Cách tính đúng dòng điện khi chọn tiết diện dây và cáp điện

Xây dựng sơ đồ tính toán của mạng

Để chọn mặt cắt ngang của các phần riêng lẻ của mạng điện, nhưng điều kiện sưởi ấm và mật độ dòng điện kinh tế, chỉ cần biết tải hiện tại của các phần này của mạng là đủ. Việc tính toán tổn thất điện áp của mạng chỉ có thể được thực hiện nếu không chỉ biết tải mà còn biết độ dài của tất cả các phần của mạng. Về vấn đề này, khi bạn bắt đầu tính toán mạng, trước hết cần chuẩn bị sơ đồ tính toán của nó, sơ đồ này sẽ chỉ ra tải trọng và độ dài của tất cả các phần.

Khi tính toán mạng ba pha, tải trên cả ba dây dẫn pha được giả định là như nhau. Trên thực tế, điều kiện này chỉ được đáp ứng nghiêm ngặt đối với các mạng điện có động cơ điện ba pha. Ví dụ, đối với các mạng có người tiêu dùng năng lượng một pha, mạng đô thị với đèn chiếu sáng và thiết bị gia dụng, luôn có sự phân bố tải không đều trên các pha của đường dây.Trong các tính toán thực tế của các mạng có máy thu một pha, sự phân bố tải theo các pha cũng được giả định là đồng nhất có điều kiện.

Với điều kiện là các pha của đường dây được tải đồng đều, không cần chỉ ra tất cả các dây dẫn của mạng trong sơ đồ thiết kế. Nó là đủ để tưởng tượng sơ đồ một dòng cho biết tất cả các tải được kết nối với mạng và độ dài của tất cả các phần mạng. Sơ đồ cũng nên chỉ ra các vị trí cài đặt. cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác.

Khi lập sơ đồ thiết kế hệ thống dây điện trong phòng, bạn nên sử dụng các sơ đồ và mặt cắt của tòa nhà mà hệ thống dây điện sẽ được áp dụng, chỉ ra các điểm kết nối của máy thu điện.

Sơ đồ thiết kế của mạng bên ngoài được chuẩn bị theo kế hoạch của làng hoặc doanh nghiệp công nghiệp, trên đó mạng cũng sẽ được áp dụng và các điểm kết nối của các nhóm người tiêu dùng năng lượng (nhà ở hoặc tòa nhà riêng lẻ của doanh nghiệp công nghiệp) được chỉ định .

Độ dài của tất cả các phần của mạng được đo theo bản vẽ, có tính đến tỷ lệ mà nó được vẽ. Trong trường hợp không có bản vẽ, độ dài của tất cả các phần của mạng phải được đo bằng hiện vật.

Khi lập sơ đồ tính toán của mạng, không cần tuân thủ tỷ lệ cho các phần mạng. Chỉ cần quan sát đúng trình tự kết nối các phần riêng lẻ của mạng với nhau.

Hình này cho thấy một ví dụ về sơ đồ thiết kế đường dây mạng bên ngoài của làng.Độ dài của các phần mạng trong sơ đồ được biểu thị ở trên và bên trái tính bằng mét, bên dưới và bên phải của tải được biểu thị bằng các mũi tên hiển thị công suất tính toán tính bằng kilowatt. Đoạn thẳng ABC gọi là đường trục, các đoạn DB, BE, VG gọi là nhánh.

Như có thể thấy từ hình, các phần riêng lẻ của mạng được trình bày mà không có tỷ lệ, điều này không ảnh hưởng đến độ chính xác của phép tính nếu độ dài của các phần được chỉ định chính xác.

Sơ đồ tính toán một phần của mạng bên ngoài 380/220 V của khu dân cư.

Xác định các phụ tải tính toán của mạng điện

Việc xác định tải trọng thiết kế (công suất) là một nhiệm vụ khó khăn hơn nhiều. Đèn chiếu sáng, thiết bị sưởi ấm hoặc tivi ở điện áp cực định mức sẽ tiêu thụ một công suất định mức nhất định, có thể được coi là công suất định mức của máy thu này. Tình hình phức tạp hơn với một động cơ điện, trong đó công suất tiêu thụ của mạng phụ thuộc vào mô-men xoắn của cơ cấu được kết nối với động cơ - máy công cụ, quạt, băng tải, v.v.

TRÊN tấm gắn vào vỏ động cơ, công suất định mức của nó được chỉ định. Công suất thực tế mà động cơ tiêu thụ từ mạng khác với công suất danh định. Ví dụ, tải trên động cơ máy tiện sẽ khác nhau tùy thuộc vào kích thước của bộ phận, độ dày của phoi được loại bỏ, v.v.

Động cơ được chọn cho các điều kiện vận hành khó khăn nhất của máy và do đó ở các chế độ vận hành khác động cơ sẽ bị quá tải… Do đó, công suất định mức của động cơ thường nhỏ hơn công suất định mức của nó.

Việc xác định công suất tính toán cho một nhóm máy thu điện thậm chí còn trở nên phức tạp hơn, vì trong trường hợp này, cần phải tính đến số lượng máy thu được kết nối có thể có.

Hãy tưởng tượng rằng bạn cần xác định tải ước tính cho một đường dây cung cấp 30 động cơ điện cho một xưởng. Trong số này, chỉ một số sẽ chạy liên tục (ví dụ: động cơ kết nối với quạt).

Các động cơ máy chạy không liên tục trong khi cài đặt một bộ phận gia công mới. Một số động cơ có thể chạy ở tải hoặc không tải, v.v. Trong trường hợp này, tải trên đường dây dịch vụ sẽ không đổi. Rõ ràng là tải trọng tối đa có thể được coi là tải trọng tính toán của đường dây, là tải trọng nặng nhất đối với dây dẫn của đường dây.

Tải cao nhất được hiểu không phải là xung lực ngắn hạn của nó, mà là giá trị trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian nửa giờ.

Phụ tải thiết kế (kW) của một nhóm máy thu điện có thể xác định theo công thức

nơi Ks — yếu tố nhu cầu đối với chế độ tải cao nhất, có tính đến số lượng máy thu được phép lớn nhất có thể trong nhóm. Đối với động cơ, hệ số độ dốc cũng phải tính đến kích thước tải trọng của chúng;

Ru là công suất lắp đặt của một nhóm máy thu, bằng tổng công suất danh nghĩa của chúng, kW. Bạn luôn có thể tự làm quen chi tiết hơn với các phương pháp xác định tải trọng dự án trong tài liệu chuyên ngành.

Xác định dòng điện ước tính cho một người tiêu dùng năng lượng điện và một nhóm người tiêu dùng điện

Khi chọn mặt cắt ngang của dây theo điều kiện làm nóng hoặc theo mật độ dòng điện kinh tế, cần xác định giá trị của dòng điện tính toán. Đối với người tiêu dùng điện ba pha, giá trị của dòng điện danh định (A) được xác định theo công thức

trong đó P là công suất ước tính của máy thu, kW; Điện áp không định mức ở các đầu của máy thu, bằng điện áp pha (pha) của mạng mà nó được kết nối, V; vì f — Hệ số công suất người nhận.

Công thức này cũng có thể được sử dụng để xác định dòng điện định mức của một nhóm máy thu ba pha hoặc một pha, với điều kiện là các máy thu một pha được nối đều với cả ba pha của đường dây. Giá trị của dòng điện tính toán (A) cho máy thu một pha hoặc cho một nhóm máy thu được kết nối với một pha của mạng dòng điện ba pha được xác định theo công thức

trong đó U n.f - điện áp danh định của máy thu, bằng với điện áp pha của mạng mà chúng được kết nối, V.

Giá trị của dòng điện tính toán cho một nhóm máy thu được kết nối với dòng điện một pha cũng được xác định theo công thức này.

Vì đèn sợi đốt và các thiết bị sưởi ấm, hệ số công suất cosphi = 1. Trong trường hợp này, các công thức xác định dòng điện tính toán được đơn giản hóa tương ứng.

Xác định dòng điện theo sơ đồ thiết kế mạng điện

Chúng ta hãy quay trở lại sơ đồ thiết kế mạng bên ngoài của khu dân cư được hiển thị trong hình. Trong sơ đồ này, tải trọng thiết kế của những ngôi nhà được kết nối với đường dây được biểu thị bằng kilowatt ở cuối các mũi tên tương ứng. Để chọn mặt cắt ngang của dây tuyến tính, bạn cần biết tải trên tất cả các phần.

Tải trọng này được xác định dựa trên Luật đầu tiên của Kirchhoff, theo đó đối với mỗi điểm của mạng, tổng các dòng điện vào phải bằng tổng các dòng điện ra. Luật này cũng có giá trị đối với các tải được biểu thị bằng kilowatt.

Hãy tìm sự phân bố tải trọng trên các phần của dòng. Cuối đường dây, trên đoạn dài 80 m, tiếp giáp với điểm G, tải 9 kW bằng với tải tính toán của nhà nối vào đường dây tại điểm G. Trên đoạn rẽ nhánh dài 40 m, liền kề đến điểm B lấy phụ tải bằng tổng phụ tải của các nhà nối vào nhánh VG tiết diện là: 9 + 6 = 15 kW. Trên đoạn đường cao tốc dài 50 m tiếp giáp với điểm B, tải là 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Tải trọng trên tất cả các phần khác của dòng được xác định theo cùng một cách. Để không cung cấp tất cả các số được chỉ định trong sơ đồ với ký hiệu của các đơn vị tương ứng (m, kW), độ dài và tải trọng trên sơ đồ phải được sắp xếp theo một thứ tự nhất định. Trong sơ đồ thiết kế của hình, độ dài của các phần tuyến tính được chỉ định ở phía trên và bên trái, tải trọng trên các phần tương tự được chỉ định ở phía dưới và bên phải.

Một ví dụ. Một đường dây bốn dây có điện áp danh định 380/220 V cung cấp cho phân xưởng 30 động cơ điện, tổng công suất lắp đặt Py1 = 48 kW. Tổng công suất của các đèn chiếu sáng trong xưởng là Ru2 = 2 kW, hệ số cầu đối với phụ tải điện Kc1 = 0,35 và đối với phụ tải chiếu sáng Kc2 = 0,9. Hệ số công suất trung bình cho toàn bộ lắp đặt cos f = 0,75. Xác định dòng điện tính toán.

Trả lời.Ta xác định được phụ tải tính toán của động cơ điện là: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW và phụ tải tính toán của chiếu sáng P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Tổng phụ tải thiết kế là P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Xác định dòng điện định mức: