампами і побутовими приладами, завжди є деяка нерівномірність розподілу навантаження по фазах лінії. При практичних розрахунках мереж з однофазними приймачами умовно також беруть розподіл навантажень по фазах рівномірним. За умови рівномірного навантаження фаз лінії в розрахунковій схемі немає необхідності вказувати всі дроти мережі. Досить уявити однолінійну схему з зазначенням всіх приєднаних до мережі навантажень і довжин всіх ділянок мережі. На схемі також повинні бути зазначені місця встановлення плавких запобіжників або інших захисних апаратів. При складанні розрахункової схеми електропроводки всередині приміщення слід користуватися планами і розрізами будівлі, на яких повинна бути нанесена електропроводка із зазначенням точок приєднання електроприймачів. Розрахункова схема зовнішньої мережі складається за планом селища чи промислового підприємства, на якому також повинна бути нанесена мережу і вказані точки приєднання груп електроприймачів (будинків або окремих будівель промислового підприємства). Довжини всіх ділянок мережі вимірюються за кресленням з урахуванням масштабу, в якому він викреслений. За відсутності креслення довжини всіх ділянок мережі повинні бути виміряні в натурі. При складанні розрахункової схеми мережі дотримання масштабу для ділянок мережі не потрібно. Слід лише дотримуватися правильну послідовність з'єднання окремих ділянок мережі між собою. На малюнку представлений приклад розрахункової схеми лінії зовнішньої мережі селища. Довжини ділянок мережі на схемі вказані зверху і зліва в метрах, знизу і справа навантаження представлені стрілками, у яких вказані розрахункові потужності в кіловатах. Лінія АБВ називається магістраллю, ділянки БД, BE і ВГ - відгалуженнями. Як видно з малюнка, окремі ділянки мережі представлені без масштабу, що не заважає точності розрахунку, якщо довжина ділянок вказана правильно. Розрахункова схема ділянки зовнішньої мережі 380/220 В житлового селища. Визначення розрахункових навантажень електричної мережі Визначення розрахункових навантажень (потужностей) є значно складнішим завданням. Освітлювальна лампа, нагрівальний прилад або телевізор при номінальній напрузі на затискачах споживає певну номінальну потужність, яка може бути прийнята за розрахункову потужність цього приймача. Складніше йде справа з електродвигуном, для якого споживана з мережі потужність залежить від моменту обертання пов'язаного з двигуном механізму - верстата, вентилятора, транспортера і т. п. На табличці, прикріпленою до корпусу двигуна, вказується його номінальна потужність. Фактична потужність, споживана двигуном з мережі, відрізняється від номінальної. Наприклад, навантаження двигуна токарного верстата буде змінюватися в залежності від розміру оброблюваної деталі, товщини стружки, що знімається і т. п. Двигун вибирається по найбільш важких умов роботи верстата, у зв'язку з чим при інших режимах роботи двигун буде недовантажений. Таким чином, розрахункова потужність двигуна, як правило, менше його номінальної потужності. Визначення розрахункової потужності для групи електроприймачів ще більше ускладнюється, тому що в цьому випадку доводиться враховувати можливе число включених приймачів. Уявімо собі, що потрібно визначити розрахункове навантаження для лінії, яка живить майстерню, в якій встановлено 30 електродвигунів. З них тільки деякі будуть працювати безперервно (наприклад, двигуни, з'єднані з вентиляторами). Двигуни верстатів працюють з перервами на час установки нової деталі для обробки. Частина двигунів може працювати з неповним навантаженням або вхолосту і т. д. При цьому навантаження лінії, яка живить майстерню, що не буде залишатися постійною. Зрозуміло, що за розрахункове навантаження лінії слід прийняти найбільшу можливу навантаження, як найбільш важку для провідників лінії. Під найбільшим навантаженням розуміється не короткочасний її поштовх, а найбільше середнє значення за півгодинний період часу. Розрахункове навантаження (кВт) групи електроприймачів може бути визначена за формулою Р = Кс х Ру, де Кс - коефіцієнт попиту для режиму найбільшого навантаження, що враховує найбільше можливе число включених приймачів групи. Для двигунів коефіцієнт слроса повинен враховувати також величину їх завантаження; Ру - встановлена потужність групи приймачів, що дорівнює сумі їх номінальних потужностей, кВт. Ви завжди можете більш детально ознайомитися з методами визначення розрахункових навантажень за спеціальною літературою. Визначення розрахункового струму лінії для одного електроприймача та групи електроприймачів При виборі перерізу провідників за умовою нагрівання або з економічної щільності струму необхідно визначити величину розрахункового струму лінії. Для трифазного електроприймачі величина розрахункового струму (А) визначається за формулою де Р - розрахункова потужність приймача, кВт; Uн - номінальна напруга на затискачах приймача, рівне междуфазное (лінійному) напрузі мережі, до якої він приєднується, В; cos ф - коефіцієнт потужності приймача. Цією формулою можна також користуватися для визначення розрахункового струму групи трифазних або однофазних приймачів за умови, що однофазні приймачі приєднані порівну до всіх трьох фазах лінії. Величина розрахункового струму (А) для однофазного приймача або для групи приймачів, приєднаних до однієї фази мережі трифазного струму, визначається за формулою де U Н.Ф - номінальна напруга приймачів, рівне фазному напрузі мережі, до якої вони приєднуються, В. Величина розрахункового струму для групи приймачів, приєднаних до лінії однофазного струму, також визначається за цією формулою. Для ламп розжарювання і нагрівальних приладів коефіцієнт потужності cosфі = 1. У цьому випадку формули для визначення розрахункового струму відповідно спрощуються. Визначення струму за розрахунковою схемою електричної мережі Повернемося до розрахункової схемою зовнішньої мережі житлового селища, представленої на малюнку. На цій схемі розрахункові навантаження приєднаних до лінії будинків вказані в кіловатах у кінців відповідних стрілок. Для вибору перетину проводів лінії необхідно знати навантаження всіх ділянок. Це навантаження визначається на підставі першого закону Кірхгофа, за яким для будь-якої точки мережі сума приходять струмів повинна дорівнювати сумі виходять струмів. Цей закон справедливий також для навантажень, виражених в кіловатах. Знайдемо розподіл навантажень по ділянках лінії. У кінці лінії на ділянці довжиною 80 м, що примикає до точки Г, навантаження 9 кВт дорівнює розрахункової навантаженні приєднаного до лінії в точці Г будинку. На ділянці відгалуження довжиною 40 м, що примикає до точки В, навантаження дорівнює сумі навантажень будинків, приєднаних на ділянці ВГ відгалуження: 9 +6 = 15 кВт. На ділянці магістралі завдовжки 50 м, що примикає до точки В, навантаження складає 15 + 4 +5 = 24 кВт. Подібним же чином визначаються навантаження всіх інших ділянок лінії. Для того щоб не постачати всі вказані на схемі числа позначеннями відповідних одиниць (м, кВт), довжини і навантаження на схемі повинні бути розташовані в певному порядку. На розрахунковій схемі малюнка довжини ділянок лінії вказані зверху і зліва, навантаження цих же ділянок - знизу і справа. Приклад. Чотирипровідна лінія номінальною напругою 380/220 В живить майстерню, в якій встановлено 30 електродвигунів, сумарна встановлена потужність Py1 = 48 кВт. Сумарна потужність ламп освітлення майстерні складає Ру2 = 2 кВт, коефіцієнт попиту для силового навантаження Кс1 = 0,35 і для освітлювального навантаження Кс2 = 0,9. Середній коефіцієнт потужності для всієї установки cos ф = 0,75. Визначити розрахунковий струм лінії. Рішення. Визначаємо розрахункове навантаження електродвигунів: P1 = 0,35 х 48 = 16,8 кВт і розрахункове навантаження освітлення Р2 = 0,9 х 2 = 1,8 кВт. Сумарна розрахункове навантаження Р = 16,8 + 1,8 = 18,6 кВт. Визначаємо розрахунковий струм:
Якщо Вам хочеться дізнатися більше, а крім цього отримати "заточені" під практичні справи знання та вміння, заощадивши при цьому масу часу на освоєнні базових основ електротехніки та електроніки, то я Вам настійно рекомендую звернути увагу на чудовий і унікальний у своєму роді мультимедійний DVD- диск Михайла Ванюшина "У світ електротехніки як в перший раз". Основна інформація на цьому диску представлена у відеоформаті. Відео курс веде справжній майстер своєї справи. У відеороликах Ви зможете побачити приклади виконання конкретних практичних робіт і різних цікавих експериментів. Практика зазвичай все-таки корисніше чистої теорії. Завжди дуже корисно поспостерігати за діями професіонала. Тим більше що в будь-який момент ви можете зупинити відтворення або відкотити його назад і переглянути його діяння знову. Так що, за допомогою цього диска Ви зможете відразу освоювати матеріал на рівні не тільки знань, але і на рівні навичок, а значить, ефективність такого навчання буде набагато вище. Нюанси і складності, які при першому перегляді Ви не помітите, при повторенні будуть відразу ж видно. Ви можете відразу ж діяти. Ви можете відразу пробувати робити те ж, що і робить автор курсу. Так що відео курс дозволить Вам ефективно і швидко освоїти потрібний матеріал і отримати навички практичних дій.
|