Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Majitelé bytů, soukromých domů a dalších elektrifikovaných objektů se často setkávají s otázkou stanovení hodnot základních elektrických veličin, protože není snadné spočítat výkon přípustným proudem a známým napětím nebo řešit inverzní problém.

Přímé použití známého Ohmova zákona bez zohlednění zvláštností domácích sítí a přístrojů může vést k nesprávnému výsledku.

V tomto článku pochopíme, jakou moc je a jak tento ukazatel vypočítat.

Základní pojmy veličin

Pro elektrický proud existují známé závislosti mezi základními veličinami, jako je síla ( I, ampér), napětí ( U, volt), výkon ( P, watt) a odpor obvodu ( R, ohm). Obvykle se při řešení reálných problémů používají první tři parametry, z nichž každý má své vlastní nuance.

Elektrický proud

Výpočet dostatečného průřezu jader a jmenovité hodnoty jističe pro danou větev elektrické sítě se provádí podle hodnoty maximálního proudu pro tuto sekci. To je nutné, aby se zabránilo zapálení kabeláže, což často způsobuje požár.

Provozní parametry automatů a RCD jsou vybírány podle regulačních požadavků. Pro určení přípustného průřezu jader v závislosti na maximální možné síle proudu je nutné použít tabulku poskytnutou výrobcem výrobku, protože kabely jsou nejčastěji vyráběny podle specifikací, nikoli podle GOST.

Se stejným označením se kabely vyrobené podle GOST (vlevo) a TU (vpravo) liší jak vizuálně, tak z hlediska jejich hlavních vlastností.

Vzhledem k tomu, že je možné vypočítat sílu elektrického proudu výkonem spotřebovaným přístroji a síťovým napětím, je nutné správně stanovit hodnoty těchto dvou ukazatelů.

Napětí v sítích domácností

Mnoho majitelů bytů věří, že standardní napětí ve fázi pro domácí potřeby je přibližně 220 V. Ve většině případů je to pravda. Ačkoli podle GOST 29322-2014, od 10. října 2015, měl se v Ruské federaci uskutečnit přechod na systém 230 V kompatibilní se zeměmi EU.

Odchylka 5% normy je přípustná pro jakékoli období a 10% pro období nepřesahující 1 hodinu. Podle starých pravidel tak může hodnota napětí kolísat v rozmezí od 198 do 242 V a podle aktuálního GOST - od 207 do 253 V.

Existují také případy, kdy je napětí v síti po delší dobu podstatně nižší než standard. Taková situace nastává, když celkový výkon elektrických spotřebičů připojených k větvi je mnohem vyšší, než bylo plánováno, a když je většina z nich zapnuta, dochází k „poklesu sítě“.

Tento problém vzniká v oblasti odpovědnosti organizací odpovědných za dodávku elektřiny a je spojen s přetížením distribučních transformátorů, zhoršením rozvoden nebo s nedostatečným průřezem vodičů.

Snížené vstupní napětí vede nejen ke změně aktuálního parametru a možnému spuštění ochrany, ale také k rychlému výpadku elektrických zařízení obsahujících asynchronní elektromotory nebo komplexní elektroniku

Pro zjištění hodnoty skutečného napětí je nutné pravidelně provádět měření pomocí voltmetru. Pokud jsou indikátory silně „chodící“, je nutné použít stabilizátor nebo dražší převodník s funkcí zařízení pro akumulaci energie.

Nuance v koncepci elektrických spotřebičů

Všechna zařízení spotřebovávající elektrickou energii mají takový parametr jako napájení. Čím více tohoto indikátoru, tím více energie zařízení z okruhu.

Celkem existují tři typy výkonu:

  • Aktivní ( P ). Charakterizuje rychlost přenosu elektrické energie do jiné formy, například elektromagnetické nebo tepelné. Při výpočtu nevratných nákladů na elektřinu a tedy i nákladů na provoz zařízení je třeba vzít v úvahu. Jednotka měření - watt.
  • Reaktivní ( Q ). Charakterizuje energii, která přichází ze zdroje (transformátoru) do reaktivních prvků spotřebiče (kondenzátory, vinutí motoru), ale pak se téměř okamžitě vrací do zdroje. Jednotka měření - W nebo var (transkript - reaktivní volt-ampér).
  • Kompletní ( S ). Charakterizuje zatížení, které spotřebitel ukládá na prvky řetězu. Používá se při výpočtu průřezu kabelu a výběru jmenovité hodnoty automatů, to znamená, že výpočet proudové síly se provádí z plného výkonu všech elektrických spotřebičů připojených k obvodu. Měřicí jednotka je W nebo V * A (B * A je volt ampérů).

Všechny tyto parametry lze přepočítat pomocí fázového úhlu, který nastává mezi vektorem napětí a proudem ( f ):

P = S * cos ( f );

Q = S * sin ( f );

S2 = P2 + Q2 .

Mezi domácí spotřebiče, ve kterých celkový výkon může výrazně převýšit aktivní, patří chladničky, pračky, zářivky a některé energeticky úsporné zářivky, jakož i jednotky výkonové elektroniky.

Motory obvykle uvádějí činný výkon a poměr. V tomto případě se celkový výkon vypočítá následovně: S = P / cos (f) = 750 / 0, 78 = 962 W

Tam je také taková věc jako vrchol nebo startovací síla. Faktem je, že rozptýlení motorů vyžaduje mnohem více úsilí než udržení jejich rotace. Proto při zapnutí spotřebičů, jako je např. Lednice nebo pračka, dochází ke krátkodobému nárůstu zátěže okruhu.

Startovní proudy mohou být několikrát vyšší než pracovní. Při výpočtu požadovaného průřezu kabelů a výběru jmenovité hodnoty stroje je třeba vzít tuto skutečnost v úvahu.

K tomu je třeba určit zařízení s největším rozdílem mezi počáteční a provozní kapacitou a přidat ji k celkové hodnotě. Výchozí proudy jiných zařízení mohou být ignorovány, protože pravděpodobnost současného uvedení motorů do provozu pro různé spotřebiče je téměř nulová.

Lineární a fázové vztahy

V současné době se rozšířila praxe spojování domácích předmětů s třífázovými sítěmi.

To je odůvodněno z následujících důvodů:

  • Významná spotřeba energie. V tomto případě bude zavedení jednofázové sítě s vysokým výkonem vzhledem k velkému průřezu kabelu a vysoké spotřebě materiálu transformátoru velmi neefektivní.
  • Přítomnost zařízení pracujících ve třech fázích. Implementace schématu připojení takového zařízení k jednofázovému obvodu není příliš jednoduchá a je plná rušení, ke kterému dochází například při startu asynchronního motoru.

Existují dva způsoby připojení třífázových zařízení - „hvězda“ a „trojúhelník“.

Schematické diagramy přenosu výkonu ve třech fázích. Oni dostali jméno “hvězda” a “trojúhelník” kvůli jejich geometrické podobnosti s těmito objekty.

U hvězdicových obvodů jsou proudové a fázové proudy shodné a síťové napětí je 1, 73 násobek fázového napětí:

I l = If ;

U l = 1, 73 * U f .

Tento vzorec vysvětluje známý poměr napětí pro domácí a nízkonapěťové průmyslové sítě s frekvencí 50 Hz: 220/380 V (podle nové GOST: 230/400 V).

Při připojení trojúhelníkového typu je naopak napětí stejné a lineární proudy jsou více fázové:

I l = 1, 73 * If ;

U l = U f .

Tyto vzorce lze použít pouze se symetrickým fázovým zatížením. Pokud je spotřeba proudu přes kabely odlišná (asymetrický přijímač), jsou výpočty prováděny pomocí pravidel vektorové algebry a výsledný vyrovnávací proud je kompenzován neutrálním vodičem. Pro sítě s připojenými domácími spotřebiči jsou však takové případy vzácné.

Korelace základních veličin

Nejběžnějším problémem, s nímž se běžní spotřebitelé setkávají, je vypočítat aktuální proudovou sílu. Jak správně vypočítat proud ze známých hodnot napětí a výkonu? Je nutné řešit to, když se odůvodňují hodnoty průřezu jader a jmenovitá hodnota automatu, které mají technické informace o zařízeních, která budou do tohoto obvodu přiváděna.

Po výpočtu proudu často volte kabel s nejmenším přípustným průřezem. To však není vždy správné, protože takové řešení vede k významným omezením v potřebě přidávat do sítě nová zařízení.

Někdy je nutné provést reverzní výpočty a určit, jaký celkový výkon může být připojen k zařízením se známým napětím a maximální přípustnou proudovou silou, která je omezena stávajícím vedením.

Pro řešení těchto dvou problémů jednofázového obvodu můžete použít jednoduchý vzorec:

I = s / u ;

S = U * I,

kde S je celkový celkový výkon všech elektrických spotřebičů.

Výsečový graf odrážející Ohmův zákon a vyjadřující závislost výkonu, proudu, napětí a odporu je vhodný pro výpočet parametrů jednofázového obvodu

Chcete-li vyřešit problém výpočtu proudu ze známých nebo vypočtených hodnot výkonu a napětí ve třífázovém obvodu, je třeba znát celkové zatížení, které je uloženo v každé fázi.

Jak nejvhodnější průřez lan, tak minimální přípustná jmenovitá hodnota stroje jsou vybírány z nejvytíženější linky, s ohledem na to, že:

S = 3 * max { S1, S2, S3 }.

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

Přípustný výkon pro každou z fází lze vypočítat podle následujícího vzorce: \ t

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

kde I je maximální přípustný proud pro stávající vedení.

Závěry a užitečné video na toto téma

Výpočet proudové síly výkonem pro výběr kabelového úseku:

Stanovení skupin spotřeby el. Spotřebičů na příkladu soukromého domu:

Výpočet proudu pro stanovení parametrů zapojení nebo určení přípustného výkonu ve stávajícím obvodu lze provést nezávisle. Pro správné řešení problému je třeba vzít v úvahu nuance, které vznikají v praxi, a ne jen používat známé vzorce, které fungují za „ideálních“ podmínek.

Máte-li dotazy k tématu článku nebo můžete tento materiál přidat se zajímavými informacemi, zanechte prosím své poznámky v poli níže.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Elektrikář