Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Lastniki stanovanj, zasebnih hiš in drugih elektrificiranih objektov se pogosto soočajo z vprašanjem določanja vrednosti osnovnih električnih veličin, saj je moč zelo težko izračunati z dovoljeno jakostjo toka in znano napetostjo ali rešiti obratni problem.

Neposredna uporaba dobro znanega Ohmovega zakona brez upoštevanja posebnosti gospodinjskih omrežij in naprav lahko privede do napačnega rezultata.

V tem članku bomo razumeli, kaj je moč in kako bomo izračunali ta kazalnik.

Osnovni pojmi o količinah

Za električni tok so znane odvisnosti med osnovnimi količinami, kot so sila ( I, amper), napetost ( U, volt), moč ( P, w) in upornost vezja ( R, ohm). Običajno za reševanje resničnih problemov uporabimo prve tri parametre, od katerih ima vsak v praksi svoje odtenke.

Električni tok

Izračun zadostnega preseka jeder in nominalna vrednost odklopnika za določeno vejo električnega omrežja se izvede v skladu z vrednostjo največjega toka za ta odsek. To je potrebno, da se prepreči vžig kablov, ki pogosto povzroči požar.

Delovni parametri avtomatov in RCD so izbrani v skladu z regulativnimi zahtevami. Za določitev dovoljenega preseka jeder glede na največjo možno jakost toka je treba uporabiti tabelo, ki jo je zagotovil proizvajalec, saj so kabli najpogosteje izdelani v skladu s specifikacijami in ne po GOST.

Z enakim označevanjem se kabli, izdelani po GOST (levo) in TU (desno), razlikujejo tako vizualno kot tudi po glavnih značilnostih.

Ker je možno izračunati moč električnega toka z močjo, ki jo porabijo naprave, in omrežno napetostjo, je potrebno pravilno določiti vrednosti teh dveh indikatorjev.

Napetost v gospodinjskih omrežjih

Mnogi lastniki stanovanja menijo, da je standardna napetost v fazi za domače potrebe približno 220 V. V večini primerov je to res. Čeprav je v skladu z GOST 29322-2014, od 10. oktobra 2015, v Ruski federaciji potekal prehod na 230 V sistem, ki je združljiv z državami EU.

Dovoljeno odstopanje 5% standarda je dovoljeno za katero koli obdobje in 10% za obdobje, ki ne presega 1 ure. Tako lahko v skladu s starimi pravili vrednost napetosti niha v območju od 198 do 242 V, po trenutnem GOST-u - od 207 do 253 V.

Obstajajo tudi primeri, ko je napetost v omrežju dolgo časa bistveno nižja od standardne. Takšna situacija se pojavi, ko je skupna moč električnih naprav, priključenih na podružnico, precej višja od načrtovane in ko je večina od njih vklopljena, se pojavi »omrežno pogrezanje«.

Ta problem se pojavlja na področju odgovornosti organizacij, odgovornih za oskrbo z električno energijo, in je povezan s preobremenitvijo distribucijskih transformatorjev, propadanjem transformatorskih postaj ali z nezadostnim prerezom žic.

Zmanjšana vhodna napetost ne vodi samo do spremembe trenutnega parametra in možnega sproženja zaščite, ampak tudi do hitre prekinitve električnih naprav, ki vsebujejo asinhroni elektromotorje ali kompleksne elektronike.

Da bi ugotovili vrednost dejanske napetosti, je potrebno občasno meriti z voltmetrom. Če so kazalniki močno "hodni", je treba uporabiti stabilizator ali dražji pretvornik s funkcijo naprave za shranjevanje energije.

Nianse v konceptu električnih aparatov

Vse naprave, ki porabijo električno energijo, imajo tak parameter kot moč. Bolj kot je ta indikator, več energije bo naprava vzela iz vezja.

Skupaj obstajajo tri vrste moči:

  • Aktivno ( P ). To označuje hitrost prenosa električne energije v drugo obliko, na primer elektromagnetno ali toplotno. To je treba upoštevati pri izračunu nepovratnih stroškov električne energije in s tem stroškov delovanja naprave. Merska enota - vat.
  • Reaktivno ( Q ). Karakterizira energijo, ki prihaja iz vira (transformatorja) do reaktivnih elementov potrošnika (kondenzatorji, navitja motorja), nato pa se skoraj takoj vrne v vir. Merska enota - W ali var (transkript - reaktivni volt-amper).
  • Popolna ( S ). Značilna je obremenitev, ki jo potrošnik nalaga elementom verige. Uporablja se pri izračunu prečnega prereza kabla in izbiri nazivne vrednosti avtomatov, kar pomeni, da je izračun jakosti toka narejen iz polne moči vseh električnih naprav, priključenih na vezje. Merska enota je W ali V * A (B * A je voltni amper).

Vse te parametre je mogoče ponovno izračunati skozi fazni kot med napetostnim vektorjem in tokom ( f ):

P = S * cos ( f );

Q = S * sin ( f );

S 2 = P 2 + Q 2 .

Gospodinjski aparati, v katerih lahko skupna moč znatno preseže aktivno, vključujejo hladilnike, pralne stroje, fluorescentne in nekatere energetsko varčne žarnice ter enote močnostne elektronike.

Motorji navadno označujejo aktivno moč in razmerje. V tem primeru se skupna moč izračuna na naslednji način: S = P / cos (f) = 750 / 0, 78 = 962 W

Obstaja tudi takšna stvar, kot je vrh ali začetna moč. Dejstvo je, da je za razpršitev motorjev potrebno veliko več napora kot ohranjanje njihove rotacije. Zato pri vklopu aparatov, kot so hladilnik ali pralni stroj, pride do kratkotrajnega povečanja obremenitve na odseku vezja.

Začetni tokovi so lahko večkrat višji kot pri delavcih. Pri izračunu potrebnega prereza kablov in izbiri nazivne vrednosti stroja je treba to upoštevati.

V ta namen morate določiti napravo z največjo razliko med začetno in obratovalno zmogljivostjo in jo dodati v skupno vrednost. Zagonskih tokov drugih naprav je mogoče zanemariti, saj je verjetnost istočasnega vklopa motorjev za različne porabnike skoraj nič.

Linearni in fazni odnosi

Danes se je razširila praksa povezovanja gospodinjskih predmetov s trofaznimi električnimi omrežji.

To je upravičeno iz naslednjih razlogov: \ t

  • Znatna poraba energije. V tem primeru bo uvedba enofaznega omrežja velike moči zaradi velikega prereza kabla in velike porabe materiala transformatorja zelo neučinkovita.
  • Prisotnost naprav, ki delujejo v treh fazah. Izvedba sheme priključitve takšne naprave na enofazno vezje ni zelo preprosta in je preobremenjena z motnjami, ki se pojavijo, na primer, ko se začne asinhroni motor.

Obstajata dva načina za povezovanje trifaznih naprav - »zvezda« in »trikotnik«.

Shematski prikaz prenosa moči v treh fazah. Ime "zvezda" in "trikotnik" sta dobila zaradi svoje geometrijske podobnosti s temi predmeti.

V zveznih vezjih so linijski in fazni tokovi identični, linearna napetost pa je 1, 73-kratna fazna napetost:

I l = I f ;

U l = 1, 73 * Uf .

Ta formula pojasnjuje znano razmerje napetosti za gospodinjska in nizkonapetostna industrijska omrežja s frekvenco 50 Hz: 220/380 V (po novem GOST: 230/400 V).

Pri povezovanju tipa trikotnika je nasprotno napetost enaka, linearni tokovi pa so več fazni:

I l = 1, 73 * I f ;

U l = U f .

Te formule lahko uporabimo le s simetrično fazno obremenitvijo. Če je poraba toka preko kablov drugačna (asimetrični sprejemnik), se izračuni izvedejo po pravilih vektorske algebre in izravnalni tok, ki iz tega izhaja, kompenzira nevtralna žica. Vendar pa so taki primeri za omrežja s priključenimi gospodinjskimi aparati redki.

Korelacija osnovnih količin

Najpogostejši problem, s katerim se srečujejo navadni potrošniki, je izračun dejanske jakosti toka. Torej, kako pravilno izračunati jakost toka iz znanih vrednosti napetosti in moči? Potrebno ga je rešiti ob utemeljitvi vrednosti preseka jeder in nominalne vrednosti avtomata, ki ima tehnične informacije o napravah, ki se bodo vključile v to vezje.

Po izračunu toka pogosto izberite kabel z najmanjšim dovoljenim prerezom. Vendar to ni vedno pravilno, saj taka rešitev povzroča precejšnje omejitve glede potrebe po dodajanju novih naprav v omrežje.

Včasih je potrebno izvesti povratne izračune in določiti, kakšno skupno moč je mogoče priključiti na naprave z znano napetostjo in največjo dovoljeno jakostjo toka, ki je omejena z obstoječimi kabli.

Za reševanje teh dveh težav za enofazno vezje lahko uporabite preprosto formulo:

I = s / u ;

S = U * I,

kjer je S skupna skupna moč vseh električnih odjemalcev.

Za izračun parametrov enofaznega vezja je primeren grafikon, ki odraža Ohmov zakon in izraža odvisnost moči, toka, napetosti in upora.

Da bi rešili problem izračuna toka iz znanih ali izračunanih vrednosti moči in napetosti v trifaznem vezju, morate poznati skupno obremenitev vsake faze.

Potrebni prečni prerez kabelskih žil in najmanjša dovoljena nominalna vrednost stroja so izbrani iz najbolj obremenjene linije, glede na to, da:

S = 3 * max { S 1, S 2, S 3 }.

I = S / ( U * 1, 73).

Dovoljeno moč za vsako fazo je mogoče izračunati po naslednji formuli:

S 1, 2, 3 <S / 3 = I * U / 1, 73,

kjer je I največji dovoljeni tok za obstoječe napeljave.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Izračun moči toka po moči za izbiro kabla:

Določanje skupin porabe električne energije na primeru zasebne hiše:

Izračun toka za določitev parametrov ožičenja ali določitev dovoljene moči v obstoječem vezju se lahko izvede neodvisno. Za pravilno rešitev problema je treba upoštevati nianse, ki se pojavljajo v praksi, in ne le uporabljati dobro znane formule, ki delujejo v »idealnih« pogojih.

Če imate vprašanja v zvezi s temo članka ali pa dodate gradivo z zanimivimi informacijami, pustite vaše komentarje v spodnjem polju.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija: