Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Vlasnici stanova, privatnih kuća i drugih elektrificiranih objekata često se suočavaju s pitanjem određivanja vrijednosti osnovnih električnih veličina, budući da nije lako izračunati snagu po dopuštenoj struji i poznatom naponu ili riješiti inverzni problem.

Izravna primjena poznatog Ohmovog zakona bez uzimanja u obzir osobitosti kućanskih mreža i uređaja može dovesti do pogrešnog rezultata.

U ovom članku ćemo razumjeti što je moć i opisati kako izračunati ovaj pokazatelj.

Osnovni pojmovi o količinama

Za električnu struju poznate su zavisnosti između osnovnih veličina, kao što su sila ( I, amper), napon ( U, volt), snaga ( P, w) i otpor kruga ( R, ohm). Obično se za rješavanje stvarnih problema koriste prva tri parametra, od kojih svaki u praksi ima svoje nijanse.

Električna struja

Izračun dovoljnog poprečnog presjeka jezgara i nominalne vrijednosti prekidača za određenu granu električne mreže provodi se prema vrijednosti maksimalne struje za ovaj dio. To je potrebno kako bi se spriječilo paljenje žica, što često uzrokuje požar.

Radni parametri automata i RCD-a odabiru se prema regulatornim zahtjevima. Da bi se odredio dopušteni presjek jezgre ovisno o maksimalnoj mogućoj jačini struje, potrebno je koristiti tablicu koju je dao proizvođač proizvoda, jer se kabeli najčešće proizvode prema specifikacijama, a ne prema GOST-u.

S istim oznakama, kabeli proizvedeni prema GOST-u (lijevo) i TU (desno) razlikuju se vizualno i po svojim glavnim karakteristikama.

Budući da je moguće izračunati jačinu električne struje energijom koju troše uređaji i naponom mreže, potrebno je točno odrediti vrijednosti tih dvaju pokazatelja.

Napon u kućanskim mrežama

Mnogi vlasnici stanova smatraju da je standardni napon u fazi za kućne potrebe oko 220 V. U većini slučajeva to je točno. Iako je prema GOST 29322-2014, od 10. listopada 2015, prijelaz na 230 V sustav kompatibilan sa zemljama EU trebao bi se odvijati unutar Ruske Federacije.

Odstupanje od 5% standarda dopušteno je za bilo koje razdoblje, a 10% za razdoblje koje ne prelazi 1 sat. Dakle, prema starim pravilima, vrijednost napona može varirati u rasponu od 198 do 242 V, a prema trenutnom GOST-u - od 207 do 253 V.

Postoje i slučajevi kada je napon u mreži dugo vremena znatno niži od standarda. Takva situacija nastaje kada je ukupna snaga električnih aparata priključenih na granu mnogo viša od planirane, a kada je većina njih uključena, javlja se “spuštanje mreže”.

Taj se problem pojavljuje u području odgovornosti organizacija odgovornih za opskrbu električnom energijom, a povezan je s preopterećenjem distribucijskih transformatora, propadanjem transformatorskih stanica ili s nedovoljnim poprečnim presjekom žica.

Smanjeni ulazni napon ne samo da dovodi do promjene trenutnog parametra i mogućeg aktiviranja zaštite, već i do brzog prekida rada električnih uređaja koji sadrže asinkrone električne motore ili složene elektronike

Da biste saznali vrijednost stvarnog napona, potrebno je povremeno mjeriti pomoću voltmetra. Ako su pokazatelji jako "hodali", tada je potrebno koristiti stabilizator ili skuplji pretvarač s funkcijom uređaja za skladištenje energije.

Nijanse u konceptu energetskih aparata

Svi uređaji koji troše električnu energiju imaju takav parametar kao što je snaga. Što je ovaj pokazatelj više, više energije uređaj uzima iz kruga.

Ukupno postoje tri tipa moći:

  • Aktivno ( P ). Karakterizira brzinu prijenosa električne energije u drugi oblik, na primjer, elektromagnetski ili termalni. To se mora uzeti u obzir pri izračunavanju nepovratnih troškova električne energije, a time i troškova rada uređaja. Mjerna jedinica - vati.
  • Reaktivno ( Q ). Karakterizira energiju koja dolazi od izvora (transformatora) do reaktivnih elemenata potrošača (kondenzatori, namoti motora), ali se tada gotovo odmah vraća na izvor. Mjerna jedinica - W ili var (transkript - reaktivni volt-amper).
  • Cijela ( S ). Karakterizira opterećenje koje potrošač nameće elementima lanca. Koristi se u izračunu površine poprečnog presjeka kabela i odabiru nazivne vrijednosti automata, odnosno izračun struje struje vrši se od pune snage svih električnih uređaja priključenih na krug. Mjerna jedinica je W ili V * A (B * A je ampera volta).

Svi ovi parametri mogu se preračunati kroz fazni kut koji se javlja između naponskog vektora i struje ( f ):

P = S * cos ( f );

Q = S * sin ( f );

S2 = P2 + Q2 .

Kućanski aparati, u kojima ukupna snaga može znatno premašiti aktivnu, uključuju hladnjake, perilice rublja, fluorescentne i neke štedne žarulje, kao i energetske elektronike.

Motori obično pokazuju aktivnu snagu i omjer. U ovom slučaju, ukupna snaga izračunava se na sljedeći način: S = P / cos (f) = 750 / 0, 78 = 962 W

Tu je i takva stvar kao što je vrhunac ili početna snaga. Činjenica je da je za raspršivanje motora potrebno mnogo više truda nego za održavanje njihove rotacije. Stoga kod uključivanja aparata kao što su hladnjak ili perilica rublja dolazi do kratkotrajnog povećanja opterećenja na dionici kruga.

Početne struje mogu biti nekoliko puta veće od radnika. Pri izračunavanju potrebnog poprečnog presjeka kabela i odabiru nazivne vrijednosti stroja to treba uzeti u obzir.

Da biste to učinili, morate odrediti uređaj s najvećom razlikom između početne i radne sposobnosti i dodati ga ukupnoj vrijednosti. Polazne struje drugih uređaja mogu se zanemariti, jer je vjerojatnost istovremenog aktiviranja motora za različite potrošače gotovo nula.

Linearni i fazni odnosi

Danas je praksa povezivanja kućanskih objekata s trofaznim elektroenergetskim mrežama postala raširena.

To je opravdano iz sljedećih razloga:

  • Značajna potrošnja energije. U tom slučaju uvođenje jednofazne mreže velike snage bit će vrlo neučinkovito zbog velikog poprečnog presjeka kabela i velike potrošnje materijala transformatora.
  • Prisutnost uređaja koji rade na tri faze. Provedba sheme spajanja takvog uređaja na jednofazni krug nije vrlo jednostavna i ispunjena je smetnjama koje se javljaju, primjerice, kada se pokrene asinkroni motor.

Postoje dva načina za spajanje trofaznih uređaja - "zvijezda" i "trokut".

Shematski dijagram prijenosa snage u tri faze. Zbog svoje geometrijske sličnosti s tim objektima dobili su naziv "zvijezda" i "trokut".

U krugovima zvijezda, strujne i fazne struje su identične, a linijski napon je 1, 73 puta veći od faznog napona:

I l = I f ;

U l = 1, 73 * Uf .

Ova formula objašnjava poznati omjer napona za kućne i niskonaponske industrijske mreže frekvencijom od 50 Hz: 220/380 V (prema novom GOST-u: 230/400 V).

Kod spajanja trokutastog tipa, naprotiv, napon je isti, a linearne struje su više faze:

I l = 1, 73 x I ;

U l = Uf .

Te se formule mogu primijeniti samo s simetričnim faznim opterećenjem. Ako je potrošnja struje preko kabela različita (asimetrični prijamnik), proračuni se izvode prema pravilima vektorske algebre, a rezultirajuća izjednačavajuća struja se kompenzira neutralnom žicom. Međutim, za mreže s priključenim kućanskim aparatima takvi slučajevi su rijetki.

Korelacija osnovnih veličina

Najčešći problem s kojim se suočavaju obični potrošači je izračunavanje stvarne trenutne snage. Pa kako ispravno izračunati jakost struje iz poznatih vrijednosti napona i snage? Potrebno ga je riješiti kada se opravdavaju vrijednosti poprečnog presjeka jezgara i nominalna vrijednost automata, uz tehničke informacije o uređajima koji će biti uvučeni u taj krug.

Nakon izračuna struje, često birajte kabel s najmanjim dopuštenim presjekom. Međutim, to nije uvijek točno, budući da takvo rješenje dovodi do značajnih ograničenja u potrebi za dodavanjem novih uređaja u mrežu.

Ponekad je potrebno izvršiti obrnute proračune i odrediti koja se ukupna snaga može povezati s uređajima s poznatim naponom i maksimalno dopuštenom jačinom struje, što je ograničeno postojećim ožičenjem.

Da biste riješili ova dva problema za jednofazni sklop, možete koristiti jednostavnu formulu:

I = s / u ;

S = U * I,

gdje je S ukupna ukupna snaga svih električnih potrošača.

Za izračunavanje parametara jednofaznog kruga prikladna je kružna karta koja odražava Ohmov zakon i izražava ovisnost snage, struje, napona i otpora.

Da bi se riješio problem izračunavanja struje iz poznatih ili izračunatih vrijednosti snage i napona u trofaznom krugu, potrebno je znati ukupno opterećenje nametnuto svakoj fazi.

Potrebni poprečni presjek žila kabela i minimalna dopuštena nominalna vrijednost stroja odabiru se iz najprometnije linije, s obzirom da:

S = 3xmax { S1, S2, S3 }.

I = S / ( U * 1.73).

Dopuštena snaga za svaku od faza može se izračunati sljedećom formulom:

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

gdje je I maksimalna dopuštena struja za postojeće ožičenje.

Zaključci i koristan video na temu

Izračun strujne snage po snazi za odabir kabelske sekcije:

Određivanje skupina potrošnje električne energije na primjeru privatne kuće:

Izračunavanje struje za određivanje parametara ožičenja ili određivanje dopuštene snage u postojećem krugu može se obaviti neovisno. Za ispravno rješenje problema potrebno je uzeti u obzir nijanse koje se javljaju u praksi, a ne samo koristiti dobro poznate formule koje djeluju u “idealnim” uvjetima.

Ako imate pitanja o temi članka ili možete dodati ovaj materijal zanimljivim informacijama, ostavite svoje komentare u donjem okviru.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Električar