Расчёт сечения питающего кабеля и проводки
Для обеспечения безопасности при эксплуатации бытовых электроприборов необходимо верно вычислить сечение питающего кабеля и проводки. Поскольку ошибочно выбранное сечение жил кабеля способно привести к перегреву провода, плавление его изоляции и в итоге, возгоранию, из-за короткого замыкания.
Мощность ток напряжение, удобная шпаргалка
Основным параметром, по которому производят расчет сечения провода, является его продолжительная допустимая токовая нагрузка. Т.е, это такая номинальная величина тока, которую проводник способен через себя пропускать на протяжении длительного времени. Для определения величины номинального тока, необходимо знать приблизительную мощность всех подключаемых электроприборов и оборудования в квартире.
Основные виды расчета сечения
Расчет нагрузок на провод должен быть выполнен по всем значимым характеристикам:
По мощности
Определяется суммарная мощность всех приборов, потребляющих электроэнергию в доме, квартире, в производственном цеху. Потребляемая мощность бытовой техники и электрооборудования указывается производителем.
Также необходимо учесть электроэнергию, потребляемую осветительными приборами. Все электроприборы в домашних условиях редко работают одновременно, но расчет сечения кабеля по мощности выполняется с запасом, что позволяет сделать электропроводку более надежной и безопасной. Для промышленных объектов выполняется более сложный расчет с использованием коэффициентов спроса и одновременности.
По напряжению
Расчет сечения кабеля по напряжению производится исходя из вида электрической сети. Она может быть однофазной (в квартирах многоэтажных домов и большинстве индивидуальных коттеджей) и трехфазной (на предприятиях). Напряжение в однофазной сети составляет 220 В, в трехфазной – 380 В.
Если суммарная мощность электроприборов в квартире равна 15 кВт, то для однофазной проводки этот показатель и будет равен 15кВт, а для трехфазной он будет в 3 раза меньше – 5 кВт. Но при монтаже трехфазной проводки используется кабель с меньшим сечением, но содержащий не 3, а 5 жил.
По нагрузке
Расчет сечения кабеля по нагрузке также требует подсчета суммарной мощности электрооборудования . Желательно увеличить эту величину на 20-30%. Проводка выполняется на длительный срок, а количество бытовой техники в квартире или оборудования в цеху может увеличиться.
Затем следует определить, какое оборудование может быть включено одновременно. Этот показатель может существенно отличаться в разных домах. У одних большое количество бытовой техники или электрооборудования, которым пользуются несколько раз в месяц или в год. У других в доме – только необходимые, но часто используемые электроприборы.
В зависимости от величины коэффициента одновременности мощность может как незначительно, так и в несколько раз отличаться от нагрузки.
| Сечение жил, мм2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |
| 0,5 | 2,4 | — | — | — |
| 0,75 | 3,3 | — | — | — |
| 1 | 3,7 | 6,4 | — | — |
| 1,5 | 5 | 8,7 | — | — |
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
| Сечение жил, мм2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |
| 1 | 3 | 5,3 | — | — |
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | — | — |
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | — |
По току
Для расчета номинального тока используется величина суммарной мощности нагрузки. Зная ее, максимально разрешенную нагрузку по току рассчитывают по формуле:
- I – номинальн. ток;
- P – суммарн. мощность;
- U – напряжение;
- cosφ – коэфф-т мощности.
На основании полученной величины находим оптимальный размер сечение кабеля в таблицах.
| Сечение жил, мм | Медные жилы, провода и кабели | |
|---|---|---|
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |
Пример по току
Давайте выясним, как быть, если необходимо определить сечение медного кабеля для подключения бытовой техники суммарной мощностью 25 кВт и трехфазных станков на 10 кВт. Такое подключение производится пятижильным кабелем, проложенным в грунте. Питание дома производится от
С учетом реактивной составляющей, мощность бытовой техники и оборудования составит:
- P быт. = 25/0,7 = 35,7 кВт;
- P обор. = 10/0,7 = 14,3 кВт.
Определяются токи на вводе:
- I быт. = 35,7×1000/220 = 162 А;
- I обор. = 14,3×1000/380 = 38 А.
Если распределить однофазные нагрузки равномерно по трем фазам, на одну будет приходиться ток:
I ф = 162/3 = 54 А.
I ф = 54 + 38 = 92 А.
Вся техника одновременно не будет работать. С учетом запаса на каждую фазу приходится ток:
I ф = 92×0,75×1,5 = 103,5 А.
В пятижильном кабеле учитываются только фазные жилы. Для кабеля, проложенного в грунте, можно определить для тока 103,5 А сечение жил 16 мм² (таблица нагрузок по сечению кабеля).
Уточненный расчет по силе тока позволяет сэкономить средства, поскольку требуется меньшее сечение. При более грубом расчете кабеля по мощности, сечение жилы составит 25 мм², что обойдется дороже.
Используйте блокировочные реле
Блокировочное реле
(в качестве блокировочного используют реле тока) делает невозможным одновременное включение двух секций или отдельных электрических приёмников большой мощности в зависимости от точки подключения катушки реле и его размыкающего контакта.
Включается та секция или тот приёмник (№1), в цепи которых установлена катушка реле и отключается та секция или тот приёмник (№2), в цепи которых находится его размыкающий контакт.
Если блокировочное реле
имеет регулируемую уставку, то отключение секции или приёмника №2 происходит при достижении током в секции или приёмнике №1 заданного значения. Секция или приёмник №2 подключаются к напряжению при снижении тока в секции или приёмнике №1 до величины уставки, умноженной на коэффициент возврата реле, без выдержки времени.
При использовании одного реле эффект получается сходный с тем, который имеет место при использовании реле приоритета: более высокий приоритет будет у секции или электрического приёмника, в цепи которых включена катушка реле.
Если установить блокировочные реле в обеих секциях или в цепи питания двух приёмников по перекрёстной схеме, то останется работать та (тот), которая (который) были включены первыми.
Установите секционные автоматические выключатели, обеспечивающие селективность защиты по току
Чтобы не доводить дело до отключения всего объекта от электроснабжения из-за перегрузки какой-то отдельной секции, например, секции розеток при одновременном включении нескольких достаточно мощных электрических приёмников, применяют секционные автоматические выключатели
Они устанавливаются после ПЗР
и осуществляют защиту цепей секции от токов короткого замыкания и от перегрузок. Каждый секционный автоматический выключатель защищает одну конкретную секцию. Уставки тока встроенных в них тепловых реле выбираются с таким расчётом, чтобы при перегрузке какой-либо секции раньше отключился защищающий её секционный автомат, не приводя к срабатываниюПЗР. Защита секционными автоматическими выключателями
эффективна, но не очень удобна.
Во-первых, нагрузка в нескольких секциях может не достигнуть максимального значения, при которой сработал бы секционный автомат, но в сумме оказаться достаточно большой для того, чтобы сработал ПЗР.
Во-вторых, для восстановления защитных функций сработавшего автомата нужно вручную перевести его из нерабочего в рабочее состояние — рычажок из положения «0» (или «выкл.») в положение «1» (или «вкл.»).
По какой формуле вычисляется
Расчет силы тока по мощности и напряжению в сети постоянного тока
Для расчета силы I (тока), надо величину U (напряжения) разделить на величину сопротивления.
Расчет силы тока по мощности и напряжению:
I = U ÷ R
Измеряется в амперах.
Для такого случая электрическую Р (активную мощность) можно посчитать как произведение силы электрического I на величину U.
Формула расчета мощности по току и напряжению:
P = U × I
Все компоненты в этих двух формулах характерны для постоянного электротока и их называют активными.
Исходя из этих двух формул, можно вывести также еще две формулы, по которым можно узнавать P:
P = I2 × R
P = U2 ÷ R
Однофазные нагрузки
В однофазных сетях переменного электротока требуется произвести вычисление отдельно для Р и Q нагрузки, затем надо при помощи векторного исчисления их сложить.
S = P + Q
В скалярном виде это будет выглядеть так:
S = √P2 + Q2
В результате расчет P, Q, S имеет вид прямоугольного треугольника. Два катета этого треугольника представляют собой P и Q составляющие, а гипотенуза — их алгебраическую сумму.
S измеряется в вольт-амперах (ВА), Q измеряется в вольт-амперах-реактивных (ВАр), Р измеряется в ваттах (Вт).
Зная величины катетов для треугольников, можно рассчитать коэффициент мощности (cos φ). Как это сделать, показано на изображении треугольника.
Расчет в трехфазной сети
Переменный I (ток) отличается от постоянного по всем параметрам, особенно наличием нескольких фаз. Расчет P в трехфазной нагрузке необходим для правильного определения характеристик подключаемой нагрузки. Трехфазные сети широко применяются в связи с удобством эксплуатации и малыми материальными затратами.
Трехфазные цепи могут соединяться двумя способами – звездой и треугольником. На всех схемах фазы обозначают символами А, В, С. Нейтральный провод обозначают символом N.
При соединении звездой различают два вида U (напряжения) – фазное и линейное. Фазное U определяется как U между фазой и нейтральным проводом. Линейное U определяется как U между двумя фазами.
Эти два U связаны между собой соотношением:
UЛ = UФ × √3
Линейные и фазные электротоки при соединении звездой равны друг другу: IЛ = IФ
Форма расчета S при соединении звездой:
S = SA + SB + SC = 3 × U × I
Активная P:
Р = 3 × Uф × Iф × cosφ
Реактивная Q:
Q = √3 × Uф × Iф × sinφ
При соединении треугольником фазное и линейное U равны друг другу: UЛ = UФ
Линейный I при соединении треугольником определяется по формуле:
IЛ = IФ × √3
Формулы мощности электрического тока при соединении треугольником:
- S = 3 × Sф = √3 × Uф × Iф;
- Р = √3 × Uф × Iф × cosφ;
- Q = √3 × Uф × Iф × sinφ.
Средняя P в активной нагрузке
В электрических сетях P измеряют при помощи специального прибора – ваттметра. Схемы подключения находятся в зависимости от способа подключения нагрузки.
При симметричной нагрузке P измеряется в одной фазе, а полученный результат умножают на три. В случае несимметричной нагрузки для измерения потребуется три прибора.
Параметры P электросети или установки являются важными данными электрического прибора. Данные по потреблению P активного типа передаются за определенный период времени, то есть передается средняя потребляемая P за расчетный период времени.
Графики электрических нагрузок
- индивидуальные — графики электрических приемников;
- фупповые — слагаемые из индивидуальных графиков с учетом взаимозависимости нагрузок по условиям технологии. Групповые графики могут применяться при выборе оборудования и проводников, питающих группы электроприемников (главным образом для 2УР);
- потребителей в целом, питающихся от 6УР—4УР, для которых учет всего многообразия индивидуальных графиков практически счетного (практически бесконечного) множества электроприемников делает невозможным применение прямых методов расчета (даже при наличии всех графиков к моменту принятия технического решения).
Для графиков важен интервал осреднения Д, сумма которых определяет 30-минутный интервал, принимаемый за расчетное время. Для индивидуальных графиков At должно соответствовать физике изучаемого процесса. Например, для рельефных сварочных машин должно быть малым из-за резкопеременного режима работы, отображаемого графиком нагрузки, когда время импульса сварки t = 0,04…0,12 с; время паузы между импульсами t2 = 0,02…0,20 с; число последовательных импульсов — 2… 10. Регистрация ординат графиков нагрузки группы электроприемников, подключенных к какомулибо коммутационному аппарату 2УР, и графиков потребителей 6УР—4УР существующими регистрирующими приборами может осуществляться с любым интервалом осреднения. При измерении на одном электрическом присоединении с интервалом At = 3 мин общее число регистрируемых точек за сутки составит 24 • 60:3 = 480; всего за год — 175 200. Такое количество измерений затрудняет использование графика на большом временном интервале и для большого числа присоединений. Кроме технических трудностей съема информации, суммирования результатов, регистрации и обработки существуют и экономические ограничения.
Если индивидуальные графики нагрузки электроприемников известны и возникает необходимость аналитического формирования групповых графиков нагрузки, то применимы автокорреляционная функция индивидуального графика нагрузки рассматриваемого, как реализация стационарного случайного процесса.
Чтобы получить достаточно снять показания счетчика электроэнергии, пересчитать их в киловаттчасы и разделить на 0,5 ч. Отклонение от Рмах учитывается счетчиком, определяющим среднюю нагрузку Рср за интервал. Суммирование, проводимое счетчиком за 30 мин, упрощает допущения о значении и вероятности изменения нагрузки за Д.
Из рис. 2.4 очевидно, что величина Р зависит от начала отсчета. Технически возможно рассчитывать Рмах за 30 минутный интервал, начинающийся с любого момента. Возникает вопрос о цели таких измерений и их экономической целесообразности, которая оправдывается при регулировании электропотребления предприятий и создании систем управления электрическими нагрузками. Пока, как правило, измерение производится в фиксированное время, совпадающее с началом часа. Усредненные по формуле максимумы фиксируются, образуя суточный график (рис. 2.7), состоящий из 48 точек.
Наибольший из максимумов принимается за суточный максимум (при регулировании максимум может не совпадать с этими значениями) и наносится на годовой (месячный, квартальный) график нагрузки. Наибольший из суточных максимумов в течение квартала должен приниматься за заявленный максимум и оплачиваться. В этом случае фактический расчетный и заявленный максимумы будут совпадать. Аналогично определяется среднесуточная мощность.
Подписка на рассылку
Для того чтобы правильно проложить электропроводку, обеспечить бесперебойную работу всей электросистемы и исключить риск возникновения пожара, необходимо перед закупкой кабеля осуществить расчет нагрузок на кабель для определения необходимого сечения. Существует несколько видов нагрузок, и для максимально качественного монтажа электросистемы необходимо производить расчет нагрузок на кабель по всем показателям. Сечение кабеля определяется по нагрузке, мощности, току и напряжению.
Расчет сечения по мощности
Для того чтобы произвести расчет сечения кабеля по мощности, необходимо сложить все показатели электрооборудования, работающего в квартире. Расчет электрических нагрузок на кабель осуществляется только после этой операции.
Расчет сечения кабеля по напряжению
Расчет электрических нагрузок на провод обязательно включает в себя расчет сечения кабеля по напряжению. Существует несколько видов электрической сети — однофазная на 220 вольт, а также трехфазная — на 380 вольт. В квартирах и жилых помещениях, как правило, используется однофазная сеть, поэтому в процессе расчета необходимо учитывать данный момент — в таблицах для расчета сечения обязательно указывается напряжение.
Расчет сечения кабеля по нагрузке
Таблица 1. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто
| Сечение жил, мм 2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | 2,4 | |||
| 0,75 | 3,3 | |||
| 1 | 3,7 | 6,4 | ||
| 1,5 | 5 | 8,7 | ||
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
Таблица 2. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе
| Сечение жил, мм 2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | ||||
| 0,75 | ||||
| 1 | 3 | 5,3 | ||
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | ||
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 |
Каждый электроприбор, установленный в доме, имеет определенную мощность — данный показатель указывается на шильдиках приборов или в техническом паспорте оборудования. Чтобы осуществить расчет нагрузок на провод, необходимо подсчитать общую мощность. Производя расчет сечения кабеля по нагрузке, необходимо переписать все электрооборудование, а также нужно продумать, какое оборудование может добавиться в будущем. Поскольку монтаж производится на долгий срок, необходимо позаботиться о данном вопросе, чтобы резкое увеличение нагрузки не привело к аварийной ситуации.
Например, у вас получилась сумма общего напряжения 15 000 Вт. Поскольку в подавляющем большинстве жилых помещений напряжение составляет 220 В, мы рассчитаем систему электроснабжения с учетом однофазной нагрузки.
Далее необходимо продумать, какое количество оборудования может работать одновременно. В итоге у вас получится значительная цифра: 15 000 (Вт) х 0,7 (коэффициент одновременности 70 %) = 10 500 Вт (или 10,5 кВт) — на эту нагрузку должен быть рассчитан кабель.
Также вам необходимо определить, из какого материала будут выполнены жилы кабеля, поскольку разные металлы имеют разные проводящие свойства. В жилых помещениях в основном используют медный кабель, поскольку его проводящие свойства намного превышают показатели алюминия.
Стоит учитывать, что кабель обязательно должен иметь три жилы, поскольку в помещениях для системы электроснабжения требуется заземление. Кроме того, необходимо определить, какой вид монтажа вы будете использовать — открытый или скрытый (под штукатуркой или в трубах), поскольку от этого также зависит расчет сечения кабеля. После того как вы определились с нагрузкой, материалом жилы и видом монтажа, вы можете посмотреть нужное сечение кабеля в таблице.
Чем грозит превышение разрешенной мощности
Пример уведомления потребителя На основании Постановления правительства РФ № 624 при наличии превышения предельной нагрузки электрокомпания вправе ограничивать потребителя в доступе к электросети. Причина – несоблюдение обязательств по договору на электроснабжение.
При авариях или во время работ на электролинии сотрудники Энергосбыта проводят замеры. В случаях выявления неточностей они отправляют уведомления. Пользователь должен в течение 10 дней принять меры по устранению превышения мощности. Степень его ответственности определяется нарушением:
- игнорирование уведомления через 10 дней – отключение подачи энергии на объект;
- подключение в обход линии – начисление штрафа, перерасчет мощности по максимальному показателю с момента проверки, подключение к общей сети за счет нарушителя;
- бездоговорное использование – штраф за отсутствие соглашения, перерасчет по нормальному показателю мощности.
Основанием для прекращения санкций является документальное доказательство принятия мер. Однако, на линии пользователя устанавливаются УОМПЭ, ПЗС и ПЗР-приборы.
Подбор модели стабилизатора напряжения «Штиль» для защиты дома
Итак, имея данные по выделенной мощности, можно легко подобрать подходящую модель стабилизатора напряжения для защиты всей электросистемы в доме.
При выборе модели стабилизатора для централизованного подключения электроприборов необходимо обращать внимание на его технические возможности
Например, важно, чтобы прибор имел клеммные колодки, через которые он будет легко подключаться к электросети
Стоит учитывать и конструктивное исполнение. Если стабилизатор будет устанавливаться рядом с электрощитом, то он должен иметь возможность настенного крепления. Уровень шума важен при установке прибора в жилом помещении.
Подбор по номиналу вводного автомата
Стабилизатор для однофазной сети
Например, в дом проведена сеть 220 В с разрешенной выходной мощностью 5,5 кВт с установленным вводным автоматом на 25 А. В данном случае отлично подойдут модели стабилизаторов напряжения IS7000 настенного исполнения с выходной мощностью 7000 ВА/ 5000 Вт или IS1106RT для напольной или стоечной установки с выходной мощностью 6 кВА/ 5,4 кВт.
Стабилизатор для трехфазной сети
Другой пример. В частный дом проведена трёхфазная сеть 380 В на 15 кВт. При этом на каждую фазу приходится по 5 кВт. Соответственно, в электрощите установлено три однофазных автоматических выключателя на 25 А. В этом случае есть несколько вариантов обеспечить защиту всей электросистемы дома.
Вариант
Описание
1) Установка однофазного стабилизатора на каждую питающую фазу
Если в доме имеются только однофазные потребители, то самым удобным и функциональным вариантом обеспечения защиты будет установка по одному стабилизатору напряжения на каждую фазу. Для нашего случая также подойдут вышеуказанные стабилизаторы IS7000 на 7 кВА/ 5 кВт или IS7000RT на 7 кВА/ 5,5 кВт
Обратите внимание! Данный вариант имеет повышенную устойчивость к неполадкам в электроснабжении, которая обуславливается независимостью работы стабилизаторов друг от друга: сбой на отдельной фазе или неисправность одного из устройств не отразится на функционировании двух других фаз и состоянии установленных на них стабилизаторов.
2) Установка стабилизатора напряжения с конфигурацией 3:1
Другим вариантом обеспечения централизованной защиты дома от нестабильного сетевого напряжения является подключение стабилизатора напряжения, имеющего особую конфигурацию (трехфазный вход и однофазный выход). Устройство можно установить сразу же после трехфазного вводного автомата
В линейке моделей от ГК «Штиль» стабилизаторов напряжения с конфигурацией 3:1 представлена модель IS3120RT мощностью 20 кВА/16 кВт, которая обеспечит надежное подключение и защиту однофазной нагрузки к трехфазной сети с равномерной загрузкой всех питающих фаз , что исключает возможность сетевого перекоса и избавляет от необходимости постоянной межфазной балансировки
При этом важно отметить, что мощность подключенных приборов может быть больше, чем мощность отдельной фазы.
3) Подключение трехфазного стабилизатора напряжения
При наличии в доме трехфазных потребителей потребуются трехфазные модели стабилизаторов напряжения, которые работают в сети 380 В. В линейке инверторных стабилизаторов серии «ИнСтаб» от ГК «Штиль» представлена модель IS3320RT мощностью 20 кВА/16 кВт, которая позволит обеспечить защиту всего объема как трехфазной, так и однофазной электротехники в доме.
Подбор в зависимости от суммарной мощности нагрузки
Также подобрать необходимую модель стабилизатора напряжения для централизованной защиты дома можно, отталкиваясь от суммарной потребляемой мощности нагрузки, которая в данный момент подключена или планируется в будущем.
Например, в доме с сетью 220 В установлены следующие однофазные электроприборы, к которым необходимо подключить стабилизатор напряжения:
| Электроприбор | Потребляемая мощность, в Вт |
| Телевизор | 200 |
| Освещение (внутреннее и уличное) | 1500 |
| Бойлер | 1500 |
| Холодильник | 1500 (с учетом пусковых токов) |
| Микроволновка | 1500 |
| Суммарная мощность | 6200 |
К этой сумме обязательно нужно добавить 30-ти процентный запас (6200 х 1,3), так как при просадке сетевого напряжения будет снижаться выходная мощность стабилизатора, что может привести к его перегрузке и переходу в режим байпас. Поэтому требуемая выходная мощность стабилизатора составит не менее 8000 Вт.
Если выбирать из линейки инверторных стабилизатор напряжения серии «ИнСтаб», то для этого примера хорошо подойдут однофазные модели:
- IS10000 на 10 кВА/ 9 кВт для настенной установки;
- IS10000RT на 10 кВА/ 9 кВт для напольного или стоечного размещения.
Расчет максимальной мощности на вводе
Под электрической нагрузкой понимают величину электрического тока протекающего в сети при включенном электроприемнике или группе электроприемников.
По электрическим нагрузкам производят выбор проводников (конструктивное исполнение, сечение) на всех ступенях выработки, преобразования, передачи и использование потребителем электрической энергии и ее распределении. Существует 3 метода определения электрических нагрузок объектов:
1 Метод построения суточного графика электрических нагрузок;
2 Метод упорядоченных диаграмм или метод эффективного числа электроприемников;
3 Аналитический метод
Для расчета нагрузки на вводе в здание молочного блока применяется метод построения суточного графика электрических нагрузок. Так как на объекте можно установить четкий по времени цикл технологического оборудования.
Для построения графика нагрузок составляется вспомогательная таблица № 7.
Таблица № 7. — Вспомогательная таблица для построения графика нагрузок.
| Технологическая операция | Мощность, кВт | Длительность действия операции | |||||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| 1 Молоко -насос | 2,2 | ||||||||||||||||||||||
| 2 Вакуум — насос | 8 | ||||||||||||||||||||||
| 3 Охладитель | 18,74 | ||||||||||||||||||||||
| 4 Сепаратор | 2,2 | ||||||||||||||||||||||
| 5 Нагреватель | 12 | ||||||||||||||||||||||
| 6 Освещение | 1,74 |
Составляется суточный график нагрузок (рисунок 1).
Рисунок 1- График электрических нагрузок.
Из графика видно, что максимальная активная мощность:
Определяется установленная мощность суммированием всех нагрузок, имеющихся на объекте:
, (32)
где — мощность i-й нагрузки, кВт.
Электропотребление за сутки определяется через геометрическую площадь графика:
(33)
Среднее значение электропотребления за сутки:
(34)
Среднее значение коэффициента мощности нагрузок, участвующих в формировании максимума нагрузок:
(35)
Определяется полная мощность на вводе:
(36)
Ток на вводе в момент максимума нагрузки:
(37)
По рабочему току определяем сечение вводного кабеля, исходя из условия.
Iдоп ? Iр, (38)
Iдоп = 65А? Iр = 52,65А.
Принимаем к установке кабель на вводе АВБбШв 5*25.
КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭПУ
Для бесперебойного питания стационарной аппаратуры связи требуется электрическая энергия постоянного тока на номинальные напряжения 24, 48 и 60 В. Эта энергия обеспечивается электропитающими установками, выпускаемыми различными отечественными и иностранными фирмами. Одной из них является немецкая фирма Voigt&Haeffner (V&H), выпускающая установки на различные мощности.
В работе представлена ЭПУ средней мощности типа SVS-G48/75-8GRS на номинальное напряжения 48 В и номинальный ток 75 А. Она разработана на основе модульной архитектуры, позволяющей наращивать мощность и развивать эксплуатационные возможности установки. Оборудование размещено в двух шкафах. В верхнем – основные элементы установки, в нижнем – аккумуляторные батареи. Размещение элементов установки представлено на рис. 1.
Основные устройства ЭПУ и их обозначения:
Рис. 1. Размещение элементов
Структурная схема установки приведена на рис.
Расчет суммарной мощности
Общая потребляемая квартирой мощность приходится на главный ввод, который входит в распределительный щит, а после него разветвляется на линии:
- освещение;
- группы розеток;
- отдельные мощные электроприборы.
Поэтому самое большое сечение силового кабеля — на входе. На отводящих линиях оно уменьшается, в зависимости от нагрузки. В первую очередь, определяется суммарная мощность всех нагрузок. Это несложно, так как на корпусах всех бытовых приборов и в паспортах к ним она обозначается.
Все мощности складываются. Аналогично производятся расчеты и по каждому контуру. Специалисты предлагают умножать сумму на 0,75. Это объясняется тем, что одновременно все приборы в сеть не включаются. Другие предлагают выбирать сечение большего размера. За счет этого создается резерв на последующий ввод в действие дополнительных электрических приборов, которые могут быть приобретены в будущем. Нужно отметить, что этот вариант расчета кабеля более надежен.
Падение напряжения на кабеле
Проводники обладают сопротивлением, которое необходимо учитывать
Особенно это важно для большой длины кабеля или при его малом сечении. Установлены нормы ПЭУ, по которым падение напряжения на кабеле не должно превышать 5 %
Расчет делается следующим образом.
- Определяется сопротивление проводника: R = 2×(ρ×L)/S.
- Находится падение напряжения: U пад. = I×R.
По отношению к линейному в процентах оно составит: U % = (U пад. /U лин.)×100.
В формулах приняты обозначения:
- ρ — удельное сопротивление, Ом×мм²/м;
- S — площадь поперечного сечения, мм².
Коэффициент 2 показывает, что ток течет по двум жилам.
для Физических лиц:
1. План расположения энергопринимающих устройств (ЭПУ), которые необходимо присоединить к электрическим сетям сетевой организации. План содержит сведения о географическом расположении участка, на котором находятся (будут находиться) ЭПУ. 2. Перечень и мощность энергопринимающих устройств. 3. Документы, подтверждающие право собственности или иное предусмотренное законом основаниена объект капитального строительства и (или) земельный участок, на котором(в котором) расположены (будут располагаться) объекты заявителя, либо право собственности или иное предусмотренное законом основание на энергопринимающие устройства (предоставляется в одном экземпляре в виде простой копии В случае долевого участия в правахна объект, земельный участок или энергопринимающие устройства предоставляется письменное согласие остальных собственников или уполномоченного ими лица на оформление документов о технологическом присоединении на имя заявителя и осуществления необходимых технических мероприятий в отношении общего имущества. 4. В случае подачи заявки через представителя —доверенность или иные документы, подтверждающие полномочия представителя заявителя (подающего или получающего документы).
Пример расчета кабеля по падению напряжения
- Сопротивление провода составляет: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 Ом
. - Сила тока в проводнике: I = 7000/220 =31,8 А
. - Падение напряжения на переноске: U пад. = 31,8×0,28 = 8,9 В
. - Процент падения напряжения: U % = (8,9/220)×100 = 4,1
%.
Переноска подходит для сварочного аппарата по требованиям правил эксплуатации электроустановок, поскольку процент падения на ней напряжения находится в пределах нормы. Однако его величина на питающем проводе остается большой, что может негативно повлиять на процесс сварки. Здесь необходима проверка нижнего допустимого предела напряжения питания для сварочного аппарата.
Какие кабели лучше?
Электрикам хорошо известен кабель немецкой марки NUM для офисных и жилых помещений. В России выпускают марки кабелей, которые по характеристикам ниже, хотя могут иметь то же название. Их можно отличить по подтекам компаунда в пространстве между жилами или по его отсутствию.
Провод выпускается монолитным и многопроволочным. Каждая жила, а также вся скрутка снаружи изолируется ПВХ, причем наполнитель между ними выполнен негорючим:
- Так, кабель NUM применяется внутри помещений, поскольку изоляция на улице разрушается от солнечных лучей.
- А в качестве внутренней и широко используется кабель марки ВВГ. Он дешев и достаточно надежен. Для прокладки в грунте его не рекомендуется применять.
- Провод марки ВВГ изготавливается плоским и круглым. Между жилами наполнитель не применяется.
- делают с внешней оболочкой, не поддерживающей горения. Жилы изготавливаются круглые до сечения 16 мм², а свыше — секторные.
- Марки кабелей ПВС и ШВВП делаются многопроволочными и используются преимущественно для подключения бытовых приборов. Его часто применяют в качестве домашней электропроводки. На улице многопроволочные жилы использовать не рекомендуется по причине коррозии. Кроме того, изоляция при изгибе трескается при низкой температуре.
- На улице под землей прокладывают бронированные и устойчивые к влаге кабели АВБШв и ВБШв. Броня изготавливается из двух стальных лент, что повышает надежность кабеля и делает его устойчивым к механическим воздействиям.
Как определить, какая выделенная мощность электроэнергии в вашем доме?
Существует несколько способов определения точной выделенной мощности, которую имеет частный дом или дачный участок.
1) Посмотреть номинал вводного автомата
Проще всего определить выделенную мощность электроэнергии на дом по значению рабочего тока, на который рассчитан вводной автомат, установленный в электрощите. Для этого потребуется выполнить простой расчет. Например, на корпусе вводного автомата указан рабочий ток в значении 32 А. Необходимо воспользоваться следующей формулой: P макс = U x I, где:
- U – номинальное напряжение сети (220 или 230 В – будет зависеть от того, какое сетевое напряжение подается в дом);
- I – показатель рабочего тока вводного автомата в амперах.
Проблема данного способа заключается в том, что номинал вводного автомата не всегда совпадает с официальной выделенной мощностью.
Например, такое встречается, когда была выполнена модернизация внешней линии с увеличением ее мощности, а также если электропроводка давно не менялась или её монтаж выполнен некачественно.
Если выделенная мощность электроэнергии значительно превышает возможности вводного автомата, то будет целесообразно его заменить и привести в соответствие всю электропроводку в доме.
2) Обратиться к эксплуатирующей организации
Выделенную мощность на дом также можно узнать в договоре на электроснабжение. Если он отсутствует, то необходимо обратиться к эксплуатирующей организации, которая должна выдать справку о фактическом электропотреблении и установленной мощности. В Москве и Московской области этим занимается ОАО «Мосэнергосбыт». Компания предоставляет услугу платно, ее стоимость составляет в среднем 2 тысячи рублей.
Если частный дом обслуживает управляющая компания, то именно она обязана выдать собственнику справку о выделенной мощности или разрешение на подключение к электросетям дома и акт разграничения балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности.
В СНТ данными по выделенной мощности на каждый участок владеет председатель товарищества, который об этом должен проинформировать его пользователей.
3) Изучить договор энергоснабжения
Узнать выделенную мощность можно в договоре на энергоснабжение индивидуального жилого дома (домовладения) между ОАО «Мосэнергосбыт» и собственником. Информация об этом обычно указывается в разделе «Предмет договора» со следующей формулировкой: максимальная мощность домовладения определяется исходя из параметров технологического присоединения энергопринимающих устройств абонента к электрическим сетям и составляет 5 кВт.
Выбор материала кабеля
Наш каталог кабельной продукции в Бресте включает большой выбор кабелей, изготовленных из различных материалов:
Медные
Медь имеет очень низкое удельное сопротивление (ниже только у золота), поэтому проводимость медных проводов значительно выше, чем у алюминиевых. Она не окисляется, что существенно увеличивает срок эффективной эксплуатации. Металл очень гибкий , кабель можно многократно складывать и сворачивать.
Благодаря высокой пластичности возможно изготовление более тонких жил (изготавливаются медные жилы й от 0,3 мм2, минимальный размер алюминиевой жилы – 2,5 мм2).
Более низкое удельное сопротивление позволяет уменьшить выделение тепловой энергии при прохождении тока, поэтому при прокладке внутренней проводки в жилых помещениях разрешается использовать только медные провода.
Алюминиевые
Удельное сопротивление алюминия выше, чем у золота, меди и серебра, но ниже, чем у других металлов и сплавов.
Главное преимущество алюминиевого кабеля перед медным – его цена в несколько раз ниже. Также он значительно легче, что облегчает монтаж электросетей. При монтаже электросетей большой протяженностью эти характеристики имеют решающее значение.
Алюминий не подвержен коррозии, но при контакте с воздухом на его поверхности образовывается пленка. Она защищает металл от воздействия атмосферной влаги, но практически не проводит ток. Эта особенность осложняет соединение кабелей.
