Расчет электрических сетей

Электроника, электрика / Не разобранное - электрика
Alexsandrs
3 853
19-11-2017, 23:21
0

Расчёт электрических сетей напряжением до 1000 в производится:

а) на нагревание;

б) на потерю напряжения;

в) по данным расчетных нагрузок.

Выбранные по этим условиям сечения проводников не должны быть меньше сечений, допускаемых по механической прочности.

1. Определение расчётной нагрузки

Под расчётной нагрузкой понимается такая длительная постоянная максимальная нагрузка (в квт или а), которая эквивалентна по тепловому действию переменной нагрузке.

Расчётная мощность (Р_p), т. е. расчётная нагрузка в квт, определяется:

а) для питающей сети жилых домов — по удельным расчётным нагрузкам в вт на 1 м²жилой (оплачиваемой) площади

где S — жилая (оплачиваемая) площадь, м²,

р — удельная расчётная нагрузка, Вт/м²

б) для осветительной сети гражданских и производственных зданий, исходя из установленной мощности ламп путём умножения общей установленной мощности всех ламп на коэффициент спроса

Р_р = Р_ук_с

где Р_у — установленная мощность ламп, квт;

к_с — коэффициент спроса.

Коэффициентом спроса к_с, называется отношение расчётной нагрузки к установленной мощности электроприёмника;

в) для силовых токоприёмников — путем умножения установленной мощности токоприёмников на коэффициент спроса для данной группы потребителей

Р_р = Р_ук_с

где Р_у — установленная мощность токоприёмников.

Под установленной мощностью (Р_у) понимается:

а) для токоприёмников освещения (ламп) — мощность, указанная на цоколе лампы, равная мощности потребляемой из сети при номинальном напряжении;

б) для силовых токоприёмников (электродвигателей) — паспортная (каталожная) номинальная мощность, развиваемая электродвигателем на валу.

Коэффициент спроса к_с учитывает степень одновременности работы токоприёмников, их загрузку, потери в сети и коэффициент полезного действия токоприёмника.

При определении расчётной мощности токоприёмников *Цензура* сети освещения коэффициент спроса принимается равным единице, т. е. расчётная мощность равна установленной (номинальной) мощности токоприёмников

Р_р= Р_у

Расчётный ток (I_р) определяется по следующим формулам:

а) трехфазный переменный ток

б) постоянный ток и однофазный переменный ток

где I_P — расчётный ток, а;

P_P — расчётная мощность, квт;

U_H — номинальное напряжение сети, в в;

cos φ — коэффициент мощности.

Коэффициент мощности при определении расчетной мощности для осветительных и нагревательных токоприёмников принимается равным единице.

2. Расчёт электрических сетей на нагревание

Расчет электрических сетей на нагревание заключается в выборе проводников таких сечений, допустимые длительные токовые нагрузки которых больше или равны расчётным токам данного участка сети. Выбранные таким образом проводники проверяются затем на потерю напряжения.

Допустимые длительные токовые нагрузки, нормируемые «Правилами устройства электроустановок», приняты из расчёта, что нагрев жил проводников не превысит предельных значений температуры, предусмотренной нормами.

3. Расчёт электрических сетей на потерю напряжения

Потеря напряжения в сети от источника электроэнергии до потребителя (токоприёмника) согласно «Правилам устройства электроустановок» не должна превышать 2,5 — 5%.

Условия поддержания уровня напряжения у потребителя — довольно жёсткие и для осветительных сетей они обычно определяют наименьшее допустимое сечение проводников.

В силовых сетях потеря напряжения обычно не достигает нормируемой величины, и проводники в таких сетях выбираются по наибольшему длительному току нагрузки. В случае же больших расстояний от источника питания до токоприемника расчет ведутся по потере напряжения.

Расчёт потери напряжения и сечения проводов для линий постоянного и переменного токов можно производить по следующим упрощенным формулам:

где ΔU — потеря напряжения, %;

S — сечение провода, мм²;

с — коэффициент, зависящий от рода тока, напряжения сети и материала проводника;

P — расчётная нагрузка, квт;

L — приведенная длина расчётного участка сети, представляющая собой расстояние от начала линии до центра нагрузки, м.

Произведение PL = М носит название момента нагрузки.

Приведенная длина L равна:

- для участков с нагрузкой на конце — всей длине участка;

- для участков с равномерно распределенной нагрузкой — половине участка.

Сечения проводников, выбранные по потере напряжения, проверяются по допустимому длительному току нагрузки.

Окончательно принимается наибольшее сечение, требуемое этими условиями.

4. Выбор плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети от токов короткого замыкания и перегрузок, следует выбирать по возможности минимальными, но не меньшими расчетного тока нагрузки защищаемой линии

I_BC ≥ I_P,

I_A ≥ I_P

где I_BC — номинальный ток плавкой вставки предохранителя;

I_A — номинальный ток расцепителя автоматического выключателя,

I_P — расчётный ток линии.

При этом допустимая длительная нагрузка на провода в сетях должна составлять не менее 125% номинального тока защитного аппарата.

В сетях, не требующих защиты от перегрузки, защитные аппараты должны иметь по отношению к допустимым длительным токовым нагрузкам на провода следующую кратность:

- номинального тока плавких вставок предохранителей — не более чем в 3 раза;

- номинального тока расцепителей автоматов — не более чем в 1,5 раза.

Для защиты линий, подводящих ток к отдельным короткозамкнутым электродвигателям, номинальный ток плавкой вставки предохранителя выбирается из условий:

I_N — пусковой ток электродвигателя, который равен номинальному току электродвигателя, умноженному на кратность пускового тока

I_N = kI_H

где I_H — номинальный ток электродвигателя;

к — кратность пускового тока, принимаемая по каталожным данным.

Для защиты линии, питающей несколько электродвигателей, плавкая вставка выбирается из условий:

где ΣI_H сумма расчетных токов всех одновременно работающих электродвигателей, равная расчётному току в линии;

I_HHD — расчётный ток наибольшего по мощности электродвигателя из числа работающих;

I_NHD — пусковой ток наибольшего по мощности электродвигателя.

При этом обязательно должно соблюдаться следующее условие:

I_BC ≥ ΣI_H_.

Автоматические выключатели всех типов должны выбираться по расчётному току защищаемой линии.

Аппараты защиты располагают по возможности в таких доступных местах, в которых исключена возможность их механического повреждения.

Аппараты защиты нужно устанавливать там, где сечение проводника уменьшается (по направлению к местам потребления электроэнергии), или там, где это необходимо по условиям защиты, непосредственно в местах присоединения защищаемого проводника к питающей линии.

При защите сетей предохранителями последние устанавливаются:

а) на всех нормально незаземлённых полюсах или фазах;

б) в нулевых и нейтральных проводниках двухпроводных линий, в нормальных помещениях с сухими плохо проводящими полами (в жилых, конторских, учебных, лечебных, торговых и складских помещениях).

В нулевых и нейтральных проводниках двухпроводных ответвлений от этажных щитков на лестничных клетках жилых зданий установка предохранителей не требуется.

Запрещается устанавливать предохранители в нулевых и нейтральных проводниках трёх- и четырёхпроводных линий и в нулевых проводниках двухпроводных линий, где требуется заземление.

При защите сетей автоматическими выключателями максимальные расцепители должны устанавливаться во всех нормально незаземленных фазах или полюсах.

Обсудить на форуме