So berechnen Sie den Strom richtig, wenn Sie den Querschnitt von Drähten und Kabeln auswählen

Aufbau des Rechenschemas des Netzwerks

Zur Auswahl der Querschnitte einzelner Abschnitte des Stromnetzes, aber auch der Heizbedingungen und der wirtschaftlichen Stromdichte reicht es aus, nur die Strombelastungen dieser Abschnitte des Netzes zu kennen. Eine Berechnung des Netzes auf Spannungsverlust kann nur durchgeführt werden, wenn nicht nur die Belastungen, sondern auch die Längen aller Netzabschnitte bekannt sind. In diesem Zusammenhang ist es zu Beginn der Berechnung des Netzwerks zunächst erforderlich, dessen Berechnungsschema vorzubereiten, das die Belastungen und Längen aller Abschnitte angeben sollte.

Bei der Berechnung von Drehstromnetzen wird davon ausgegangen, dass die Belastungen aller drei Phasenleiter gleich sind. Tatsächlich ist diese Bedingung nur für Stromnetze mit dreiphasigen Elektromotoren strikt erfüllt. Bei Netzen mit einphasigen Energieverbrauchern, beispielsweise städtischen Netzen mit Beleuchtungslampen und Haushaltsgeräten, kommt es immer zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung auf die Phasen der Leitung.Bei praktischen Berechnungen von Netzen mit einphasigen Empfängern wird auch die Lastverteilung in den Phasen bedingt gleichmäßig angenommen.

Sofern die Phasen der Leitung gleichmäßig belastet sind, ist es nicht erforderlich, im Auslegungsschema alle Leiter des Netzes anzugeben. Es genügt, es sich vorzustellen Ein-Linien-Diagramm Angabe aller an das Netz angeschlossenen Lasten und der Längen aller Netzabschnitte. Das Diagramm sollte auch die Installationsorte angeben. Sicherungen oder andere Schutzvorrichtungen.

Bei der Erstellung des Entwurfsplans für die elektrische Verkabelung im Raum sollten Sie die Pläne und Abschnitte des Gebäudes verwenden, in dem die elektrische Verkabelung angebracht werden soll, und dabei die Anschlusspunkte der elektrischen Empfänger angeben.

Das Gestaltungsschema des externen Netzes wird nach dem Plan des Dorfes oder Industrieunternehmens erstellt, auf dem auch das Netz angelegt werden soll, und die Anschlusspunkte von Gruppen von Energieverbrauchern (Häuser oder einzelne Gebäude eines Industrieunternehmens) werden angegeben .

Die Längen aller Abschnitte des Netzes werden gemäß der Zeichnung unter Berücksichtigung des Maßstabs, in dem sie gezeichnet ist, gemessen. In Ermangelung einer Zeichnung müssen die Längen aller Abschnitte des Netzes in Form von Sachleistungen gemessen werden.

Bei der Erstellung des Berechnungsschemas des Netzes ist die Einhaltung des Maßstabs für die Netzabschnitte nicht erforderlich. Es ist lediglich auf die richtige Reihenfolge der Verbindung der einzelnen Netzabschnitte untereinander zu achten.

Die Abbildung zeigt ein Beispiel für ein Gestaltungsschema der Linie des Außennetzes des Dorfes.Die Längen der Netzabschnitte im Diagramm sind oben und links in Metern angegeben, unten und rechts der Last sind Pfeile dargestellt, die die berechnete Leistung in Kilowatt anzeigen. Die Linie ABC wird als Backbone bezeichnet, die Abschnitte DB, BE und VG werden als Zweige bezeichnet.

Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, werden einzelne Abschnitte des Netzes ohne Maßstab dargestellt, was bei korrekter Angabe der Länge der Abschnitte keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Berechnung hat.

Berechnungsschema eines Abschnitts des externen Netzes 380/220 V eines Wohngebiets.

Ermittlung der berechneten Belastungen des Stromnetzes

Die Bestimmung der Auslegungslasten (Leistungen) ist eine viel schwierigere Aufgabe. Eine Beleuchtungslampe, ein Heizgerät oder ein Fernseher verbraucht bei Nennklemmenspannung eine bestimmte Nennleistung, die als Nennleistung dieses Receivers angesehen werden kann. Komplizierter ist die Situation bei einem Elektromotor, bei dem die vom Netzwerk verbrauchte Leistung vom Drehmoment des an den Motor angeschlossenen Mechanismus abhängt – Werkzeugmaschine, Lüfter, Förderband usw.

An Platte am Motorgehäuse befestigt, seine Nennleistung wird angezeigt. Die vom Motor tatsächlich aus dem Netz aufgenommene Leistung weicht von der Nennleistung ab. Beispielsweise variiert die Belastung des Drehmaschinenmotors je nach Größe des Teils, der Dicke der zu entfernenden Späne usw.

Der Motor ist für die schwierigsten Betriebsbedingungen der Maschine und daher in anderen Betriebsarten ausgewählt Der Motor wird unterbelastet… Daher ist die Nennleistung des Motors in der Regel geringer als seine Nennleistung.

Die Ermittlung der berechneten Leistung für eine Gruppe elektrischer Empfänger wird noch komplizierter, da in diesem Fall die mögliche Anzahl angeschlossener Empfänger berücksichtigt werden muss.

Stellen Sie sich vor, Sie müssten die geschätzte Belastung einer Leitung ermitteln, die eine Werkstatt mit 30 Elektromotoren versorgt. Davon laufen nur wenige dauerhaft (z. B. an Lüfter angeschlossene Motoren).

Während der Installation eines neuen Bearbeitungsteils laufen die Maschinenmotoren intermittierend. Einige der Motoren laufen möglicherweise im Teillast- oder Leerlaufmodus usw. In diesem Fall bleibt die Belastung der Versorgungsleitung nicht konstant. Es ist klar, dass als maximal mögliche Belastung die berechnete Belastung der Leitung als die schwerste für die Leiter der Leitung anzunehmen ist.

Unter der höchsten Belastung versteht man nicht ihren kurzfristigen Impuls, sondern den größten Durchschnittswert über einen halbstündigen Zeitraum.

Die Auslegungslast (kW) einer Gruppe elektrischer Empfänger kann mit der Formel ermittelt werden

wo Ks — Nachfragefaktor für den höchsten Lastmodus unter Berücksichtigung der größtmöglichen Anzahl zulässiger Empfänger in der Gruppe. Bei Motoren muss der Steilheitsfaktor auch die Größe ihrer Last berücksichtigen;

Ru ist die installierte Leistung einer Gruppe von Empfängern, gleich der Summe ihrer Nennleistungen, kW. In der Fachliteratur können Sie sich jederzeit ausführlicher mit den Methoden zur Ermittlung der Projektlasten vertraut machen.

Ermittlung des geschätzten Netzstroms für einen Verbraucher elektrischer Energie und eine Gruppe elektrischer Verbraucher

Bei der Auswahl des Leitungsquerschnitts entsprechend den Heizbedingungen oder entsprechend der wirtschaftlichen Stromdichte ist es notwendig, den Wert des berechneten Leitungsstroms zu ermitteln. Für einen dreiphasigen elektrischen Verbraucher wird der Wert des Nennstroms (A) durch die Formel bestimmt

wobei P die geschätzte Leistung des Empfängers ist, kW; Nicht-Nennspannung an den Anschlüssen des Empfängers, gleich der Phasenspannung (Phasenspannung) des Netzwerks, an das er angeschlossen ist, V; cos f — Leistungsfaktor Empfänger.

Mit dieser Formel kann auch der Nennstrom einer Gruppe von dreiphasigen oder einphasigen Empfängern ermittelt werden, sofern die einphasigen Empfänger gleichmäßig an alle drei Phasen der Leitung angeschlossen sind. Der Wert des berechneten Stroms (A) für einen einphasigen Empfänger oder für eine Gruppe von Empfängern, die an eine Phase eines dreiphasigen Stromnetzes angeschlossen sind, wird durch die Formel bestimmt

wo U n.f – die Nennspannung der Empfänger, gleich der Phasenspannung des Netzwerks, an das sie angeschlossen sind, V.

Mit dieser Formel wird auch der Wert des berechneten Stroms für eine Gruppe von Empfängern bestimmt, die an eine einphasige Stromleitung angeschlossen sind.

Für Glühlampen und Heizgeräten ist der Leistungsfaktor cosphi = 1. In diesem Fall werden die Formeln zur Ermittlung des berechneten Stroms entsprechend vereinfacht.

Bestimmung des Stroms gemäß dem Auslegungsschema des Stromnetzes

Kehren wir zum in der Abbildung dargestellten Gestaltungsschema des Außennetzes der Wohnsiedlung zurück. In diesem Diagramm sind an den Enden der entsprechenden Pfeile die Auslegungslasten der an die Leitung angeschlossenen Häuser in Kilowatt angegeben. Um den Querschnitt linearer Drähte auszuwählen, müssen Sie die Belastung aller Abschnitte kennen.

Diese Belastung wird anhand von ermittelt Kirchhoffs erstes Gesetz, wonach für jeden Punkt des Netzwerks die Summe der eingehenden Ströme gleich der Summe der ausgehenden Ströme sein muss. Dieses Gesetz gilt auch für Lasten, die in Kilowatt ausgedrückt werden.

Lassen Sie uns die Lastverteilung auf die Abschnitte der Leitung ermitteln. Am Ende der Leitung, auf einem 80 m langen Abschnitt neben Punkt G, entspricht die Last von 9 kW der berechneten Last des an die Leitung angeschlossenen Hauses am Punkt G. Auf dem 40 m langen, verzweigten Abschnitt angrenzend bis Punkt B ist die Last gleich der Summe der Lasten der an den Abschnitt VG-Zweig angeschlossenen Häuser: 9 + 6 = 15 kW. Auf einem 50 m langen Autobahnabschnitt neben Punkt B beträgt die Belastung 15 + 4 + 5 = 24 kW.

Die Belastungen aller anderen Streckenabschnitte werden auf die gleiche Weise ermittelt. Um nicht alle im Diagramm angegebenen Zahlen mit den Bezeichnungen der entsprechenden Einheiten (m, kW) zu versehen, müssen die Längen und Belastungen im Diagramm in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet werden. Im Bemessungsschema der Abbildung sind oben und links die Längen der linearen Abschnitte, unten und rechts die Belastungen auf die gleichen Abschnitte angegeben.

Ein Beispiel. Eine Vierdrahtleitung mit einer Nennspannung von 380/220 V versorgt eine Werkstatt mit 30 Elektromotoren, die installierte Gesamtleistung Py1 = 48 kW. Die Gesamtleistung der Beleuchtungslampen in der Werkstatt beträgt Ru2 = 2 kW, der Bedarfsfaktor für die Leistungslast Kc1 = 0,35 und für die Beleuchtungslast Kc2 = 0,9. Durchschnittlicher Leistungsfaktor für die gesamte Anlage cos f = 0,75. Ermitteln Sie den berechneten Leitungsstrom.

Antworten.Wir ermitteln die berechnete Belastung der Elektromotoren: P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW und die berechnete Belastung der Beleuchtung P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. Die gesamte Auslegungslast beträgt P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Bestimmen Sie den Nennstrom: