Come calcolare correttamente la corrente quando si sceglie la sezione trasversale di fili e cavi

Costruzione dello schema computazionale della rete

Per selezionare le sezioni trasversali delle singole sezioni della rete elettrica, ma le condizioni di riscaldamento e la densità di corrente economica, è sufficiente conoscere solo i carichi correnti di queste sezioni della rete. Il calcolo della perdita di tensione della rete può essere effettuato solo se sono noti non solo i carichi ma anche le lunghezze di tutte le sezioni della rete. A questo proposito, quando si inizia a calcolare la rete, è necessario prima di tutto preparare il suo schema di calcolo, che dovrebbe indicare i carichi e le lunghezze di tutte le sezioni.

Quando si calcolano le reti trifase, si presume che i carichi su tutti e tre i conduttori di fase siano gli stessi. Questa condizione, infatti, è rigorosamente soddisfatta solo per le reti elettriche con motori elettrici trifase. Per le reti con consumatori di energia monofase, ad esempio reti urbane con lampade di illuminazione ed elettrodomestici, esiste sempre una distribuzione non uniforme del carico sulle fasi della linea.Nei calcoli pratici di reti con ricevitori monofase, si assume anche la distribuzione dei carichi in fasi condizionatamente uniforme.

A condizione che le fasi della linea siano caricate uniformemente, non è necessario indicare nello schema di progetto tutti i conduttori della rete. Basta immaginare uno schema a linee indicando tutti i carichi connessi alla rete e le lunghezze di tutti i tratti di rete. Il diagramma dovrebbe anche indicare i luoghi di installazione. fusibili o altri dispositivi di protezione.

Quando si redige lo schema di progettazione dell'impianto elettrico della stanza, è necessario utilizzare le piante e le sezioni dell'edificio su cui applicare l'impianto elettrico, indicando i punti di connessione dei ricevitori elettrici.

Lo schema di progettazione della rete esterna è preparato secondo il piano del villaggio o dell'impresa industriale, su cui dovrebbe essere applicata anche la rete, e sono indicati i punti di connessione di gruppi di consumatori di energia (case o singoli edifici di un'impresa industriale) .

Le lunghezze di tutte le sezioni della rete sono misurate in base al disegno, tenendo conto della scala in cui è disegnato. In assenza di un disegno, le lunghezze di tutte le sezioni della rete devono essere misurate in natura.

Nella stesura dello schema di calcolo della rete non è richiesto il rispetto della scala per le sezioni di rete. È solo necessario osservare la corretta sequenza di collegamento tra loro delle singole sezioni della rete.

La figura mostra un esempio di schema progettuale della linea della rete esterna del villaggio.Le lunghezze delle sezioni di rete nel diagramma sono indicate sopra ea sinistra in metri, sotto ea destra del carico sono rappresentate da frecce che mostrano la potenza calcolata in kilowatt. La linea ABC è detta dorsale, le tratte DB, BE e VG sono denominate diramazioni.

Come si può vedere dalla figura, le singole sezioni della rete sono presentate senza scala, il che non interferisce con l'accuratezza del calcolo se la lunghezza delle sezioni è specificata correttamente.

Schema di calcolo di un tratto di rete esterna 380/220 V di una zona residenziale.

Determinazione dei carichi calcolati della rete elettrica

Determinare i carichi (potenze) di progetto è un compito molto più difficile. Una lampada di illuminazione, un dispositivo di riscaldamento o un televisore alla tensione nominale del terminale consuma una certa potenza nominale, che può essere considerata come la potenza nominale di questo ricevitore. La situazione è più complicata con un motore elettrico, per il quale la potenza assorbita dalla rete dipende dalla coppia del meccanismo collegato al motore - macchina utensile, ventilatore, trasportatore, ecc.

SU piastra fissata all'alloggiamento del motore, ne è indicata la potenza nominale. La potenza effettiva consumata dal motore dalla rete è diversa da quella nominale. Ad esempio, il carico sul motore del tornio varierà a seconda delle dimensioni del pezzo, dello spessore dei trucioli da rimuovere, ecc.

Il motore è selezionato per le condizioni operative più difficili della macchina e quindi in altre modalità operative il motore sarà sottocarico… Pertanto, la potenza nominale del motore è generalmente inferiore alla sua potenza nominale.

Determinare la potenza calcolata per un gruppo di ricevitori elettrici diventa ancora più complicato, poiché in questo caso è necessario tenere conto del numero possibile di ricevitori collegati.

Immagina di dover determinare il carico stimato per una linea che alimenta un'officina con 30 motori elettrici. Di questi solo pochi funzioneranno in continuo (es. motori collegati a ventilatori).

I motori della macchina funzionano a intermittenza durante l'installazione di un nuovo pezzo di lavorazione. Alcuni dei motori possono funzionare a carico parziale o al minimo, ecc. In questo caso, il carico sulla linea di servizio non rimarrà costante. È chiaro che il carico massimo possibile dovrebbe essere preso come carico calcolato della linea, come il più pesante per i conduttori della linea.

Il carico più alto non è inteso come il suo impulso a breve termine, ma come il valore medio più grande su un periodo di mezz'ora.

Il carico di progetto (kW) di un gruppo di ricevitori elettrici può essere determinato dalla formula

dove Ks— fattore di domanda per la modalità di carico più elevata, tenendo conto del maggior numero possibile di ricevitori consentiti nel gruppo. Per i motori, il fattore di pendenza deve tenere conto anche dell'entità del loro carico;

Ru è la potenza installata di un gruppo di ricevitori, pari alla somma delle loro potenze nominali, kW. Puoi sempre familiarizzare più in dettaglio con i metodi per determinare i carichi del progetto nella letteratura specializzata.

Determinazione della corrente di linea stimata per un consumatore di energia elettrica e un gruppo di consumatori elettrici

Quando si sceglie la sezione trasversale dei fili in base alle condizioni di riscaldamento o in base alla densità di corrente economica, è necessario determinare il valore della corrente di linea calcolata. Per un consumatore elettrico trifase, il valore della corrente nominale (A) è determinato dalla formula

dove P è la potenza stimata del ricevitore, kW; Tensione non nominale ai terminali del ricevitore, pari alla tensione di fase (fase) della rete a cui è collegato, V; cos f— Fattore di potenza ricevitore.

Questa formula può essere utilizzata anche per determinare la corrente nominale di un gruppo di ricevitori trifase o monofase, a condizione che i ricevitori monofase siano collegati in modo uguale a tutte e tre le fasi della linea. Il valore della corrente calcolata (A) per un ricevitore monofase o per un gruppo di ricevitori collegati a una fase di una rete di corrente trifase è determinato dalla formula

dove U n.f — la tensione nominale dei ricevitori, uguale alla tensione di fase della rete a cui sono collegati, V.

Anche il valore della corrente calcolata per un gruppo di ricevitori collegati a una linea di corrente monofase è determinato da questa formula.

Per lampade ad incandescenza e dispositivi di riscaldamento, il fattore di potenza cosphi = 1. In questo caso, le formule per determinare la corrente calcolata sono semplificate di conseguenza.

Determinazione della corrente secondo lo schema di progettazione della rete elettrica

Torniamo allo schema progettuale della rete esterna dell'insediamento residenziale mostrato in figura. In questo diagramma, i carichi di progetto delle abitazioni collegate alla linea sono indicati in kilowatt alle estremità delle frecce corrispondenti. Per scegliere la sezione trasversale dei fili lineari, è necessario conoscere il carico su tutte le sezioni.

Questo carico è determinato in base a Prima legge di Kirchhoff, secondo cui per ogni punto della rete la somma delle correnti entranti deve essere uguale alla somma delle correnti uscenti. Questa legge è valida anche per i carichi espressi in kilowatt.

Troviamo la distribuzione dei carichi sulle sezioni della linea. Al termine della linea, su un tratto lungo 80 m, adiacente al punto G, il carico di 9 kW è pari al carico calcolato dell'abitazione collegata alla linea nel punto G. Sul tratto derivato lungo 40 m, adiacente al punto B, il carico è pari alla somma dei carichi delle abitazioni allacciate al ramo di tratta VG: 9 + 6 = 15 kW. Su un tratto di autostrada lungo 50 m adiacente al punto B, il carico è 15 + 4 + 5 = 24 kW.

I carichi su tutte le altre sezioni della linea sono determinati allo stesso modo. Per non fornire tutti i numeri indicati nel diagramma con le designazioni delle unità corrispondenti (m, kW), le lunghezze e i carichi sul diagramma devono essere disposti in un certo ordine. Nello schema progettuale della figura, in alto ea sinistra sono indicate le lunghezze dei tratti lineari, in basso ea destra sono indicati i carichi sulle stesse sezioni.

Un esempio. Una linea a quattro fili con una tensione nominale di 380/220 V alimenta un'officina con 30 motori elettrici, la potenza totale installata Py1 = 48 kW. La potenza totale delle lampade di illuminazione nell'officina è Ru2 = 2 kW, il fattore di richiesta per il carico di potenza Kc1 = 0,35 e per il carico di illuminazione Kc2 = 0,9. Fattore di potenza medio per l'intero impianto cos f = 0,75. Determinare la corrente di linea calcolata.

Risposta.Determiniamo il carico calcolato dei motori elettrici: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW e il carico calcolato dell'illuminazione P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Il carico totale di progetto è P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Determinare la corrente nominale: