Korterite, eramute ja muude elektrifitseeritud objektide omanikud seisavad sageli silmitsi peamiste elektriliste suuruste väärtuste kindlaksmääramise küsimusega, kuna lubatava voolu tugevuse ja teadaoleva pinge põhjal võimsuse arvutamine või pöördprobleemi lahendamine pole väga lihtne.
Kuulsa Ohmi seaduse otsene kohaldamine, arvestamata leibkonna võrkude ja seadmete omadusi, võib põhjustada vale tulemuse.
Selles materjalis mõistame, mis võim on, ja räägime sellest, kuidas seda indikaatorit arvutada.
Koguste põhimõisted
Elektrilised arvutused põhinevad teadaolevatel seostel voolu tugevuse (I, Ampere), pinge väärtuse (U, V), võimsuse väärtuse (P, W) ja takistuse (R, Ohm) vahel. Praktilised arvutused nõuavad tavaliselt teadmisi kolme esimese väärtuse kohta.
Hoiatame, et loetletud väärtuste arvulistest väljenditest ei piisa - vajame lisaomadusi, mis näitavad energiatarbe režiimi.
Elektrivool
Tuumade piisava ristlõike arvutamine ja kaitselüliti hinnang elektrivõrgu konkreetsele harule toimub vastavalt selle sektsiooni maksimaalse võimaliku voolu väärtusele. See on vajalik juhtmestiku tulekahju vältimiseks, mis sageli põhjustab tulekahju.
Masinate ja RCD-de tööparameetrid valitakse vastavalt regulatiivsetele nõuetele. Juhtide lubatud ristlõike määramiseks, sõltuvalt maksimaalsest võimalikust voolu tugevusest, on vaja kasutada toodete tootja esitatud tabelit, kuna kaablid on enamasti toodetud vastavalt TU-le, mitte vastavalt GOST-ile.
Sama märgistuse järgi erinevad GOST (vasakul) ja TU (paremal) järgi toodetud kaablid nii visuaalselt kui ka põhiomaduste poolest
Kuna elektrivoolu tugevust on võimalik arvutada seadmete tarbitud energia ja võrgu pinge järgi, on vaja nende kahe indikaatori väärtused õigesti määrata.
Pinge majapidamisvõrkudes
Paljud korteriomanikud usuvad, et majapidamisvajaduste standardfaasipinge on umbes 220 V. Enamikul juhtudel on see tõsi. Kuigi poolt GOST 29322-2014 alates 01.10.2015 pidi Vene Föderatsioonis toimuma üleminek EMÜ riikidega ühilduvale 230 V süsteemile
Igasuguse perioodi puhul on aktsepteeritav 5% ja kuni 1 tunni pikkune 10% hälve. Seega võib vanade reeglite kohaselt pinge väärtus kõikuda vahemikus 198 kuni 242 V ja vastavalt kehtivale GOST - 207 kuni 253 V.
Samuti on juhtumeid, kui pinge võrgus pikka aega on normatiivist oluliselt madalam. Selline olukord tekib siis, kui haruga ühendatud elektriseadmete koguvõimsus on kavandatust palju suurem ja kui enamik neist on sisse lülitatud, toimub „võrgu ammutamine“.
See probleem tekib elektrivarustuse eest vastutavate organisatsioonide vastutusalas ja see on seotud jaotustrafode ülekoormamisega, alajaamade halvenemisega või juhtmete ebapiisava ristlõikega.
Vähendatud sisendpinge ei põhjusta mitte ainult voolutugevuse parameetri muutmist ja võimaliku kaitse väljalülitumist, vaid ka asünkroonmootoreid või keerukat elektroonikat sisaldavate elektriseadmete kiiret purunemist.
Tegeliku pinge väärtuse määramiseks on vaja perioodiliselt mõõta voltmeetri abil. Kui indikaatorid on väga kõndivad, on vaja kasutada stabilisaatorit või kallimat muundurit, mille funktsioon on energiasalvesti.
Nüansid elektriseadmete võimsuse kontseptsioonis
Kõigil elektrit tarbivatel seadmetel on selline parameeter nagu võimsus. Mida kõrgem on see indikaator, seda rohkem energiat seade vooluringist võtab.
Toiteallikaid on kolme tüüpi:
- Aktiivne (Lk). See iseloomustab elektrienergia muundamise kiirust muus vormis, näiteks elektromagnetiliseks või termiliseks. Pöördumatute energiakulude ja seega ka seadme maksumuse arvutamisel tuleb seda arvestada. Mõõtühik on W.
- Reaktiivne (Q). See iseloomustab energiat, mis tuleb allikast (trafo) tarbija reaktiivsete elementide (kondensaatorid, mootori mähised) juurde, kuid naaseb seejärel peaaegu kohe allika juurde. Mõõtühik on W või var (dekodeerimine - reaktiivne volt-amprites).
- Täis (S). See iseloomustab koormust, mille tarbija paneb vooluahela elementidele. Seda kasutatakse kaabli ristlõikepinna arvutamiseks ja masinate reitingu valimiseks, see tähendab, et voolutugevuse arvutamine toimub kõigi vooluahelaga ühendatud elektriseadmete täisvõimsusel. Mõõtühik on W või V * A (V * A on volt-amprit).
Kõiki neid parameetreid saab ümber arvutada pingevektori ja voolu vahelise faasinurga kaudu (f):
Lk = S * cos (f);
Q = S * patt (f);
S2 = Lk2 + Q2.
Kodumasinatesse, mille koguvõimsus võib aktiivset aktiivsust märkimisväärselt ületada, kuuluvad külmikud, pesumasinad, päevavalguslambid ja mõned energiasäästlikud lambid, aga ka jõuelektroonika seadmed.
Mootorid näitavad tavaliselt aktiivvõimsust ja koefitsienti. Sel juhul arvutatakse koguvõimsus järgmiselt: S = P / cos (f) = 750 / 0,78 = 962 W
Samuti on olemas selline asi nagu tipp või stardivõimsus. Fakt on see, et mootorite kiirendamiseks on vaja palju rohkem pingutusi kui nende pöörlemise säilitamiseks. Seetõttu, kui lülitate sisse sellised seadmed nagu külmkapp või pesumasin, toimub vooluringi lõigus lühiajaline koormuse suurenemine.
Stardivoolud võivad olla mitu korda suuremad kui töötavad. Vajaliku kaabli ristlõike arvutamisel ja masina reitingu valimisel tuleks seda arvestada.
Selleks peate määrama seadme, milles on suurim erinevus käivitus- ja töövõimsuses, ning lisama see koguväärtusele. Teiste seadmete käivitusvoolu võib ignoreerida, kuna samaaegse töö tõenäosus erinevate tarbijate mootorite kaasamisel on peaaegu null.
Lineaarsed ja faasisuhted
Nüüd on populaarsust kogunud majapidamisobjektide ühendamise tava kolmefaasiliste elektrivõrkudega.
See on õigustatud järgmistel põhjustel:
- Märkimisväärne energiatarve. Sel juhul on suure võimsusega ühefaasilise võrgu summeerimine kaabli suure ristlõike ja trafo suure materjalitarbimise tõttu väga irratsionaalne.
- Kolmest faasist töötavate seadmete olemasolu. Sellise seadme ühefaasilise vooluringiga ühendamise vooluringi rakendamine ei ole väga lihtne ja täis häireid, mis tekivad näiteks induktsioonimootori käivitamisel.
Kolmefaasiliste seadmete ühendamiseks on kaks võimalust - “täht” ja “kolmnurk”.
Elektrienergia edastamise skemaatilised diagrammid kolmes faasis. Nimi “täht” ja “kolmnurk”, mille nad said nende objektide geomeetrilise sarnasuse tõttu
Täht-tüüpi vooluahelates on lineaar- ja faasivoolud identsed ja lineaarne pinge on faasipingest 1,73 korda suurem:
Minal = Minaf;
Ul = 1.73 * Uf.
See valem selgitab kodumajapidamises kasutatavate ja madalpingeliste tööstusvõrkude üldtuntud pingesuhet sagedusega 50 Hz: 220/380 V (vastavalt uuele GOST: 230/400 V).
Kolmnurgatüüpi ühendamisel langeb pinge vastupidiselt ja lineaarsed voolud on suuremad kui faas:
Minal = 1.73 * Minaf;
Ul = Uf.
Neid valemeid saab rakendada ainult sümmeetrilise faasikoormuse korral. Kui voolutarve kaablites on erinev (tasakaalustamata vastuvõtja), siis tehakse arvutused vektori algebra reeglite järgi ja saadud tasakaalustusvool kompenseeritakse neutraalse juhtmega. Ühendatud seadmetega võrkude puhul on sellised juhtumid siiski haruldased.
Põhikoguste suhe
Kõige tavalisem probleem, millega tavalised tarbijad kokku puutuvad, on tegeliku voolu tugevuse arvutamine. Niisiis, kuidas õigesti arvutada voolutugevust vastavalt teadaolevatele pinge ja võimsuse väärtustele? Tuumade ristlõike väärtuste ja masina reitingu õigustamisel on vaja see lahendada, omades tehnilist teavet selle vooluahela töötavate seadmete kohta.
Pärast voolu tugevuse arvutamist valitakse sageli väikseima lubatud ristlõikega kaabel. Kuid see pole alati õige, kuna selline lahendus põhjustab märkimisväärseid piiranguid, kui on vaja võrku lisada uusi elektriseadmeid.
Mõnikord on vaja läbi viia pöördarvutused ja määrata, millise koguvõimsuse saab seadmetele ühendada teadaoleva pinge ja maksimaalse lubatud voolutugevusega, mida piirab olemasolev juhtmestik.
Need kaks ühefaasilise vooluringi probleemi saab lahendada lihtsa valemi abil:
Mina = S / U;
S = U * Mina,
Kus S - kõigi elektritarbijate näiv koguvõimsus.
Ühefaasilise vooluahela parameetrite arvutamiseks sobib Ohmi seadust kajastav ja võimsusest, voolust, pingest ja takistusest sõltuv diagramm diagramm
Kolmefaasilise vooluahela voolu tugevuse teadaolevate või arvutatud väärtuste praeguse tugevuse arvutamise probleemi lahendamiseks peate teadma igale faasile seatud kogukoormust.
Ja kaablijuhtide vajalik ristlõige ning masina minimaalne lubatud nimivõimsus valitakse mööda kõige aktiivsemat joont, arvestades järgmist:
S = 3 * max {S1, S2, S3}.
Mina = S / (U * 1.73).
Kõigi faaside lubatud võimsust saab arvutada järgmise valemi abil:
S1,2,3 Mina * U / 1.73,
Kus Mina - olemasoleva juhtmestiku maksimaalne lubatud vool.
Voolutugevuse arvutamine võimsuse järgi kaabli ristlõike valimiseks:
Elektriseadmete rühmade energiatarbimise määramine eramaja näitel:
Voolutugevuse arvutamist juhtmestiku parameetrite määramiseks või olemasolevas vooluahelas lubatud võimsuse määramiseks saab teha iseseisvalt. Probleemi korrektseks lahendamiseks on vaja arvestada praktikas tekkivate nüanssidega, mitte kasutada ainult tuntud valemeid, mis töötavad “ideaalsetes” tingimustes.
Kui teil on artikli teema kohta küsimusi või saate seda materjali huvitava teabega täiendada, jätke oma kommentaarid allolevasse lahtrisse.