В этой статье можно узнать о том, как правильно рассчитать нагрузку электрической сети и выбрать правильное оборудование
При проектировании электрических сетей необходимо выполнять принцип экономической целесообразности и принцип электротехнической безопасности. Исходя из этих принципов, приняты методы расчета электрических цепей. Нормативы, которыми следует руководствоваться, обычно сведены в тематические сборники для каждого варианта проектирования.
При проектировании электрооборудования решаются конкретные вопросы и задачи, которые стоят перед электроустановкой в данной конкретной ситуации.
При проектировании электрооборудования жилых и общественных зданий решаются вопросы электроснабжения, электрического освещения и силового электрооборудования вновь строящихся реконструируемых и капитально ремонтируемых зданий.
Вопросы электроснабжения решаются в зависимости от категории здания (высоты и вместимости), оснащенности его техническими средствами, потребляющими электроэнергию (лифты, противопожарные устройства, электроплиты, кондиционеры и пр.), максимальной расчетной нагрузки. На основании этих данных определяется категория по надежности электроснабжения и в соответствии с техническими условиями энергоснабжающей организации проектируется схема электроснабжения и электрических сетей с организацией ввода и распределения питания внутри здания.
Схемы электрических сетей до 1000В здания строятся, исходя из требований простоты, надежности, электробезопасности и конструкции здания, из условия силовых и осветительных сетей.
Установка распределительных пунктов, щитов и щитков для питания силовых и электроосветительных электроприемников предусматривается с учетом размещения их в удобных и доступных для обслуживания местах.
Выбор источников света производится в зависимости от назначения общественного здания и его помещений, и вида зрительных работ. Вся аппаратура, устанавливаемая во ВРУ, щитах и щитках, выбирается по длительно допустимым токам и проверяется по режиму короткого замыкания.
Упрощенно можно принять, что методы расчета электрических сетей сводятся к расчету сечения проводников и к выбору плавкой вставки или отсечки автомата защиты.
Выбор сечения проводников производиться по току нагрева, по экономической плотности тока, по потери напряжения.
1) По току нагрева.
Выбор сечения по току нагрева на практике обычно производят по таблице токовых нагрузок. Для начала определяют ток, по упрощенной формуле, который будет протекать по проводнику. I = P ⁄ U × √3,
где I — переменный ток, A; P — мощность потребителя электроэнергии, Вт;
U – напряжение, В.
И затем по таблице подбирают ближайшее стандартное значение сечения проводника.
Таблица 1. Выбор сечения кабеля с медными жилами по мощности подключаемой нагрузки
При проектировании электрооборудования решаются конкретные вопросы и задачи, которые стоят перед электроустановкой в данной конкретной ситуации.
При проектировании электрооборудования жилых и общественных зданий решаются вопросы электроснабжения, электрического освещения и силового электрооборудования вновь строящихся реконструируемых и капитально ремонтируемых зданий.
Вопросы электроснабжения решаются в зависимости от категории здания (высоты и вместимости), оснащенности его техническими средствами, потребляющими электроэнергию (лифты, противопожарные устройства, электроплиты, кондиционеры и пр.), максимальной расчетной нагрузки. На основании этих данных определяется категория по надежности электроснабжения и в соответствии с техническими условиями энергоснабжающей организации проектируется схема электроснабжения и электрических сетей с организацией ввода и распределения питания внутри здания.
Схемы электрических сетей до 1000В здания строятся, исходя из требований простоты, надежности, электробезопасности и конструкции здания, из условия силовых и осветительных сетей.
Установка распределительных пунктов, щитов и щитков для питания силовых и электроосветительных электроприемников предусматривается с учетом размещения их в удобных и доступных для обслуживания местах.
Выбор источников света производится в зависимости от назначения общественного здания и его помещений, и вида зрительных работ. Вся аппаратура, устанавливаемая во ВРУ, щитах и щитках, выбирается по длительно допустимым токам и проверяется по режиму короткого замыкания.
Упрощенно можно принять, что методы расчета электрических сетей сводятся к расчету сечения проводников и к выбору плавкой вставки или отсечки автомата защиты.
Выбор сечения проводников производиться по току нагрева, по экономической плотности тока, по потери напряжения.
1) По току нагрева.
Выбор сечения по току нагрева на практике обычно производят по таблице токовых нагрузок. Для начала определяют ток, по упрощенной формуле, который будет протекать по проводнику. I = P ⁄ U × √3,
где I — переменный ток, A; P — мощность потребителя электроэнергии, Вт;
U – напряжение, В.
И затем по таблице подбирают ближайшее стандартное значение сечения проводника.
Таблица 1. Выбор сечения кабеля с медными жилами по мощности подключаемой нагрузки
2) По экономической плотности тока.
Расчет по экономической плотности тока необходим для снижения монтажных и эксплуатационных расходов. Сводиться он к выбору экономически оптимального сечения.
Sэ = Iр / Iэ
где Iр — расчетный ток линии без учета повышения нагрузки при авариях и ремонтах, Jэ — экономическая плотность тока из расчета окупаемости капитальных затрат в течение 8 - 10 лет. Расчетное экономическое сечение округляют до ближайшего стандартного и, если оно окажется свыше 150 мм2, одну кабельную линию заменяют двумя или несколькими кабелями с суммарным сечением, соответствующим экономическому.
Таблица 2. Предельная экономическая плотность тока, а/мм кв
Расчет по экономической плотности тока необходим для снижения монтажных и эксплуатационных расходов. Сводиться он к выбору экономически оптимального сечения.
Sэ = Iр / Iэ
где Iр — расчетный ток линии без учета повышения нагрузки при авариях и ремонтах, Jэ — экономическая плотность тока из расчета окупаемости капитальных затрат в течение 8 - 10 лет. Расчетное экономическое сечение округляют до ближайшего стандартного и, если оно окажется свыше 150 мм2, одну кабельную линию заменяют двумя или несколькими кабелями с суммарным сечением, соответствующим экономическому.
Таблица 2. Предельная экономическая плотность тока, а/мм кв
3) По потере напряжения
Этот расчет применяется для протяженных линий, там, где сопротивление проводника может существенно повлиять на ток в конце линии.
Сечение кабелей и проводов, выбранное из условий нагрева и согласованное с коммутационными возможностями аппаратов защиты, нужно проверять на относительную линейную потерю напряжения.
Повышение или снижение напряжения на зажимах электроприемника по сравнению с номинальным приводит к ухудшению его работы. Например, для лампы накаливания повышение напряжения на ее зажимах на 10% приводит к сокращению срока ее службы в 4 раза.
Снижение напряжения неблагоприятно сказывается на величине светового потока лампы. При снижении напряжения на зажимах лампы на 10% световой поток лампы уменьшается до 67% светового потока при номинальном напряжении. Для промышленного предприятия значительное повышение напряжения в осветительной сети связано с экономическим ущербом из-за необходимости частой смены перегоревших ламп. Пониженное по сравнению с номинальным напряжение в осветительной сети промышленного предприятия может послужить
причиной снижения производительности труда из-за недостаточной освещенности рабочих поверхностей.
Значительное отклонение напряжения или, как говорят, «плохое качество напряжения» в силовой сети промышленного предприятия может повести к значительному браку и повышенному износу двигателей.
Наилучшие условия эксплуатации электроприемников были бы при номинальном напряжении на их зажимах, но на практике это невыполнимо, так как провода и кабели обладают некоторым сопротивлением и при протекании по ним электрического тока происходит потеря напряжения, поэтому напряжение в конце линии будет ниже, чем в начале.
Этот расчет применяется для протяженных линий, там, где сопротивление проводника может существенно повлиять на ток в конце линии.
Сечение кабелей и проводов, выбранное из условий нагрева и согласованное с коммутационными возможностями аппаратов защиты, нужно проверять на относительную линейную потерю напряжения.
Повышение или снижение напряжения на зажимах электроприемника по сравнению с номинальным приводит к ухудшению его работы. Например, для лампы накаливания повышение напряжения на ее зажимах на 10% приводит к сокращению срока ее службы в 4 раза.
Снижение напряжения неблагоприятно сказывается на величине светового потока лампы. При снижении напряжения на зажимах лампы на 10% световой поток лампы уменьшается до 67% светового потока при номинальном напряжении. Для промышленного предприятия значительное повышение напряжения в осветительной сети связано с экономическим ущербом из-за необходимости частой смены перегоревших ламп. Пониженное по сравнению с номинальным напряжение в осветительной сети промышленного предприятия может послужить
причиной снижения производительности труда из-за недостаточной освещенности рабочих поверхностей.
Значительное отклонение напряжения или, как говорят, «плохое качество напряжения» в силовой сети промышленного предприятия может повести к значительному браку и повышенному износу двигателей.
Наилучшие условия эксплуатации электроприемников были бы при номинальном напряжении на их зажимах, но на практике это невыполнимо, так как провода и кабели обладают некоторым сопротивлением и при протекании по ним электрического тока происходит потеря напряжения, поэтому напряжение в конце линии будет ниже, чем в начале.
