كيفية حساب الأحمال الكهربائية. كيفية حساب المقطع العرضي للكابل بشكل صحيح وفقًا للحمل

تعد مسألة اختيار قسم الكابلات للأسلاك في المنزل أو الشقة أمرًا خطيرًا للغاية. إذا كان هذا المؤشر لا يتوافق مع الحمل في الدائرة ، فسيبدأ عزل السلك ببساطة في التسخين الزائد ، ثم الذوبان والحرق. النتيجة النهائية هي ماس كهربائى. الشيء هو أن الحمل يخلق كثافة تيار معينة. وإذا كان المقطع العرضي للكابل صغيرًا ، فستكون كثافة التيار فيه كبيرة. لذلك ، قبل الشراء ، من الضروري حساب المقطع العرضي للكابل وفقًا للحمل.

بالطبع ، يجب ألا تختار بشكل عشوائي سلكًا به مقطع عرضي أكبر. سيصل هذا إلى ميزانيتك أولاً. مع المقطع العرضي الأصغر ، قد لا يتحمل الكابل الحمل وسيفشل بسرعة. لذلك ، من الأفضل أن تبدأ بالسؤال ، كيف تحسب الحمل على الكابل؟ وعندها فقط ، وفقًا لهذا المؤشر ، حدد السلك الكهربائي نفسه.

حساب القوة

أسهل طريقة هي حساب الطاقة الإجمالية التي سيستهلكها المنزل أو الشقة. سيتم استخدام هذا الحساب لتحديد قسم السلك من عمود خط الطاقة إلى آلة تمهيديةإلى الكوخ أو من الممر إلى الشقة إلى أول مربع تقاطع. بنفس الطريقة ، يتم حساب الأسلاك للحلقات أو الغرف. من الواضح أن كابل الإدخال سيحتوي على أكبر قسم. والأبعد عن الأول مربع تقاطع، سوف ينخفض ​​الرقم.

لكن عد إلى الحسابات. لذا ، أولاً وقبل كل شيء ، من الضروري تحديد القوة الإجمالية للمستهلكين. لكل منهم (الأجهزة المنزلية ومصابيح الإضاءة) يشار إلى هذا المؤشر على العلبة. إذا لم يتم العثور عليها ، فابحث في جواز السفر أو في التعليمات.


بعد ذلك ، يجب إضافة جميع الصلاحيات. هذه هي القوة الكلية للمنزل أو الشقة. يجب إجراء نفس الحساب بالضبط على طول الخطوط. لكن هناك نقطة خلاف واحدة هنا. يوصي بعض الخبراء بضرب الإجمالي بعامل تخفيض قدره 0.8 ، مع الالتزام بقاعدة عدم توصيل جميع الأجهزة بالدائرة في نفس الوقت. البعض الآخر ، على العكس من ذلك ، يقترحون الضرب بمعامل مضاعف 1.2 ، وبالتالي إنشاء هامش معين للمستقبل ، نظرًا لوجود احتمال كبير لظهور أجهزة منزلية إضافية في منزل أو شقة. في رأينا الخيار الثاني هو الأفضل.

اختيار الكابل

الآن ، بمعرفة مؤشر الطاقة الإجمالي ، يمكنك تحديد قسم الأسلاك. يحتوي PUE على طاولات تسهل اتخاذ هذا الاختيار. فيما يلي بعض الأمثلة لخط كهربائي يعمل بجهد 220 فولت.

  • إذا كانت القدرة الإجمالية 4 كيلوواط ، فسيكون المقطع العرضي للسلك 1.5 مم².
  • قوة 6 كيلوواط ، المقطع العرضي 2.5 مم².
  • قوة 10 كيلوواط - المقطع العرضي 6 مم².


نفس الجدول موجود ل الشبكة الكهربائيةجهد 380 فولت.

حساب الحمل الحالي

هذه هي القيمة الأكثر دقة للحساب الذي يتم إجراؤه على الحمل الحالي. لهذا ، يتم استخدام الصيغة:

أنا = P / U cos φ ، أين

  • أنا القوة الحالية.
  • P هي القوة الكلية ؛
  • U - الجهد في الشبكة (في هذه الحالة ، 220 فولت) ؛
  • cos φ هو عامل القدرة.

هناك صيغة لشبكة كهربائية ثلاثية الطور:

أنا = P / (U cos φ) * √3.

من خلال مؤشر القوة الحالية ، يتم تحديد المقطع العرضي للكابل وفقًا لنفس الجداول في PUE. مرة أخرى ، هذه بعض الأمثلة.

  • القوة الحالية 19 أ - المقطع العرضي للكابل 1.5 مم².
  • 27 أ - 2.5 مم².
  • 46 أ - 6 مم².

كما في حالة تحديد المقطع العرضي بالقدرة ، من الأفضل هنا أيضًا مضاعفة مؤشر القوة الحالية بعامل مضاعف 1.5.

احتمال

هناك ظروف معينة يمكن أن يزيد أو ينقص فيها التيار داخل الأسلاك. على سبيل المثال ، في الأسلاك الكهربائية المفتوحة ، عندما يتم وضع الأسلاك على طول الجدران أو السقف ، ستزداد قوة التيار مقارنة بالدائرة المغلقة. يرتبط ارتباطًا مباشرًا بدرجة الحرارة. بيئة. كلما كان حجمه أكبر ، زاد تيار هذا الكابل.

انتباه! يتم حساب جميع جداول PUE المذكورة أعلاه بشرط أن يتم تشغيل الأسلاك عند درجة حرارة + 25 درجة مئوية مع درجة حرارة الكابلات نفسها لا تزيد عن + 65 درجة مئوية.

وهذا يعني أنه إذا تم وضع عدة أسلاك في صينية واحدة أو تمويج أو أنبوب في وقت واحد ، فسوف تزداد درجة الحرارة داخل الأسلاك بسبب تسخين الكابلات نفسها. هذا يؤدي إلى حقيقة أن الحمل الحالي المسموح به ينخفض ​​بنسبة 10-30 في المائة. الشيء نفسه ينطبق على الأسلاك المفتوحةداخل غرف مدفئة. لذلك ، يمكننا أن نستنتج: عند حساب المقطع العرضي للكابل ، اعتمادًا على الحمل الحالي في درجات حرارة التشغيل المرتفعة ، يمكنك اختيار الأسلاك من منطقة أصغر. هذا ، بالطبع ، هو توفير جيد. بالمناسبة ، هناك أيضًا جداول لتقليل المعاملات في PUE.

هناك نقطة أخرى تتعلق بطول المدة المستخدمة الكابلات الكهربائية. كلما زاد طول الأسلاك ، زاد فقدان الجهد في الأقسام. يتم استخدام خسائر تعادل 5٪ في أي حسابات. هذا هو ، هذا هو الحد الأقصى. إذا كان هناك المزيد من الخسائر قيمة معينة، سوف تضطر إلى زيادة المقطع العرضي للكابل. بالمناسبة ، ليس من الصعب حساب الخسائر الحالية بشكل مستقل إذا كنت تعرف مقاومة الأسلاك والحمل الحالي. على الرغم من أن الخيار الأفضل هو استخدام جدول PUE ، حيث يتم تحديد اعتماد لحظة التحميل والخسائر. في هذه الحالة ، لحظة التحميل هي نتاج استهلاك الطاقة بالكيلوواط وطول الكابل نفسه بالأمتار.

لنلقِ نظرة على مثال فيه كبل مثبت بطول 30 مم في الشبكة التيار المتناوبالجهد 220 فولت يتحمل حمولة 3 كيلو واط. في هذه الحالة ، ستكون لحظة التحميل مساوية لـ 3 * 30 = 90. ننظر إلى جدول PUE الذي يوضح أن هذه اللحظة تعادل خسارة 3٪. أي أنه أقل من القيمة الاسمية البالغة 5٪. ما هو مسموح. كما هو مذكور أعلاه ، إذا تجاوزت الخسائر المحسوبة حاجز الخمسة بالمائة ، فسيتعين شراء كبل أكبر وتثبيته.

انتباه! تؤثر هذه الخسائر بشكل كبير على الإضاءة بمصابيح منخفضة الجهد. لأنه عند 220 فولت لا ينعكس 1-2 فولت بقوة ، ولكن عند 12 فولت يكون مرئيًا على الفور.

حالياً أسلاك الألمنيومنادرا ما تستخدم في الأسلاك. لكن عليك أن تعرف أن مقاومتها أكبر بـ 1.7 مرة من مقاومة النحاس. وبالتالي ، فإن خسائرهم أكبر بعدة مرات.

بالنسبة للشبكات ثلاثية الطور ، فإن لحظة التحميل هنا أكبر بستة أضعاف. يعتمد ذلك على حقيقة أن الحمل نفسه موزع على ثلاث مراحل ، وبالتالي ، فإن العرش يزيد من عزم الدوران. بالإضافة إلى زيادة مضاعفة بسبب التوزيع المتماثل لاستهلاك الطاقة حسب المراحل. في هذه الحالة ، يجب أن يساوي التيار في دائرة الصفر صفرًا. إذا كان توزيع الطور غير متماثل ، وهذا يؤدي إلى زيادة الخسائر ، فسيتعين عليك حساب المقطع العرضي للكابل للأحمال في كل سلك على حدة وتحديده وفقًا للحجم الأقصى المحسوب.

الخلاصة حول الموضوع

كما ترى ، من أجل حساب المقطع العرضي للكابل حسب الحمل ، يجب أن تأخذ في الاعتبار المعاملات المختلفة (تقليل وزيادة). بمفردك ، إذا كنت كهربائيًا على مستوى هاوٍ أو سيد مبتدئ ، فهذا ليس بالأمر السهل. لذلك ، نصيحة - قم بدعوة أخصائي مؤهل تأهيلا عاليا ، ودعه يقوم بجميع الحسابات بنفسه ويضع مخطط الأسلاك المختصة. لكن التثبيت يمكن أن يتم بأيديكم.

نظرية حساب الأحمال الكهربائية، التي تشكلت أسسها في ثلاثينيات القرن الماضي ، تهدف إلى تحديد مجموعة من الصيغ التي تقدم حلاً لا لبس فيه لمستقبلات طاقة معينة ورسوم بيانية (مؤشرات) للأحمال الكهربائية. بشكل عام ، أظهرت الممارسة حدود النهج "التصاعدي" ، بناءً على البيانات الأولية لمستهلكي الطاقة الفردية ومجموعاتهم. تظل هذه النظرية مهمة عند حساب أوضاع تشغيل عدد صغير من أجهزة استقبال الطاقة ذات البيانات المعروفة ، عند إضافة عدد محدود من الرسوم البيانية ، عند حساب 2UR.

في الثمانينيات والتسعينيات. تلتزم نظرية حساب الأحمال الكهربائية بشكل متزايد بالطرق غير الرسمية ، ولا سيما الطريقة المتكاملة لحساب الأحمال الكهربائية ، والتي يتم تضمين عناصرها في "إرشادات حساب الأحمال الكهربائية لأنظمة الإمداد بالطاقة" (RTM 36.18.32.0289) ). من المحتمل أن العمل مع قواعد بيانات المعلومات حول المؤشرات الكهربائية والتكنولوجية ، وتحليل الكتلة ونظرية التعرف على الأنماط ، وبناء التوزيعات الاحتمالية والسينولوجية لتقييم الخبراء والمهنيين ، يمكن أن يحل أخيرًا مشكلة حساب الأحمال الكهربائية على جميع مستويات نظام إمداد الطاقة و في جميع مراحل اتخاذ القرار الفني أو الاستثماري.

إضفاء الطابع الرسمي على حساب الأحمال الكهربائيةتم تطويره على مر السنين في عدة اتجاهات وأدى إلى الأساليب التالية:

  1. تجريبي (طريقة معامل الطلب ، التعبيرات التجريبية ذات المصطلحين ، استهلاك الطاقة المحدد وكثافات الحمل المحددة ، الجدول التكنولوجي) ؛
  2. مخططات مرتبة ، يتم تحويلها إلى حساب وفقًا لعامل القدرة النشط المحسوب ؛
  3. إحصائية في الواقع ؛
  4. النمذجة الاحتمالية لمنحنيات الحمل.

طريقة عامل الطلب

طريقة عامل الطلب هي الأبسط والأكثر انتشارًا ، وبدأ حساب الأحمال بها. يتكون من استخدام التعبير (2.20): وفقًا للقيمة المعروفة (المعطاة) Ru والقيم الجدولية الواردة في الأدبيات المرجعية (انظر الأمثلة في الجدول 2.1):


يُفترض أن تكون قيمة Kc هي نفسها بالنسبة لمستقبلات الطاقة من نفس المجموعة (تعمل في نفس الوضع) ، بغض النظر عن عدد المستقبِلات الفردية وقوتها. المعنى المادي هو جزء من مجموع القدرات المقدرة للمستقبلات الكهربائية ، مما يعكس إحصائيًا الحد الأقصى المتوقع عمليًا ووضع التشغيل المتزامن وتحميل بعض التوليفات غير المحددة (التنفيذ) من أجهزة الاستقبال المثبتة.

تتوافق البيانات المرجعية المعطاة لـ Kc و Kp مع القيمة القصوى ، وليس مع التوقع الرياضي. إن تلخيص القيم القصوى ، وليس المتوسطات ، يبالغ حتمًا في تقدير العبء. إذا أخذنا في الاعتبار أي مجموعة من ES للاقتصاد الكهربائي الحديث (وليس 1930-1960) ، فإن اصطلاح مفهوم "المجموعة المتجانسة" يصبح واضحًا. الاختلافات في قيمة المعامل - 1:10 (حتى 1: 100 وما فوق) - لا مفر منها ويتم تفسيرها من خلال الخصائص السينولوجية للاقتصاد الكهربائي.

في الجدول. يوضح الشكل 2.2 قيم LGS التي تميز المضخات كمجموعة. عند إجراء مزيد من البحث عن KQ4 ، على سبيل المثال فقط لمضخات المياه الخام ، قد يكون هناك أيضًا انتشار بنسبة 1:10.


من الأصح تعلم تقييم Kc ككل للمستهلك (قسم ، قسم ، ورشة عمل). من المفيد إجراء تحليل للقيم المحسوبة والفعلية لجميع الكائنات المتعلقة بالتكنولوجيا من نفس المستوى من نظام إمداد الطاقة ، على غرار الجدول. 1.2 و 1.3. سيؤدي ذلك إلى إنشاء بنك للمعلومات الشخصية وضمان دقة الحسابات. طريقة استهلاك الطاقة المحدد قابلة للتطبيق على الأقسام (التركيبات) 2UR (الثاني ، الثالث ... مستوى نظام الطاقة) ، أقسام ZUR وورش العمل 4UR ، حيث المنتجات التكنولوجية متجانسة وتتغير قليلاً من الناحية الكمية (زيادة في الإنتاج عادة يقلل من استهلاك الوحدة للكهرباء Aui).

طريقة "القوة القصوى"

في الظروف الحقيقية ، لا يعني التشغيل المستمر للمستهلك ثبات الحمل عند نقطة اتصاله لأكثر من مستوى عالأنظمة الإمداد بالطاقة. كقيمة إحصائية Lud ، تم تحديدها لبعض الكائنات المحددة مسبقًا عن طريق استهلاك الطاقة A والحجم L / ، هناك بعض المتوسط ​​على فترة معروفة ، غالبًا ما تكون شهرية أو سنوية. لذلك ، فإن تطبيق الصيغة (2.30) لا يعطي الحد الأقصى ، ولكن متوسط ​​الحمل. لتحديد محولات ZUR ، يمكن للمرء أن يأخذ Рav = Рmax. في الحالة العامة ، خاصة بالنسبة لـ 4UR (ورشة العمل) ، من الضروري مراعاة Kmax مثل T لأخذ العدد السنوي الفعلي (اليومي) لساعات تشغيل الإنتاج مع أقصى استخدام للطاقة النشطة.


طريقة كثافة الحمل المحددة

طريقة كثافة الحمل المحددة قريبة من الطريقة السابقة. معطى كثافة الطاقة(كثافة الحمل) y ويتم تحديدها حسب مساحة هيكل المبنى أو القسم أو القسم أو المتجر (على سبيل المثال ، لمحلات تصنيع الآلات وتشغيل المعادن y = 0.12 ... 0.25 kW / m2 ؛ لمحلات تحويل الأكسجين ص = = 0.16 ... 0.32 كيلو واط / م 2). من الممكن أن يتجاوز الحمل 0.4 كيلو واط / م 2 لبعض المناطق ، على وجه الخصوص ، لتلك التي يوجد بها مستقبلات طاقة واحدة بقدرة وحدة تبلغ 1.0 ... 30.0 ميجاوات.

طريقة مخطط العملية

تعتمد طريقة الجدول التكنولوجي على الجدول الزمني للوحدة أو الخط أو مجموعة الآلات. على سبيل المثال ، يتم تحديد جدول تشغيل فرن صهر الفولاذ القوسي: وقت الذوبان (27 ... 50 دقيقة) ، وقت الأكسدة (20 ... 80 دقيقة) ، عدد الذوبان ، الارتباط التكنولوجي بالعملية من وحدات صهر الصلب الأخرى موضحة. يتيح لك الرسم البياني تحديد إجمالي استهلاك الكهرباء لكل ذوبان ، ومتوسط ​​كل دورة (مع مراعاة الوقت حتى الذوبان التالي) ، والحمل الأقصى لحساب شبكة الإمداد.

طريقة الرسم البياني المطلوبة

طريقة المخططات المرتبة ، والتي تم تطبيقها في التوجيه في الستينيات والسبعينيات. لجميع مستويات نظام الإمداد بالطاقة وفي جميع مراحل التصميم ، في الثمانينيات والتسعينيات. تم تحويلها إلى حساب الأحمال وفقًا لعامل القدرة النشط المحسوب. إذا كانت هناك بيانات حول عدد أجهزة استقبال الطاقة ، وقوتها ، وأنماط التشغيل ، فمن المستحسن استخدامها لحساب عناصر نظام إمداد الطاقة 2UR ، ZUR (الأسلاك ، الكابلات ، القضبان ، المعدات ذات الجهد المنخفض) لتزويد حمل الطاقة بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت (مبسط للعدد الفعال لمستقبلات ورشة العمل بأكملها ، أي لشبكة بجهد 6-10 كيلو فولت 4UR). يكمن الاختلاف بين طريقة المخططات المرتبة والحساب بواسطة عامل القدرة النشط المُقدر في استبدال العامل الأقصى ، الذي يُفهم دائمًا بشكل لا لبس فيه على أنه النسبة Pmax / Rav (2.16) ، بواسطة عامل القدرة النشط المُقدر Ap. ترتيب حساب عنصر العقدة كالتالي:

يتم تجميع قائمة (عدد) من مستقبلات الطاقة ، مع الإشارة إلى القدرة الاسمية PHOMi (المثبتة) ؛

يتم تحديد وردية العمل مع أعلى استهلاك للكهرباء والاتفاق على اليوم المميز (مع التقنيين ونظام الطاقة) ؛

يتم وصف ميزات العملية التكنولوجية التي تؤثر على استهلاك الطاقة ، ويتم تمييز مستقبلات الطاقة مع تفاوت الحمل العالي (يتم اعتبارها بشكل مختلف - وفقًا للحمل الفعال الأقصى) ؛

يتم استبعاد أجهزة الاستقبال الكهربائية التالية من الحساب (القائمة): أ) طاقة منخفضة؛ ب) الاحتياطي حسب شروط حساب الأحمال الكهربائية. ج) مدرجة بشكل متقطع ؛

يتم تحديد مجموعات m من أجهزة الاستقبال الكهربائية التي لها نفس نوع (وضع) التشغيل ؛

من بين هذه المجموعات ، يتم تمييز المجموعات الفرعية التي لها نفس قيمة عامل الاستخدام الفردي a: u /؛

يتم توزيع أجهزة الاستقبال الكهربائية من نفس وضع التشغيل ويتم تحديد متوسط ​​قوتها ؛

يتم حساب متوسط ​​الحمل التفاعلي ؛

هناك معامل مجموعة لاستخدام القوة النشطة ؛

يتم حساب العدد الفعال لمستقبلات الطاقة في مجموعة n من مستقبلات الطاقة:

حيث يكون العدد الفعال (المخفض) لمستقبلات الطاقة هو عدد مستقبلات القدرة من نفس القدرة المتجانسة من حيث التشغيل ، والتي تعطي نفس قيمة الحد الأقصى المحسوب P كمجموعة من مستقبلات الطاقة المختلفة في القوة و طريقة التشغيل.

مع وجود عدد من مستقبلات الطاقة في مجموعة من أربعة أو أكثر ، يُسمح بأخذ pe يساوي n (العدد الفعلي لمستقبلات الطاقة) ، بشرط أن تكون نسبة القدرة المقدرة لأكبر مستقبل طاقة Pmutm إلى القدرة المقدرة من جهاز استقبال الطاقة الأصغر Dom mm أقل من ثلاثة. عند تحديد قيمة p ، يُسمح باستبعاد مستقبلات القدرة الصغيرة ، التي لا تتجاوز طاقتها الإجمالية 5٪ من القدرة المقدرة للمجموعة بأكملها ؛

وفقًا للبيانات المرجعية وثابت وقت التسخين T0 ، يتم أخذ قيمة المعامل المحسوب Kp ؛

يتم تحديد الحمل الأقصى المحسوب:

الأحمال الكهربائيةتم التوصية بالعقد الفردية لنظام إمداد الطاقة في الشبكات ذات الفولتية التي تزيد عن 1 كيلو فولت (الموجودة في 4UR ، 5UR) ليتم تحديدها بالمثل مع تضمين الخسائر في.

يتم تلخيص نتائج الحساب في جدول. هذا يكمل حساب الأحمال وفقًا لعامل القدرة النشط المحسوب.

يمكن العثور على الحمل الأقصى المحسوب لمجموعة من أجهزة الاستقبال الكهربائية Рmax بطريقة مبسطة:

حيث Рnom - مجموعة القدرة المقدرة (مجموع القوى المقدرة ، باستثناء تلك الاحتياطية وفقًا لحساب الأحمال الكهربائية) ؛ Рav.cm ~ متوسط ​​القوة النشطة لأكبر نوبة عمل.

الحساب وفقًا للصيغة (2.32) مرهق ، ويصعب فهمه وتطبيقه ، والأهم من ذلك أنه غالبًا ما ينتج عنه خطأ مزدوج (أو أكثر). تتغلب الطريقة على العشوائية غير الغوسية وعدم اليقين وعدم اكتمال المعلومات الأولية مع الافتراضات التالية: مستقبلات الطاقة التي تحمل الاسم نفسه لها نفس المعاملات ، ويتم استبعاد المحركات الاحتياطية وفقًا لظروف الأحمال الكهربائية ، ويعتبر عامل الاستخدام مستقلاً عن عدد مستقبلات الطاقة في المجموعة ، يتم تمييز مستقبلات الطاقة مع جدول تحميل ثابت تقريبًا ، ويتم استبعاد أصغرها من حساب مستقبلات الطاقة. لا يتم تمييز الطريقة بالنسبة لمستويات مختلفة من نظام الإمداد بالطاقة وللمراحل المختلفة من تنفيذ (تنسيق) المشروع. يتم أخذ المعامل المحسوب للحد الأقصى من الطاقة النشطة Kmax في الميل إلى الوحدة مع زيادة عدد مستقبلات الطاقة (في الواقع ، هذا ليس هو الحال - الإحصائيات لا تؤكد ذلك. بالنسبة للإدارة التي يوجد بها 300 ... ، 2 ... 1.4). تطبيق علاقات السوق، مما يؤدي إلى الأتمتة ، وتنوع المنتجات ، ونقل أجهزة الاستقبال الكهربائية من مجموعة إلى أخرى.

التعريف الإحصائي لـ Rav.cm للمؤسسات العاملة معقد بسبب صعوبة اختيار الوردية الأكثر ازدحامًا (نقل بداية العمل لفئات مختلفة من العمال في نوبة عمل ، عمل بأربع نوبات ، إلخ). يظهر عدم اليقين في القياسات (التراكب على الهيكل الإداري الإقليمي). تؤدي القيود المفروضة على جزء من نظام الطاقة إلى أنظمة عندما يحدث الحمل الأقصى Ptx في وردية واحدة ، بينما يكون استهلاك الكهرباء أكبر في وردية أخرى. عند تحديد Рр ، من الضروري التخلي عن Рср.см ، باستثناء الحسابات الوسيطة.

إن النظر التفصيلي في أوجه القصور في الطريقة ناتج عن الحاجة إلى إظهار أن حساب الأحمال الكهربائية ، بناءً على الأفكار الكلاسيكية حول الدائرة الكهربائية ومنحنيات الحمل ، لا يمكن نظريًا توفير دقة كافية.

يتم الدفاع باستمرار عن الأساليب الإحصائية لحساب الأحمال الكهربائية من قبل عدد من المتخصصين. تأخذ الطريقة في الاعتبار أنه حتى بالنسبة لمجموعة واحدة من الآليات التي تعمل في منطقة إنتاج معينة ، تختلف المعاملات والمؤشرات على نطاق واسع. على سبيل المثال ، يختلف عامل التضمين للأدوات الآلية غير الأوتوماتيكية من نفس النوع من 0.03 إلى 0.95 ، وتحميل A3 - من 0.05 إلى 0.85.

مهمة العثور على الحد الأقصى لوظيفة Рр في فترة زمنية معينة معقدة بسبب حقيقة أن مستقبلات الطاقة والمستهلكين الذين لديهم أوضاع تشغيل مختلفة يتم تغذيتهم من 2UR ، ZUR ، 4UR. تعتمد الطريقة الإحصائية على قياس أحمال الخطوط التي توفر مجموعات مميزة من مستقبلات الطاقة ، دون الرجوع إلى وضع التشغيل لمستقبلات الطاقة الفردية والخصائص العددية للرسوم البيانية الفردية.

(xtypo_quote) تستخدم الطريقة خاصيتين متكاملتين: متوسط ​​الحمل العام PQp والانحراف المعياري العام ، حيث يتم أخذ التشتت DP لنفس فترة المتوسط. (/ xtypo_quote)

يتم تحديد الحمل الأقصى على النحو التالي:



تعتبر قيمة p مختلفة. في نظرية الاحتمالات ، غالبًا ما تستخدم قاعدة سيغما الثلاثة: Pmax = Pavg ± Za ، والتي ، مع التوزيع الطبيعي ، تتوافق مع احتمال محدود قدره 0.9973. يقابل احتمال تجاوز الحمل بنسبة 0.5 ٪ р = 2.5 ؛ بالنسبة لـ p = 1.65 ، يتم توفير احتمال خطأ بنسبة 5٪.

الطريقة الإحصائية هي طريقة موثوقة لدراسة أحمال مؤسسة صناعية عاملة ، مما يوفر قيمة صحيحة نسبيًا للمطالبة مؤسسة صناعيةأقصى حمل Pi (miiX) خلال ساعات الحد الأقصى في نظام الطاقة. في هذه الحالة ، من الضروري افتراض توزيع غاوسي لتشغيل المستقبِلات الكهربائية (المستهلكين).

تتضمن طريقة النمذجة الاحتمالية للرسوم البيانية للحمل دراسة مباشرة للطبيعة الاحتمالية للتغيرات العشوائية المتتالية في الحمل الإجمالي لمجموعات مستقبلات الطاقة بمرور الوقت وتستند إلى نظرية العمليات العشوائية ، بمساعدة الارتباط التلقائي (الصيغة ( 2.10)) ، يتم الحصول على وظائف الارتباط المتبادل والمعلمات الأخرى. تحدد دراسات جداول عمل أجهزة الاستقبال الكهربائية ذات السعة الكبيرة للوحدات ، وجداول العمل الخاصة بورش العمل والمؤسسات ، آفاق طريقة التحكم في أوضاع استهلاك الطاقة وتسوية الجداول الزمنية.

تحديد الأحمال القصوى بطريقة عامل الطلب

هذه الطريقة هي أبسط طريقة لحساب الحد الأقصى للحمل النشط باستخدام الصيغة:

يمكن استخدام طريقة عامل الطلب لحساب الأحمال لتلك المجموعات الفردية من مستقبلات الطاقة وورش العمل والمؤسسات بشكل عام ، والتي توجد عنها بيانات حول قيمة هذا المعامل (انظر).

عند حساب الأحمال لمجموعات فردية من المستقبلات الكهربائية ، يوصى بهذه الطريقة لتلك المجموعات التي تعمل مستقبلاتها الكهربائية بحمل ثابت ومعامل تبديل يساوي (أو قريبًا من) واحد ، مثل المحركات الكهربائية للمضخات ، والمراوح ، إلخ. .

وفقًا لقيمة P30 التي تم الحصول عليها لكل مجموعة من أجهزة استقبال الطاقة ، يتم تحديد الحمل التفاعلي:

علاوة على ذلك ، يتم تحديد tanφ بواسطة cosφ ، وهي سمة من سمات هذه المجموعة من مستقبلات الطاقة.

بعد ذلك ، يتم جمع الأحمال النشطة والمتفاعلة بشكل منفصل ويتم العثور على الحمل الإجمالي:

الأحمال ΣР30 و Q30 هي مجموع الحد الأقصى للمجموعات الفردية من مستقبلات الطاقة ، بينما في الواقع يجب تحديد الحد الأقصى للمبلغ. لذلك ، عند تحديد الأحمال على قسم الشبكة مع عدد كبير من المجموعات غير المتجانسة من مستقبلات الطاقة ، يجب على المرء تقديم معامل التداخل الأقصى KΣ ، أي أخذ:

تقع قيمة KΣ في النطاق من 0.8 إلى 1 ، و الحد الأدنىتؤخذ عادة عند حساب الأحمال في جميع أنحاء المؤسسة ككل.

