तारा आणि केबल्सचा क्रॉस सेक्शन निवडताना विद्युत् प्रवाहाची अचूक गणना कशी करावी

नेटवर्कच्या संगणकीय योजनेचे बांधकाम

इलेक्ट्रिकल नेटवर्कच्या वैयक्तिक विभागांचे क्रॉस-सेक्शन निवडण्यासाठी, परंतु गरम परिस्थिती आणि आर्थिक वर्तमान घनता, नेटवर्कच्या या विभागांचे फक्त वर्तमान भार जाणून घेणे पुरेसे आहे. व्होल्टेज हानीसाठी नेटवर्कची गणना केवळ लोडच नव्हे तर नेटवर्कच्या सर्व विभागांची लांबी देखील ज्ञात असल्यासच केली जाऊ शकते. या संदर्भात, जेव्हा आपण नेटवर्कची गणना करण्यास प्रारंभ करता, तेव्हा सर्व प्रथम त्याची गणना योजना तयार करणे आवश्यक आहे, जे सर्व विभागांचे भार आणि लांबी दर्शविते.

थ्री-फेज नेटवर्क्सची गणना करताना, सर्व तीन फेज कंडक्टरवरील भार समान असल्याचे गृहित धरले जाते. खरं तर, ही अट केवळ तीन-फेज इलेक्ट्रिक मोटर्ससह इलेक्ट्रिक नेटवर्कसाठी काटेकोरपणे पूर्ण केली जाते. सिंगल-फेज ऊर्जा ग्राहकांसह नेटवर्कसाठी, उदाहरणार्थ, दिवे आणि घरगुती उपकरणे असलेले शहरी नेटवर्क, नेहमी लाइनच्या टप्प्यांवर लोडचे काही असमान वितरण असते.सिंगल-फेज रिसीव्हर्ससह नेटवर्कच्या व्यावहारिक गणनांमध्ये, टप्प्याटप्प्याने लोडचे वितरण देखील सशर्त एकसमान मानले जाते.

लाइनचे टप्पे एकसमान लोड केले असल्यास, डिझाइन योजनेमध्ये नेटवर्कचे सर्व कंडक्टर सूचित करण्याची आवश्यकता नाही. कल्पना करणे पुरेसे आहे एक ओळ आकृती नेटवर्कशी कनेक्ट केलेले सर्व भार आणि सर्व नेटवर्क विभागांची लांबी दर्शविते. आकृतीने स्थापना स्थाने देखील दर्शविली पाहिजे. फ्यूज किंवा इतर संरक्षणात्मक उपकरणे.

खोलीतील इलेक्ट्रिकल वायरिंगची डिझाईन योजना तयार करताना, आपण इमारतीच्या योजना आणि विभाग वापरावे ज्यावर इलेक्ट्रिकल वायरिंग लागू केले जावे, जे इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सचे कनेक्शन बिंदू दर्शवितात.

बाह्य नेटवर्कची डिझाइन योजना गावाच्या किंवा औद्योगिक उपक्रमाच्या योजनेनुसार तयार केली जाते, ज्यावर नेटवर्क देखील लागू केले जावे आणि ऊर्जा ग्राहकांच्या गटांचे (औद्योगिक उपक्रमाची घरे किंवा वैयक्तिक इमारती) कनेक्शन बिंदू दर्शविल्या जातात. .

नेटवर्कच्या सर्व विभागांची लांबी रेखाचित्रानुसार मोजली जाते, ज्या स्केलमध्ये ते काढले आहे ते लक्षात घेऊन. रेखांकनाच्या अनुपस्थितीत, नेटवर्कच्या सर्व विभागांची लांबी प्रकारानुसार मोजली जाणे आवश्यक आहे.

नेटवर्कची गणना योजना तयार करताना, नेटवर्क विभागांसाठी स्केलचे पालन करणे आवश्यक नाही. नेटवर्कच्या वैयक्तिक विभागांना एकमेकांशी जोडण्याचा योग्य क्रम पाळणे आवश्यक आहे.

आकृती गावाच्या बाह्य नेटवर्कच्या ओळीच्या डिझाइन योजनेचे उदाहरण दर्शवते.आकृतीमधील नेटवर्क विभागांची लांबी वरील आणि डावीकडे मीटरमध्ये दर्शविली आहे, लोडच्या खाली आणि उजवीकडे बाणांनी दर्शविली आहे जी किलोवॅटमध्ये गणना केलेली शक्ती दर्शविते. ABC रेषेला पाठीचा कणा म्हणतात, विभाग DB, BE आणि VG यांना शाखा म्हणतात.

आकृतीवरून पाहिल्याप्रमाणे, नेटवर्कचे वैयक्तिक विभाग स्केलशिवाय सादर केले जातात, जे विभागांची लांबी योग्यरित्या निर्दिष्ट केल्यास गणनाच्या अचूकतेमध्ये व्यत्यय आणत नाही.

निवासी क्षेत्राच्या बाह्य नेटवर्क 380/220 V च्या विभागाची गणना योजना.

इलेक्ट्रिकल नेटवर्कच्या गणना केलेल्या भारांचे निर्धारण

डिझाइन भार (शक्ती) निश्चित करणे हे अधिक कठीण काम आहे. रेटेड टर्मिनल व्होल्टेजवर प्रकाश देणारा दिवा, हीटिंग डिव्हाइस किंवा टेलिव्हिजन विशिष्ट रेटेड पॉवर वापरतो, जी या रिसीव्हरची रेटेड पॉवर म्हणून घेतली जाऊ शकते. इलेक्ट्रिक मोटरसह परिस्थिती अधिक क्लिष्ट आहे, ज्यासाठी नेटवर्कद्वारे वापरली जाणारी शक्ती मोटरशी जोडलेल्या यंत्रणेच्या टॉर्कवर अवलंबून असते - मशीन टूल, फॅन, कन्वेयर इ.

चालू मोटर हाऊसिंगला जोडलेली प्लेट, त्याची रेट केलेली शक्ती दर्शविली आहे. नेटवर्कमधून मोटरद्वारे वापरली जाणारी वास्तविक उर्जा नाममात्रपेक्षा वेगळी असते. उदाहरणार्थ, लेथ मोटरवरील भार भागाच्या आकारानुसार, चिप्स काढल्या जात असलेल्या जाडीवर अवलंबून बदलू शकतात.

इंजिनची निवड मशीनच्या सर्वात कठीण ऑपरेटिंग परिस्थितीसाठी केली जाते आणि म्हणून इतर ऑपरेटिंग मोडमध्ये इंजिन अंडरलोड केले जाईल… अशा प्रकारे, मोटरची रेट केलेली शक्ती सामान्यतः त्याच्या रेट केलेल्या पॉवरपेक्षा कमी असते.

इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सच्या गटासाठी गणना केलेली शक्ती निश्चित करणे अधिक क्लिष्ट होते, कारण या प्रकरणात कनेक्ट केलेल्या रिसीव्हर्सची संभाव्य संख्या विचारात घेणे आवश्यक आहे.

अशी कल्पना करा की 30 इलेक्ट्रिक मोटर्ससह कार्यशाळा पुरवणार्‍या लाइनसाठी तुम्हाला अंदाजे भार निश्चित करणे आवश्यक आहे. यापैकी फक्त काहीच सतत चालतील (उदा. पंख्यांशी जोडलेल्या मोटर्स).

नवीन मशीनिंग भाग स्थापित करताना मशीन इंजिन मधूनमधून चालतात. काही मोटर्स अर्धवट लोड किंवा निष्क्रिय इ. या प्रकरणात, सेवा लाइनवरील भार स्थिर राहणार नाही. हे स्पष्ट आहे की जास्तीत जास्त संभाव्य भार ओळीच्या गणना केलेल्या भारानुसार घेतला पाहिजे, कारण रेषेच्या कंडक्टरसाठी सर्वात जड आहे.

सर्वाधिक भार हे त्याचे अल्पकालीन आवेग म्हणून समजले जात नाही, परंतु अर्ध्या तासाच्या कालावधीतील सर्वात मोठे सरासरी मूल्य मानले जाते.

इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सच्या गटाचे डिझाइन लोड (kW) सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाऊ शकते

कुठे Ks - मागणी घटक सर्वाधिक लोड मोडसाठी, गटातील अनुमत रिसीव्हर्सची सर्वात मोठी संभाव्य संख्या लक्षात घेऊन. मोटर्ससाठी, उतार घटक देखील त्यांच्या लोडचा आकार विचारात घेणे आवश्यक आहे;

आरयू ही रिसीव्हर्सच्या गटाची स्थापित शक्ती आहे, त्यांच्या नाममात्र शक्तींच्या बेरीज, kW च्या समान. विशेष साहित्यातील प्रकल्प भार निर्धारित करण्याच्या पद्धतींसह आपण नेहमी अधिक तपशीलवार परिचित होऊ शकता.

विद्युत उर्जेच्या एका ग्राहकासाठी आणि विद्युत ग्राहकांच्या गटासाठी अंदाजे लाइन करंटचे निर्धारण

हीटिंगच्या परिस्थितीनुसार किंवा आर्थिक वर्तमान घनतेनुसार तारांचा क्रॉस-सेक्शन निवडताना, गणना केलेल्या रेषेच्या प्रवाहाचे मूल्य निर्धारित करणे आवश्यक आहे. थ्री-फेज इलेक्ट्रिक ग्राहकांसाठी, नाममात्र करंट (ए) चे मूल्य सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते

जेथे P ही रिसीव्हरची अनुमानित शक्ती आहे, kW; रिसीव्हरच्या टर्मिनल्सवर अन-नाममात्र व्होल्टेज, ज्या नेटवर्कशी ते जोडलेले आहे त्याच्या फेज (फेज) व्होल्टेजच्या समान, V; कारण f - पॉवर फॅक्टर प्राप्तकर्ता

हे सूत्र थ्री-फेज किंवा सिंगल-फेज रिसीव्हर्सच्या गटाचे रेट केलेले प्रवाह निर्धारित करण्यासाठी देखील वापरले जाऊ शकते, बशर्ते की सिंगल-फेज रिसीव्हर्स लाइनच्या तीनही टप्प्यांशी समान रीतीने जोडलेले असतील. सिंगल-फेज रिसीव्हरसाठी किंवा थ्री-फेज करंट नेटवर्कच्या एका टप्प्याशी कनेक्ट केलेल्या रिसीव्हर्सच्या गटासाठी गणना केलेल्या वर्तमान (ए) चे मूल्य सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते.

जेथे U n.f — रिसीव्हर्सचे नाममात्र व्होल्टेज, ज्या नेटवर्कशी ते जोडलेले आहेत त्या नेटवर्कच्या फेज व्होल्टेजच्या बरोबरीचे, V.

सिंगल-फेज करंट लाइनशी कनेक्ट केलेल्या रिसीव्हर्सच्या गटासाठी गणना केलेल्या प्रवाहाचे मूल्य देखील या सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते.

च्या साठी तापलेल्या दिवे आणि हीटिंग डिव्हाइसेस, पॉवर फॅक्टर कॉस्फी = 1. या प्रकरणात, गणना केलेला प्रवाह निश्चित करण्यासाठी सूत्रे त्यानुसार सरलीकृत केली जातात.

इलेक्ट्रिकल नेटवर्कच्या डिझाईन योजनेनुसार प्रवाहाचे निर्धारण

आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या निवासी सेटलमेंटच्या बाह्य नेटवर्कच्या डिझाइन योजनेकडे परत जाऊ या. या आकृतीमध्ये, रेषेशी जोडलेल्या घरांचे डिझाइन लोड संबंधित बाणांच्या शेवटी किलोवॅटमध्ये दर्शविलेले आहेत. रेखीय तारांचा क्रॉस-सेक्शन निवडण्यासाठी, आपल्याला सर्व विभागांवरील भार माहित असणे आवश्यक आहे.

हे लोड आधारित निर्धारित केले जाते किर्चॉफचा पहिला कायदा, त्यानुसार नेटवर्कच्या प्रत्येक बिंदूसाठी येणार्‍या प्रवाहांची बेरीज आउटगोइंग प्रवाहांच्या बेरजेइतकी असणे आवश्यक आहे. हा कायदा किलोवॅटमध्ये व्यक्त केलेल्या लोडसाठी देखील वैध आहे.

ओळीच्या विभागांवर भारांचे वितरण शोधू. रेषेच्या शेवटी, बिंदू G च्या समीप असलेल्या 80 मीटर लांबीच्या विभागात, 9 kW चा भार बिंदू G वर रेषेला जोडलेल्या घराच्या मोजलेल्या भाराएवढा आहे. शाखा असलेल्या 40 मीटर लांब, शेजारील बिंदू B साठी, भार VG शाखेशी जोडलेल्या घरांच्या भारांच्या बेरजेइतका आहे: 9 + 6 = 15 kW. बिंदू B ला लागून असलेल्या महामार्गाच्या 50 मीटर लांबीच्या विभागात, भार 15 + 4 + 5 = 24 kW आहे.

ओळीच्या इतर सर्व विभागांवरील भार त्याच प्रकारे निर्धारित केले जातात. संबंधित युनिट्स (m, kW) च्या पदनामांसह आकृतीमध्ये दर्शविलेले सर्व अंक प्रदान न करण्यासाठी, आकृतीवरील लांबी आणि भार एका विशिष्ट क्रमाने व्यवस्थित करणे आवश्यक आहे. आकृतीच्या डिझाइन योजनेमध्ये, रेखीय विभागांची लांबी वरच्या आणि डावीकडे दर्शविली जाते, त्याच विभागांवरील भार तळाशी आणि उजवीकडे दर्शविले जातात.

एक उदाहरण. 380/220 V च्या नाममात्र व्होल्टेजसह चार-वायर लाइन 30 इलेक्ट्रिक मोटर्ससह कार्यशाळा पुरवते, एकूण स्थापित पॉवर Py1 = 48 kW. कार्यशाळेतील लाइटिंग दिव्यांची एकूण शक्ती Ru2 = 2 kW आहे, पॉवर लोड Kc1 = 0.35 आणि प्रकाश भार Kc2 = 0.9 साठी मागणी घटक आहे. संपूर्ण इंस्टॉलेशनसाठी सरासरी पॉवर फॅक्टर cos f = 0.75. गणना केलेली रेखा प्रवाह निश्चित करा.

उत्तर द्या.आम्ही इलेक्ट्रिक मोटर्सचे गणना केलेले लोड निर्धारित करतो: P1 = 0.35 x 48 = 16.8 kW आणि प्रकाशयोजना P2 = 0.9 x 2 = 1.8 kW. एकूण डिझाइन लोड P = 16.8 + 1.8 = 18.6 kW आहे.
रेटेड वर्तमान निश्चित करा: