Vlasnici stanova, privatnih kuća i drugih elektrificiranih objekata često se susreću s pitanjem određivanja vrijednosti glavnih električnih veličina, budući da izračunavanje snage po dopuštenoj struji i poznatom naponu ili rješavanje inverznog problema nije lako.
Izravna primjena dobro poznatog Ohmovog zakona bez uzimanja u obzir karakteristika domaćih mreža i uređaja može dovesti do netočnog rezultata.
- Osnovni pojmovi o količinama
- Snaga električne struje
- Napon u kućanskim mrežama
- Nijanse u konceptu električne energije
- Linearni i fazni odnosi
- Odnos glavnih varijabli
- Zaključci i korisni videozapisi o toj temi
Osnovni pojmovi o količinama
Za električnu struju poznate su zavisnosti između glavnih vrijednosti kao što su sila (I, amper), napon (U, volti), snaga (P, w) i otpor kruga (R, ohm). Obično se za rješavanje stvarnih problema koriste prva tri parametra, od kojih svaki u praksi ima svoje nijanse.
Snaga električne struje
Izračun dovoljnog dijela životne i nazivne vrijednosti prekidača za određenu granu opskrbe električnom energijom provodi se sukladno vrijednosti maksimalne struje za ovo područje. To je nužno kako bi se spriječilo postavljanje požara, što često dovodi do požara.
Radni parametri automatskih strojeva i RCD-a odabrani su u skladu s regulatornim zahtjevima. Da bi odredio dopušteni dio, živio je u ovisnostiOd najveće moguće jačine struje potrebno je koristiti tablicu koju je dao proizvođač proizvoda, jer kabel najčešće proizvodi TU, ali ne i GOST.
S istim oznakama kabela, koje su razvili Guest (lijevo) i TU (desno) razlikuju se i vizualno i po glavnim značajkama
Budući da je moguće izračunati snagu električne struje za energiju koju potroše uređaji i napon mreže, potrebno je točno odrediti vrijednosti tih dvaju pokazatelja.
Napon u kućanskim mrežama
Mnogi vlasnici stanova vjeruju da je standardni fazni napon za potrebe kućanstva oko 220 V. U većini slučajeva, to je doista slučaj. Iako je u skladu s GOST 29322-2014 od 10/01/2015 unutar Ruske Federacije došlo je prijelaz na kompatibilan sa zemljama EEZ sustava 230 čl.
Odstupanje od 5% od standarda dopušteno je za bilo koji termin, a 10% za razdoblje koje ne prelazi 1 sat. Tako, prema starim pravilima, vrijednost napona može varirati u rasponu od 198 do 242 V, a prema trenutnom gostu - od 207 do 253 čl.
Postoje i slučajevi kada je napon mreže dugo vremena mnogo niži od regulatornog. Ova situacija se javlja kada je ukupna snaga priključenih električnih uređaja mnogo veća od planirane, a kada je većina njih uključena, dolazi do "slijeganja mreže".
Taj se problem pojavljuje u području odgovornosti organizacija odgovornih za opskrbu električnom energijom i povezan je s preopterećenjem distribucijskih transformatora, istrošenih podstanica ili iznedovoljno sjecište žica.
Smanjeni ulazni napon dovodi ne samo do promjene parametra jačine struje i mogućeg djelovanja zaštite, nego i do brzog kvara električnih uređaja koji sadrže asinkrone motore ili složenu elektroniku
Da bi se utvrdila stvarna vrijednost napona potrebno je povremeno provoditi mjerenja pomoću voltmetra. Ako su pokazatelji vrlo "hodali", potrebno je koristiti stabilizator ili skuplji pretvarač s funkcijom spremnika snage.
Nijanse u konceptu moći električnih uređaja
Svi uređaji koji troše električnu energiju imaju takav parametar kao što je snaga. Što je ovaj pokazatelj više, više energije dobiva iz lanca. Ukupno postoje tri vrste moći:
- Aktivno (P).Karakterizira brzinu prijenosa električne energije u drugu formu, na primjer elektromagnetsku ili toplinsku. To bi trebalo uzeti u obzir pri izračunavanju nepovratnih troškova električne energije, a time i troškova uređaja. Mjerna jedinica - W.
- Reaktivno (Q).Karakterizira energiju koja dolazi od izvora (transformatora) do reaktivnih elemenata kupca (kondenzatora, namota motora), ali se gotovo odmah vraća na izvor. Mjerna jedinica - W ili WAR (dešifriranje - Volt Ampere reactive).
- Potpuna (S).Karakterizira opterećenje koje potrošač nameće elementima lanca. Koristi se u izračunavanju površine poprečnog presjeka kabela i izboru apoena stroja, odnosno izračuna jačine strujeproizvesti punim kapacitetom sve električne uređaje priključene na krug. Mjerna jedinica - W ili V * A (B * A - Volt amper).
Svi ovi parametri mogu se izračunati iz kuta faznog pomaka koji se javlja između naponskog vektora i struje (f):
P = S * cos (f);
Q = S * sin (f);
S2 = P2 + Q2.
Kućanski aparati, u kojima puna snaga može znatno premašiti aktivnu, uključuju hladnjake, perilice rublja, fluorescentne i neke štedne žarulje, kao i energetske elektroničke jedinice.
Motori obično pokazuju aktivnu snagu i koeficijent. U tom se slučaju ukupna snaga izračunava na sljedeći način: S = P /cos (f) = 750 /0,78 = 962 W
Također, postoji takav koncept kao što je vrhunac ili snaga pokretanja. Činjenica je da ubrzanje motora zahtijeva mnogo više napora nego održavanje njihove rotacije. Stoga pri uključivanju takvih uređaja kao što su hladnjak ili perilica rublja dolazi do kratkotrajnog porasta opterećenja na lančanom segmentu.
Početne struje mogu biti više od radnika nekoliko puta. Prilikom izračunavanja potrebnog dijela kabela i odabira nazivne vrijednosti stroja, to treba uzeti u obzir.
Da biste to učinili, morate identificirati uređaj s najvećom razlikom u pokretnoj i radnoj snazi i dodati ga ukupnoj vrijednosti. Početne struje drugih uređaja ne mogu se uzeti u obzir, jer je vjerojatnost istovremenog rada za uključivanje motora u različite potrošače praktički nula.
Linearni i fazni odnosi
Praksa je postala raširenaspajanje kućanskih objekata na trofazne električne mreže. To je opravdano iz sljedećih razloga:
- Značajna potrošnja električne energije.U ovom slučaju, opskrba jednofazne mreže velike snage bit će vrlo neučinkovita zbog velikog dijela kabela i velike količine materijala transformatora.
- Dostupnost trofaznih uređaja. Implementacija sheme za spajanje takvog uređaja na jednofazni krug nije vrlo jednostavna i ugrožava prepreke koje nastaju, na primjer, pri pokretanju asinhronog motora.
Postoje dva načina povezivanja trofaznih uređaja - "zvijezda" i "trokut".
Glavni krugovi za prijenos električne energije u tri faze. Ime "zvijezda" i "trokut" koje su dobili zbog geometrijske sličnosti s tim objektima
U mrežama "zvijezda", linearne i fazne struje su identične, a linearni napon je veći od faze u 1,73 puta:
IL = IF;
UL = 1,73 * Uf.
Ova formula objašnjava poznatu korelaciju napona za kućne i niskonaponske industrijske mreže frekvencije 50 Hz: 220/380 V (prema novom GOST-u: 230/400 V).
Kod spajanja trokutastog tipa, naprotiv, napon se podudara, a linearne struje su osjetljivije na fazu:
Il = 1,73 * Iph;
Ul = Uf.
Ove formule mogu se koristiti samo za simetrično opterećenje faza. Ako se potrošnja struje kablovima razlikuje (asimetrični prijemnik), tada se izračuni provode pomoću pravila vektorske algebre, a rezultirajuća struja poravnanja se kompenzira neutralnimžice. Međutim, za mreže s priključenim kućanskim aparatima takvi slučajevi su rijetki.
Odnos između glavnih varijabli
Najčešći problem s kojim se susreću obični potrošači jest izračun stvarne trenutne snage. Pa kako ispravno izračunati jakost struje za poznate vrijednosti napona i snage? Potrebno ga je riješiti kada se potkrijepljuju vrijednosti dijela životnog i apoena stroja, uz tehničke informacije o uređajima koji će biti u ovom opskrbnom lancu.
Nakon izračuna jačine struje, često odaberite kabel s najmanje dopuštenim presjekom. Međutim, to nije uvijek točno, jer takva odluka dovodi do značajnih ograničenja kada je to potrebno za dodavanje novih električnih uređaja u mrežu.
Ponekad je potrebno provesti inverzne izračune i odrediti koja se ukupna snaga može spojiti na uređaje s poznatim naponom i maksimalno dopuštenom strujom, koja je ograničena na postojeće ožičenje.
Riješite ova dva problema za jednofazni krug jednostavnom formulom:
I = S /U;
S = U * I,
gdje je S ukupna ukupna snaga svih električnih potrošača.
Kružni dijagram koji odražava Ohmov zakon i izražava ovisnost snage, struje, napona i otpora prikladan je za izračunavanje parametara jednofaznog kruga
Da bi se riješio problem izračunavanja jačine struje za poznate ili izračunate vrijednosti snage i napona trofaznog kruga, potrebno je znati ukupnu opterećenje nametnuto svakoj fazi.
I nužan prijelaz venakabel, a najniže dopušteno ime stroja odabire se s najopterećenijom linijom, s obzirom da:
S = 3xmax {S1, S2, S3}.
I = S /(U * 1.73).
Dopuštena snaga za svaku od faza može se izračunati prema sljedećoj formuli:
S1.2.3 & lt; S /3 = I * U /1,73,
gdje je I maksimalna dopuštena struja za strujno ožičenje.
Zaključci i korisni videozapisi o toj temi
Izračunavanje jačine struje po snazi za odabir presjeka kabela:
Određivanje potrošnje energije skupina električnih uređaja na primjeru privatne kuće:
Izračun jačine struje za određivanje parametara ožičenja ili određivanje dopuštene snage u postojećem krugu može se obaviti neovisno. Za ispravno rješenje problema potrebno je uzeti u obzir nijanse koje se javljaju u praksi, a ne samo koristiti dobro poznate formule koje djeluju u "idealnim" uvjetima.
