Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Proprietarii de apartamente, case particulare și alte obiecte electrificate se confruntă de multe ori cu problema determinării valorilor cantităților electrice de bază, deoarece nu este foarte ușor să se calculeze puterea de către amperajul admis și tensiunea cunoscută sau să se rezolve problema inversă.

Aplicarea directă a legii bine-cunoscute a lui Ohm, fără a ține cont de particularitățile rețelelor și aparatelor de uz casnic, poate duce la un rezultat incorect.

În acest articol vom înțelege ce putere este și vom descrie modul de calculare a acestui indicator.

Concepte de bază ale cantităților

Pentru curentul electric, există dependențe cunoscute între cantitățile de bază, cum ar fi forța ( I, ampere), tensiunea ( U, volt), puterea ( P, watt) și rezistența circuitului ( R, ohm). De obicei, pentru rezolvarea problemelor reale, utilizați primii trei parametri, fiecare dintre ele având în practică nuanțe proprii.

Curent electric

Calculul unei secțiuni transversale suficiente a miezurilor și al valorii nominale a întrerupătorului de circuit pentru o ramură specială a rețelei electrice se efectuează în funcție de valoarea curentului maxim pentru această secțiune. Acest lucru este necesar pentru a împiedica aprinderea cablului, ceea ce provoacă adesea un incendiu.

Parametrii de operare ai automatelor și a RCD sunt selectați conform cerințelor de reglementare. Pentru a determina secțiunea transversală admisibilă a miezurilor, în funcție de puterea maximă posibilă a curentului, este necesar să se folosească tabelul furnizat de producătorul produsului, deoarece cablurile sunt cel mai des fabricate conform specificațiilor și nu conform GOST.

Având aceeași etichetare, cablurile produse conform GOST (stânga) și TU (dreapta) diferă atât vizual, cât și din punct de vedere al caracteristicilor lor principale.

Deoarece este posibil să se calculeze puterea curentului electric de puterea consumată de dispozitive și de tensiunea de rețea, este necesar să se determine corect valorile acestor doi indicatori.

Tensiunea în rețelele casnice

Mulți proprietari de apartamente cred că tensiunea standard în faza pentru nevoile interne este de aproximativ 220 V. În cele mai multe cazuri acest lucru este adevărat. Deși conform GOST 29322-2014, din 10 octombrie 2015, trecerea la un sistem de 230 V compatibil cu țările UE urma să aibă loc în cadrul Federației Ruse.

O abatere de 5% din standard este permisă pentru orice perioadă și 10% pentru o perioadă care nu depășește 1 oră. Astfel, conform regulilor vechi, valoarea tensiunii poate fluctua în intervalul de la 198 la 242 V, iar conform GOST actual - de la 207 la 253 V.

Există, de asemenea, cazuri în care tensiunea din rețea pentru o perioadă lungă de timp este semnificativ mai mică decât standardul. O astfel de situație apare când puterea totală a aparatelor electrice conectate la o ramură este mult mai mare decât cea planificată și atunci când majoritatea acestora sunt pornite, apare o "scădere a rețelei".

Această problemă apare în zona de responsabilitate a organizațiilor responsabile de furnizarea de energie electrică și este asociată cu supraîncărcarea transformatoarelor de distribuție, deteriorarea stațiilor electrice sau cu o secțiune transversală insuficientă a cablurilor.

Tensiunea redusă de intrare nu numai că duce la o modificare a parametrului actual și la posibila declanșare a protecției, dar și la o defecțiune rapidă a dispozitivelor electrice care conțin motoare electrice asincrone sau electronice complexe

Pentru a afla valoarea tensiunii efective, este necesar să efectuați periodic măsurători folosind un voltmetru. În cazul în care indicatorii sunt puternic "mersul pe jos", atunci este necesar să se utilizeze un stabilizator sau un convertor mai scump cu funcția de un dispozitiv de stocare a energiei.

Nuanțele din conceptul de aparate de putere

Toate dispozitivele consumatoare de energie electrică au un astfel de parametru ca puterea. Cu cât acest indicator este mai mare, cu atât mai multă energie pe care dispozitivul o ia de pe circuit.

În total, există trei tipuri de putere:

  • Activ ( P ). Caracterizează rata de transfer a energiei electrice într-o altă formă, de exemplu, electromagnetică sau termică. Aceasta trebuie luată în considerare la calcularea costului ireversibil al energiei electrice și, prin urmare, la costul de funcționare a dispozitivului. Unitate de măsură - wați.
  • Reactiv ( Q ). Caracterizează energia care provine de la sursă (transformator) la elementele reactive ale consumatorului (condensatori, înfășurări ale motorului), dar apoi se întoarce aproape instantaneu la sursă. Unitate de măsură - W sau var (transcript - volt-amper reactiv).
  • Completați ( S ). Caracterizează sarcina pe care consumatorul o impune asupra elementelor lanțului. Se utilizează la calcularea ariei secțiunii transversale a cablului și la selectarea valorii nominale a automatelor, adică la calcularea puterii de curent se face din puterea completă a tuturor aparatelor electrice conectate la circuit. Unitatea de măsură este W sau V * A (B * A este volt amperi).

Toți acești parametri pot fi recalculați prin unghiul de fază care are loc între vectorul de tensiune și curentul ( f ):

P = S * cos ( f );

Q = S * sin ( f );

S2 = P2 + Q2 .

Electrocasnicele, în care puterea totală poate depăși în mod semnificativ energia activă, include frigidere, mașini de spălat, fluorescente și unele lămpi de economisire a energiei, precum și unități de electronică de putere.

Motoarele indică, de obicei, puterea activă și raportul. În acest caz, puterea totală se calculează după cum urmează: S = P / cos (f) = 750 / 0, 78 = 962 W

Există, de asemenea, un lucru de vârf sau putere de pornire. Faptul este că pentru a dispersa motoarele necesită mult mai mult efort decât să-și mențină rotația. Prin urmare, atunci când porniți aparatele cum ar fi un frigider sau o mașină de spălat, există o creștere scurtă a sarcinii pe secțiunea circuitului.

Curenții inițiați pot fi de mai multe ori mai mari decât lucrătorii. Atunci când se calculează secțiunea transversală necesară a cablurilor și se selectează valoarea nominală a mașinii, trebuie luată în considerare acest lucru.

Pentru a face acest lucru, trebuie să determinați dispozitivul cu cea mai mare diferență dintre capacitatea de pornire și de operare și să-l adăugați la valoarea totală. Curenții de pornire ai altor dispozitive pot fi ignorați, deoarece probabilitatea unei acționări simultane de a activa motoarele pentru diferiți consumatori este aproape zero.

Relații liniare și de fază

În zilele noastre, practica conectării obiectelor casnice la rețelele electrice cu trei faze a devenit larg răspândită.

Acest lucru este justificat din următoarele motive:

  • Consum semnificativ de energie. În acest caz, introducerea unei rețele monofazate de mare putere va fi foarte ineficientă datorită secțiunii mari a cablului și consumului ridicat de material al transformatorului.
  • Prezența dispozitivelor care funcționează pe trei faze. Implementarea schemei de conectare a unui astfel de dispozitiv la un circuit monofazat nu este foarte simplă și este plină de interferențe care are loc, de exemplu, când un motor asincron pornește.

Există două moduri de conectare a dispozitivelor trifazate - "stea" și "triunghi".

Diagrame schematice ale transmisiei de putere în trei faze. Au primit numele "stea" și "triunghi" datorită asemănării lor geometrice cu aceste obiecte.

În circuitele stea, curenții de linie și de fază sunt identici, iar tensiunea de rețea este de 1, 73 ori mai mare decât tensiunea de fază:

I l = I f ;

U l = 1, 73 * U f .

Această formulă explică raportul cunoscut al tensiunilor pentru rețele industriale de uz casnic și de joasă tensiune cu o frecvență de 50 Hz: 220/380 V (conform noului GOST: 230/400 V).

La conectarea unui tip triunghi, dimpotrivă, tensiunea este aceeași, iar curenții liniare sunt mai multe faze:

I l = 1, 73 * I f ;

U l = U f .

Aceste formule pot fi aplicate numai cu o sarcină de fază simetrică. Dacă consumul curent pe cabluri este diferit (receptorul asimetric), calculele se efectuează folosind regulile de algebră vectorială, iar curentul de egalizare rezultat este compensat de firul neutru. Cu toate acestea, pentru rețelele cu aparate electrocasnice conectate, astfel de cazuri sunt rare.

Corelarea cantităților de bază

Cea mai obișnuită problemă cu care se confruntă consumatorii obișnuiți este de a calcula puterea reală curentă. Deci, cum să calculeze corect amperajul din valorile cunoscute ale tensiunii și puterii? Este necesară rezolvarea acesteia atunci când se justifică valorile secțiunii transversale a miezurilor și valoarea nominală a automatului, având informații tehnice despre dispozitivele care vor fi alimentate în acest circuit.

După calcularea curentului, alegeți adesea cablul cu cea mai mică secțiune transversală permisă. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna corect, deoarece o astfel de soluție conduce la limitări semnificative în ceea ce privește necesitatea de a adăuga noi aparate în rețea.

Uneori este necesar să se efectueze calcule inverse și să se determine ce putere totală poate fi conectată la dispozitivele cu o tensiune cunoscută și puterea maximă admisă a curentului, care este limitată de cablurile existente.

Pentru a rezolva aceste două probleme pentru un circuit monofazat, puteți utiliza o formulă simplă:

I = s / u ;

S = U * I,

unde S reprezintă puterea totală totală a tuturor consumatorilor electrice.

O diagramă a plăcilor care reflectă legea lui Ohm și care exprimă dependența puterii, curentului, tensiunii și rezistenței este potrivită pentru calcularea parametrilor unui circuit monofazat

Pentru a rezolva problema calculului curentului de la valorile cunoscute sau calculate ale puterii și tensiunii într-un circuit trifazat, trebuie să cunoașteți sarcina totală impusă fiecărei faze.

Atât secțiunea transversală necesară a miezurilor de cablu cât și valoarea nominală minimă admisă a mașinii sunt selectate din linia cea mai aglomerată, având în vedere că:

S = 3 * max { S 1, S 2, S 3 }.

I = S / ( U * 1, 73).

Puterea admisă pentru fiecare dintre faze poate fi calculată prin următoarea formulă:

S 1, 2, 3 <S / 3 = I * U / 1, 73,

unde I este curentul maxim admisibil pentru cablajele existente.

Concluzii și video util pe această temă

Calcularea puterii curente la putere pentru selectarea secțiunii de cablu:

Determinarea grupurilor de consum de energie ale aparatelor electrice pe exemplul unei case particulare:

Calcularea curentului pentru determinarea parametrilor cablajului sau determinarea puterii admise într-un circuit existent se poate face independent. Pentru rezolvarea corectă a problemei, este necesar să se țină seama de nuanțele care apar în practică și nu să se folosească numai formulele bine cunoscute care funcționează în condiții "ideale".

Dacă aveți întrebări referitoare la subiectul articolului sau puteți adăuga acest material cu informații interesante, vă rugăm să lăsați comentariile dvs. în caseta de mai jos.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Electrician