بالنسبة للطاقة العالية ، وكذلك بالنسبة للمستقبلات الكهربائية ، نادرًا أو حتى لأول مرة يتم مواجهتها في ممارسة التصميم ، يجب تحديد عوامل الطلب من خلال توضيح عوامل الحمل الفعلية ، جنبًا إلى جنب مع التقنيين.

تحديد الأحمال القصوى باستخدام طريقة التعبير ذات المصطلحين

تم اقتراح هذه الطريقة من قبل المهندس. ليفشيتس في البداية لتحديد أحمال التصميم للمحركات الكهربائية لمحرك فردي لأدوات ماكينات تشغيل المعادن ، ثم تم توسيعه ليشمل مجموعات أخرى من أجهزة الاستقبال الكهربائية.

وفقًا لهذه الطريقة ، يتم تحديد الحد الأقصى للحمل النشط لمدة نصف ساعة لمجموعة من مستقبلات الطاقة من نفس وضع التشغيل من التعبير:

حيث Run هي القوة المثبتة لأكبر n مستقبلات للطاقة ، b ، c- معاملات ثابتة لمجموعة معينة من مستقبلات الطاقة من نفس وضع التشغيل.

وفقًا للمعنى المادي ، يحدد المصطلح الأول من صيغة الحساب متوسط ​​القوة، والثاني - قوة إضافية ، والتي يمكن أن تحدث في غضون نصف ساعة نتيجة لمصادفة الحد الأقصى للحمل لمستقبلات الطاقة الفردية للمجموعة. بالتالي:

ويترتب على ذلك أنه بالنسبة للقيم الصغيرة لـ Rup مقارنةً بـ Ru ، والتي تحدث مع عدد كبير من مستقبلات الطاقة التي لها نفس القدرة تقريبًا أو أقل ، K30 ≈KI ، ويمكن إهمال المصطلح الثاني من صيغة الحساب في مثل هذه الحالات ، أخذ P30 bRp ≈ Rav.cm. على العكس من ذلك ، مع وجود عدد صغير من أجهزة استقبال الطاقة ، خاصةً إذا كانت تختلف بشدة في القوة ، يصبح تأثير المدة الثانية من الصيغة مهمًا للغاية.

الحسابات بهذه الطريقة أكثر تعقيدًا من طريقة معامل الطلب. لذلك ، فإن استخدام طريقة التعبير ذات المصطلحين يبرر نفسه فقط لمجموعات مستقبلات الطاقة التي تعمل بحمل متغير ومع عوامل تحويل صغيرة ، والتي إما أن تكون عوامل الطلب غير موجودة على الإطلاق أو يمكن أن تؤدي إلى نتائج خاطئة. على وجه الخصوص ، على سبيل المثال ، من الممكن التوصية باستخدام هذه الطريقة للمحركات الكهربائية لأدوات ماكينات تشغيل المعادن ولأفران المقاومة الكهربائية منخفضة الطاقة مع التحميل الدوري للمنتجات.

تشبه منهجية تحديد الحمل الإجمالي S30 باستخدام هذه الطريقة تلك الموصوفة لطريقة عامل الطلب.

تحديد الأحمال القصوى بطريقة العدد الفعال للمستقبلات الكهربائية.

يُفهم العدد الفعال لمستقبلات القدرة على أنه عدد من أجهزة الاستقبال ، متساوية في القدرة ومتجانسة في طريقة التشغيل ، والتي تحدد نفس قيمة الحد الأقصى المحسوب كمجموعة من أجهزة الاستقبال ذات القدرة المختلفة وطريقة التشغيل.

يتم تحديد العدد الفعال لمستقبلات الطاقة من التعبير:

حسب الحجم n e وعامل الاستخدام المقابل لهذه المجموعة من مستقبلات الطاقة ، وفقًا للجداول المرجعية ، يتم تحديد معامل الحد الأقصى KM ثم الحد الأقصى للحمل النشط لمدة نصف ساعة

لحساب حمولة أي مجموعة واحدة من مستقبلات الطاقة لنفس وضع التشغيل ، يكون تعريف pe منطقيًا فقط إذا كانت مستقبلات الطاقة المضمنة في المجموعة تختلف اختلافًا كبيرًا في الطاقة.

مع نفس القوة p من المستقبلات الكهربائية المدرجة في المجموعة

أي أن العدد الفعال للمحركات الكهربائية يساوي العدد الفعلي. لذلك ، مع نفس القوى أو مختلفة قليلاً لمستقبلات الطاقة للمجموعة ، يوصى بتحديد KM من خلال العدد الفعلي لمستقبلات الطاقة.

عند حساب الحمل لعدة مجموعات من مستقبلات الطاقة ، من الضروري تحديد متوسط ​​قيمة عامل الاستخدام باستخدام الصيغة:

طريقة العدد الفعال لمستقبلات الطاقة قابلة للتطبيق على أي مجموعة من مستقبلات الطاقة ، بما في ذلك مستقبلات الطاقة للتشغيل المتقطع. في الحالة الأخيرة ، يتم تقليل الطاقة المركبة Ru إلى PV = 100٪ ، أي إلى عملية طويلة الأمد.

تعتبر طريقة العدد الفعال لمستقبلات الطاقة أفضل من الطرق الأخرى من حيث أن العامل الأقصى ، وهو دالة لعدد مستقبلات الطاقة ، متورط في تحديد الحمل. بمعنى آخر ، تحسب هذه الطريقة الحد الأقصى لمجموع الأحمال للمجموعات الفردية ، وليس مجموع الحد الأقصى ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، مع طريقة عامل الطلب.

لحساب المكون التفاعلي للحمل Q30 من القيمة التي تم العثور عليها لـ P30 ، من الضروري تحديد tanφ. لهذا الغرض ، من الضروري حساب متوسط ​​أحمال التحول لكل مجموعة من مستقبلات الطاقة وتحديد tanφ من النسبة:

بالعودة إلى تعريف pe ، تجدر الإشارة إلى أنه مع وجود عدد كبير من المجموعات وقوة مختلفة لمستقبلات الطاقة الفردية في مجموعات ، فإن العثور على ΣРу2 غير مقبول عمليًا. لذلك ، يتم استخدام طريقة مبسطة لتحديد pe ، اعتمادًا على القيمة النسبية للعدد المؤثر لمستقبلات الطاقة p "e \ u003d ne / n.

تم العثور على هذا الرقم في الجداول المرجعية اعتمادًا على النسب:

حيث n1 هو عدد مستقبلات الطاقة ، كل منها لديه قوة لا تقل عن نصف قوة أقوى مستقبل طاقة ، ΣРпг1 هو مجموع السعات المثبتة لمستقبلات الطاقة هذه ، n هو عدد جميع أجهزة استقبال الطاقة ، ΣPу هو مجموع السعات المثبتة لجميع أجهزة استقبال الطاقة.

تحديد الأحمال القصوى حسب معايير محددةاستهلاك الكهرباء لكل وحدة انتاج

الحصول على معلومات حول الإنتاجية المخططة لمؤسسة أو ورشة عمل أو مجموعة التكنولوجياأجهزة الاستقبال وحواليها ، يمكنك حساب أقصى نصف ساعة تحميل نشطبالتعبير ،

حيث Wyd هو الاستهلاك المحدد للكهرباء لكل طن من المنتجات ، M هو الناتج السنوي ، Tm.a هو العدد السنوي لساعات استخدام الحد الأقصى للحمل النشط.

في هذه الحالة ، يتم تحديد الحمل الإجمالي بناءً على المتوسط ​​المرجح لعامل القدرة السنوي:

يمكن أن تستخدم طريقة الحساب هذه في التحديد التقريبي للأحمال للمؤسسات ككل أو لورش العمل الفردية التي تنتج المنتجات النهائية. لحساب الأحمال للأقسام الفردية للشبكات الكهربائية ، فإن استخدام هذه الطريقة ، كقاعدة عامة ، أمر مستحيل.

حالات خاصة لتحديد الأحمال القصوى مع عدد أجهزة الاستقبال الكهربائية حتى خمسة

يمكن إجراء حساب الحمل للمجموعات التي تحتوي على عدد صغير من مستقبلات الطاقة بالطرق المبسطة التالية.

1. إذا كان هناك اثنان أو ثلاثة أجهزة استقبال كهربائية في المجموعة ، فمن الممكن أخذ مجموع القدرات المقدرة للمستقبلات الكهربائية على أنه الحمل الأقصى المحسوب:

وفي المقابل

بالنسبة للمستقبلات الكهربائية المتجانسة من حيث النوع والقوة وطريقة التشغيل ، يُسمح بالإضافة الحسابية للقوى الكاملة. ثم،

2. إذا كان هناك أربعة إلى خمسة أجهزة استقبال كهربائية من نفس النوع والطاقة وطريقة التشغيل في المجموعة ، فيمكن حساب الحمل الأقصى بناءً على متوسط ​​عامل الحمل ، وفي هذه الحالة ، تكون الإضافة الحسابية للقوى الإجمالية مسموح:

3. مع نفس العدد من الأنواع المختلفة لمستقبلات الطاقة ، ينبغي اعتبار الحمل الأقصى المحسوب كمجموع نواتج القدرة المقدرة لمستقبلات الطاقة وعوامل الحمولة المميزة لمستقبلات الطاقة هذه:

وبالمقابل:

تحديد الأحمال القصوى في وجود المجموعة ، إلى جانب ثلاث مراحل ، وكذلك مستقبلات كهربائية أحادية الطور

إذا لم يتجاوز إجمالي الطاقة المثبتة لمستقبلات الطاقة الثابتة والمتحركة أحادية الطور 15٪ من إجمالي الطاقة لمستقبلات القدرة ثلاثية الطور ، فيمكن عندئذٍ اعتبار الحمل بأكمله ثلاثي الأطوار ، بغض النظر عن درجة انتظام توزيع أحمال أحادية الطور على مراحل.

خلاف ذلك ، على سبيل المثال ، إذا تجاوز إجمالي القدرة المركبة لمستقبلات القدرة أحادية الطور 15٪ من إجمالي الطاقة لمستقبلات القدرة ثلاثية الطور ، فينبغي توزيع الأحمال أحادية الطور حسب المراحل بطريقة تجعل أكبر درجة من يتم تحقيق التوحيد.

عندما يكون ذلك ممكنًا ، يمكن حساب الأحمال بالطريقة المعتادة ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فيجب إجراء الحساب لإحدى أكثر المراحل ازدحامًا. في هذه الحالة ، هناك حالتان ممكنتان:

1. جميع المستقبلات الكهربائية أحادية الطور متصلة بجهد الطور ،

2. من بين المستقبلات الكهربائية أحادية الطور ، هناك تلك المتصلة بجهد الخط.

في الحالة الأولى ، يجب اعتبار ثلث طاقتها الفعلية كقدرة مثبتة لمجموعات مستقبلات القدرة ثلاثية الطور (إن وجدت) ، لمجموعات مستقبلات الطاقة أحادية الطور - القدرة المتصلة بالطور الأكثر تحميلًا.

بناءً على قوى الطور التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة ، يتم حساب الحمل الأقصى للمرحلة الأكثر تحميلًا بأي طريقة من الطرق ، وبعد ذلك ، بضرب هذا الحمل في 3 ، يتم تحديد حمل الخط ثلاثي الطور.

في الحالة الثانية ، لا يمكن تحديد المرحلة الأكثر تحميلًا إلا بحساب متوسط ​​القوى ، حيث يجب إحضار أحمال الطور الأحادي المتصلة بجهد الخط إلى المراحل المقابلة.

خفضت إلى المرحلة أ الطاقة النشطةيتم تحديد المستقبلات أحادية الطور ، المضمنة ، على سبيل المثال ، بين المرحلتين ab و ac ، من خلال التعبير:

على التوالى، قوة رد الفعلمثل هذه المستقبلات

هنا Pab ، Ras هي القوى المتصلة بجهد الخط بين المرحلتين ab و ac ، على التوالي ، p (ab) a ، p (ac) a ، q (ab) a ، q (ac) a ، هي عوامل الاختزال لـ الأحمال المتصلة بجهد الخط ، إلى الطور أ.

من خلال التقليب الدائري للمؤشرات ، يمكن الحصول على التعبيرات لإحضار القوة إلى أي مرحلة.

لماذا من الضروري حساب الحمل على الكابل؟

أحد العوامل الرئيسية التي تحدد تكلفة الكابل هو المقطع العرضي الخاص به. كلما زاد حجمه ، ارتفع سعره. ولكن إذا اشتريت سلكًا غير مكلف ، لا يتوافق المقطع العرضي منه مع الأحمال في الدائرة ، تزداد كثافة التيار. وبسبب هذا ، تزداد المقاومة وتحرر الطاقة الحرارية أثناء مرور الكهرباء. تزداد فاقد الكهرباء ، وتقل كفاءة النظام. طوال فترة التشغيل بأكملها ، يدفع المستهلك خسائر كبيرة في الكهرباء.

لكن ليس هذا هو العيب الوحيد في تثبيت كبل بقسم محدد بشكل غير صحيح. بسبب زيادة توليد الحرارة ، يسخن عزل الأسلاك بشكل مفرط - وهذا يقلل من عمر الأسلاك وغالبًا ما يتسبب في حدوث ماس كهربائي.

يسمح حساب حمل الكبل بما يلي:

  • تقليل فواتير الكهرباء.
  • زيادة عمر خدمة الأسلاك ؛
  • تقليل مخاطر حدوث ماس كهربائي.

ما الخسائر التي تحدث عند مرور تيار كهربائي؟

عند حساب الحمل على الكابل ، عليك مراعاة ما يلي:

1. الخسائر التيار الكهربائيعند المرور عبر الأسلاك

حركة الكهرباء من المولد الحالي إلى المستقبلات (الأجهزة المنزلية ، المعدات الكهربائية ، تركيبات الإضاءة) مصحوبة بإطلاق الطاقة الحرارية. هذه العملية الفيزيائية لا فائدة منها. تعمل الحرارة المنبعثة على تسخين الأصداف العازلة ، مما يؤدي إلى تقليل عمرها التشغيلي. تصبح أكثر هشاشة وتنكسر بسرعة. يمكن أن يتسبب انتهاك سلامة العزل في حدوث ماس كهربائي عندما تتلامس الأسلاك مع بعضها البعض ، وعندما تتلامس مع شخص ما ، تحدث إصابة خطيرة.

تحويل طاقة كهربائيةفي الحرارة بسبب المقاومة ، والتي تزداد مع زيادة كثافة التيار المار. يتم حساب هذه القيمة بواسطة الصيغة:

J = I / S أ / مم 2

  • أنا - القوة الحالية

عند تركيب الأسلاك الداخلية ، يجب ألا تتجاوز كثافة التيار 6 أ / مم 2. بالنسبة للأعمال الأخرى ، يتم حساب المقطع العرضي للكابل للتيار على أساس الجداول الواردة في قواعد الجهاز و فنى تشغيلالتركيبات الكهربائية (PUE و PTEEP).

إذا كانت قيمة الكثافة المحسوبة أكبر من القيمة الموصى بها ، فمن الضروري شراء كابل به مقطع عرضي أكبر للسلك. على الرغم من الزيادة في تكلفة الأسلاك ، فإن مثل هذا الحل له ما يبرره من وجهة نظر اقتصادية. سيؤدي اختيار كبل للأسلاك بحجم المقطع العرضي الأمثل إلى زيادة عمره عدة مرات عملية آمنةوتقليل فقد الكهرباء عند المرور عبر الأسلاك.

2. خسائر بسبب المقاومة الكهربائيةالمواد

لا تؤدي مقاومة المواد التي تحدث أثناء انتقال التيار الكهربائي إلى إطلاق الطاقة الحرارية وتسخين الأسلاك فقط. هناك أيضًا فقدان للجهد ، مما يؤثر سلبًا على تشغيل المعدات الكهربائية والأجهزة المنزلية وتركيبات الإضاءة.

عند تركيب الأسلاك الكهربائية ، من الضروري أيضًا حساب قيمة مقاومة الخط (Rl). يتم حسابه بالصيغة:

يتم تعريف انخفاض الجهد على أنه ΔUl = IRl ، ويجب ألا تزيد قيمته عن 5٪ من الأصل ، ولأحمال الإضاءة - لا تزيد عن 3٪. إذا كان أكبر ، فمن الضروري اختيار كابل به مقطع عرضي أكبر أو مصنوع من مادة مختلفة ذات مقاومة أقل. في معظم الحالات ، من وجهة نظر فنية واقتصادية ، يُنصح بزيادة مساحة المقطع العرضي للكابل.

اختيار مادة الكابلات

الكتالوج الخاص بنا منتجات الكابلاتتضم مدينة بريست مجموعة كبيرة من الكابلات المصنوعة من مواد مختلفة:

  • نحاس

يتمتع النحاس بمقاومة منخفضة جدًا (فقط الذهب أقل) ، وبالتالي فإن الموصلية سلك نحاسأعلى بكثير من الألومنيوم. لا يتأكسد ، مما يزيد بشكل كبير من فترة التشغيل الفعال. المعدن مرن للغاية ، يمكن طي الكابل ولفه عدة مرات. بسبب الليونة العالية ، من الممكن تصنيع نوى أرق (النوى النحاسية مصنوعة من 0.3 مم 2 ، والحد الأدنى لحجم نواة الألمنيوم 2.5 مم 2).

تجعل المقاومة المنخفضة من الممكن تقليل إطلاق الطاقة الحرارية أثناء مرور التيار ، وبالتالي ، يُسمح باستخدام الأسلاك النحاسية فقط عند وضع الأسلاك الداخلية في المباني السكنية.

  • الألومنيوم

المقاومة المحددة للألمنيوم أعلى من مقاومة الذهب والنحاس والفضة ، ولكنها أقل من مقاومة المعادن والسبائك الأخرى.

الميزة الرئيسية كابل من الألومنيومقبل النحاس - سعره أقل عدة مرات. كما أنه أخف بكثير مما يسهل تركيب الشبكات الكهربائية. عند تركيب الكهرباء طول العظيمهذه الخصائص حاسمة.

لا يتآكل الألمنيوم ، ولكن عند تعرضه للهواء ، يتشكل فيلم على سطحه. إنه يحمي المعدن من التعرض للرطوبة الجوية ، لكنه عمليًا لا يقوم بإجراء التيار. هذه الميزة تجعل من الصعب توصيل الكابلات.

الأنواع الرئيسية لحساب القسم

يجب إجراء حساب الأحمال على السلك وفقًا لجميع الخصائص المهمة:

بالقوة

يتم تحديد الطاقة الإجمالية لجميع الأجهزة التي تستهلك الكهرباء في المنزل أو الشقة أو في ورشة الإنتاج. تشير الشركة المصنعة إلى استهلاك الطاقة للأجهزة المنزلية والمعدات الكهربائية.

من الضروري أيضًا مراعاة الكهرباء المستهلكة تركيبات الإضاءة. نادرًا ما تعمل جميع الأجهزة الكهربائية في المنزل في نفس الوقت ، ولكن يتم حساب المقطع العرضي للكابل حسب الطاقة بهامش ، مما يجعل الأسلاك أكثر موثوقية وأمانًا. بالنسبة للمنشآت الصناعية ، يتم إجراء عملية حسابية أكثر تعقيدًا باستخدام عوامل الطلب والتزامن.

بالجهد

يعتمد حساب المقطع العرضي للكابل على نوع الشبكة الكهربائية. يمكن أن يكون على مرحلة واحدة (في شقق المباني متعددة الطوابق ومعظم البيوت الفردية) وثلاث مراحل (في الشركات). الجهد في شبكة أحادية الطور 220 فولت ، على ثلاث مراحل - 380 فولت.

إذا كانت الطاقة الإجمالية للأجهزة الكهربائية في الشقة 15 كيلو واط ، فسيكون هذا الرقم بالنسبة للأسلاك أحادية الطور 15 كيلو واط ، وبالنسبة للأسلاك ثلاثية الطور سيكون أقل بثلاث مرات - 5 كيلو واط. ولكن عند تثبيت الأسلاك ثلاثية الطور ، يتم استخدام كبل به مقطع عرضي أصغر ، ولكنه لا يحتوي على 3 ، بل 5 مراكز.

عن طريق التحميل

يتطلب حساب المقطع العرضي للكابل وفقًا للحمل أيضًا حساب الطاقة الإجمالية للمعدات الكهربائية. من المستحسن زيادة هذه القيمة بنسبة 20-30٪. يتم تنفيذ الأسلاك لفترة طويلة ، وقد يزيد عدد الأجهزة المنزلية في الشقة أو المعدات في ورشة العمل.

ثم يجب عليك تحديد المعدات التي يمكن تشغيلها في نفس الوقت. يمكن أن يختلف هذا الرقم بشكل كبير في المنازل المختلفة. بعض عدد كبير منالأجهزة المنزلية أو المعدات الكهربائية التي يتم استخدامها عدة مرات في الشهر أو السنة. لدى البعض الآخر أجهزة كهربائية أساسية فقط ولكنها مستخدمة بشكل متكرر في منازلهم.

اعتمادًا على قيمة عامل التزامن ، قد تختلف الطاقة قليلاً أو عدة مرات عن الحمل.

القدرة المركبة (kW) للكابلات المفتوحة
المقطع العرضي للموصل ، مم 2 الكابلات ذات الموصلات النحاسية الكابلات مع موصلات الألمنيوم
الجهد 220 فولت الجهد 380 فولت الجهد 220 فولت الجهد 380 فولت
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
القدرة المركبة (kW) للكابلات الموضوعة في بوابة أو أنبوب
المقطع العرضي للموصل ، مم 2 الكابلات ذات الموصلات النحاسية الكابلات مع موصلات الألمنيوم
الجهد 220 فولت الجهد 380 فولت الجهد 220 فولت الجهد 380 فولت
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 -

حسب التيار

للحساب التصنيف الحالييتم استخدام قيمة إجمالي قوة التحميل. مع العلم بذلك ، يتم حساب الحد الأقصى للحمل الحالي المسموح به بالصيغة:

  • أنا - اسمي تيار؛
  • ف - المجموع. قوة؛
  • U - الجهد
  • cosφ - عامل القدرة.

بناءً على القيمة التي تم الحصول عليها ، نجد الحجم الأمثل لقسم الكابلات في الجداول.

الحمل الحالي المسموح به لكابل مع موصلات نحاسية مخفية
المقطع العرضي للموصلات ، مم الموصلات والأسلاك والكابلات النحاسية
الجهد 220 فولت الجهد 380 فولت
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

الفروق الدقيقة للحساب الصحيح للحمل على الكابل

عند تصميم أي ملف الدوائر الكهربائيةيتم تنفيذ حساب الطاقة. بناءً عليه ، الاختيار العناصر الأساسيةويتم حساب الحمل المسموح به. إذا كان حساب الدائرة التيار المباشرليس صعبًا (وفقًا لقانون أوم ، من الضروري مضاعفة التيار بالجهد - P \ u003d U * I) ، ثم مع حساب طاقة التيار المتردد - ليس كل شيء بهذه البساطة. للحصول على شرح ، ستحتاج إلى الرجوع إلى أساسيات الهندسة الكهربائية ، دون الخوض في التفاصيل ، وسنقدم ملخصًا موجزًا ​​للأطروحات الرئيسية.

مجموع الطاقة ومكوناتها

في دارات التيار المتناوب ، يتم حساب القدرة مع مراعاة قوانين التغيرات الجيبية في الجهد والتيار. في هذا الصدد ، تم تقديم مفهوم القوة الكلية (S) ، والذي يتضمن مكونين: رد الفعل (Q) والنشط (P). يمكن عمل وصف رسومي لهذه الكميات من خلال مثلث القدرة (انظر الشكل 1).

يُقصد بالمكوِّن النشط (P) قوة الحمولة (التحويل غير القابل للانعكاس للكهرباء إلى حرارة وضوء وما إلى ذلك). تقاس هذه القيمة بالواط (W) ، ومن المعتاد على مستوى الأسرة أن تحسب بالكيلووات (kW) ، في القطاع الصناعي - ميغاواط (mW).

يصف المكون التفاعلي (Q) الحمل الكهربائي السعوي والاستقرائي في دائرة التيار المتردد ، ووحدة قياس هذه القيمة هي Var.

أرز. 1. مثلث القوى (أ) والفولتية (الخامس)

وفقًا للتمثيل الرسومي ، يمكن وصف النسب في مثلث القوة باستخدام المتطابقات المثلثية الأولية ، مما يجعل من الممكن استخدام الصيغ التالية:

  • S \ u003d √P 2 + Q 2 ، - للحصول على الطاقة الكاملة ؛
  • و Q = U * I * cos⁡ φ و P = U * I * sin φ للمكونات التفاعلية والنشطة.

تنطبق هذه الحسابات على شبكة أحادية الطور (على سبيل المثال ، 220 فولت منزلي) ، لحساب الطاقة شبكة ثلاثية الطور(380 فولت) من الضروري إضافة مضاعف إلى الصيغ - √3 (مع حمل متماثل) أو جمع قوى جميع المراحل (إذا كان الحمل غير متوازن).

من أجل فهم أفضل لتأثير مكونات الطاقة الكاملة ، دعنا نفكر في المظهر "النقي" للحمل في شكل نشط واستقرائي وسعوي.

حمل مقاوم

لنأخذ دائرة افتراضية تستخدم مقاومة "نقية" ومصدر جهد تيار متردد مناسب. يظهر وصف رسومي لتشغيل مثل هذه الدائرة في الشكل 2 ، والذي يعرض المعلمات الرئيسية لنطاق زمني معين (t).


الشكل 2. قوة الحمل المقاوم المثالي

يمكننا أن نرى أن الجهد والتيار متزامنان في كل من الطور والتردد ، بينما الطاقة لها ضعف التردد. لاحظ أن اتجاه هذه القيمة موجب ، ويتزايد باستمرار.

حمولة سعوية

كما يتضح من الشكل 3 ، يختلف الرسم البياني لخصائص الحمل السعوي إلى حد ما عن الحمل النشط.


الشكل 3. رسم بياني للحمل السعوي المثالي

تردد تقلبات القدرة السعوية هو ضعف تردد تغير الجهد الجيبي. بالنسبة للقيمة الإجمالية لهذه المعلمة ، خلال فترة واحدة من التوافقي تساوي الصفر. في الوقت نفسه ، لم يلاحظ أي زيادة في الطاقة (∆W) أيضًا. تشير هذه النتيجة إلى أن حركتها تحدث في كلا اتجاهي السلسلة. أي عندما يزداد الجهد ، يحدث تراكم شحنة في السعة. عندما تحدث نصف دورة سالبة ، يتم تفريغ الشحنة المتراكمة في الدائرة.

في عملية تراكم الطاقة في سعة الحمولة والتفريغ اللاحق ، لا يتم تنفيذ أي عمل مفيد.

الحمل الاستقرائي

يوضح الرسم البياني أدناه طبيعة "النظيف" الحمل الاستقرائي. كما ترى ، تغير اتجاه القوة فقط ، أما الزيادة فهي تساوي صفرًا.


التأثير السلبي للحمل التفاعلي

في الأمثلة أعلاه ، تم النظر في الخيارات حيث يوجد حمل تفاعلي "نظيف". عامل التأثير مقاومة نشطةلم تؤخذ في الاعتبار. في ظل هذه الظروف ، يكون التأثير التفاعلي صفرًا ، مما يعني أنه يمكن تجاهله. كما تعلمون ، هذا مستحيل في الظروف الحقيقية. حتى في حالة وجود مثل هذا الحمل افتراضيًا ، لا يمكن استبعاد مقاومة نوى الكبل النحاسية أو الألومنيوم اللازمة لتوصيله بمصدر الطاقة.

يمكن أن يظهر المكون التفاعلي في شكل تسخين المكونات النشطة للدائرة ، على سبيل المثال ، محرك ، محول ، توصيل الأسلاك، كابل الطاقة ، إلخ. يتم إنفاق قدر معين من الطاقة على هذا ، مما يؤدي إلى انخفاض في الخصائص الرئيسية.

تعمل القدرة التفاعلية على الدائرة على النحو التالي:

  • لا ينتج أي عمل مفيد ؛
  • يتسبب في خسائر فادحة وأحمال غير طبيعية على الأجهزة الكهربائية ؛
  • قد يتسبب في وقوع حادث خطير.

لهذا السبب ، عند إجراء الحسابات المناسبة للدائرة الكهربائية ، من المستحيل استبعاد عامل تأثير الأحمال الاستقرائية والسعة ، وإذا لزم الأمر ، توفير الاستخدام الأنظمة التقنيةلتعويضها.

حساب استهلاك الطاقة

في الحياة اليومية ، غالبًا ما يتعين عليك التعامل مع حساب استهلاك الطاقة ، على سبيل المثال ، للتحقق من الحمل المسموح به على الأسلاك قبل توصيل مستهلك كهربائي كثيف الموارد (مكيف هواء ، غلاية ، موقد كهربائي ، إلخ). أيضًا في مثل هذا الحساب ، هناك حاجة عند اختيار قواطع الدائرة لوحة التبديليتم من خلاله توصيل الشقة بمصدر الطاقة.

في مثل هذه الحالات ، ليس من الضروري حساب الطاقة بالتيار والجهد ؛ يكفي جمع الطاقة المستهلكة لجميع الأجهزة التي يمكن تشغيلها في نفس الوقت. بدون الاتصال بالحسابات ، يمكنك معرفة هذه القيمة لكل جهاز بثلاث طرق:



عند الحساب ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن قوة البداية لبعض الأجهزة الكهربائية قد تختلف بشكل كبير عن القوة الاسمية. بالنسبة للأجهزة الاستهلاكية ، لا يتم تحديد هذه المعلمة تقريبًا في الوثائق الفنيةلذلك ، من الضروري الرجوع إلى الجدول المقابل ، والذي يحتوي على متوسط ​​قيم معلمات طاقة البداية للأجهزة المختلفة (يُنصح باختيار القيمة القصوى).

نوصي بالقراءة