Расчет электрической линии постоянного тока

Пример 1. Рассчитать электрическую линию постоянного тока, питающую осветительную нагрузку, сосредоточенную на ее конце, мощностью Р = 3,5 кВт и номинальным напряжением 110 В. Протяженность линии 50 м. Проводка прокладывается в стальных трубах; провода с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной пропитанной оплетке.

Решение 1. Расчет по условию нагрева.

Определим расчетный ток линии:

Формула

Условившись, что материалом токопроводящих жил является алюминий, выбираем сечение проводов таким образом, чтобы допустимый ток на выбранное сечение был больше или равен расчетному. Такому условию удовлетворяет сечение алюминиевых проводов S = 6 мм2, для которых допустимый ток Iд = 36 А, т. е. условие Iд≥Iр соблюдено.

Расчет по потере напряжения

Поскольку нагрузка линии осветительная, то допустимая потеря напряжения составляет 2,5%. Проверим действительную потерю напряжения на Ливии при выбранном сечении проводов

Формула

где для алюминия γ = 34 м/(Ом*мм2).

Как видно, полученная величина намного превышает допустимую, следовательно, сечение проводов необходимо увеличить. Для определения необходимого сечения преобразуем расчетную формулу ΔU % относительно 5 и, подставив числовые значения, найдем нужное сечение

Формула

Ближайшее стандартное сечение провода 35 мм2, его необходимо принять к прокладке в данном случае.

Расчет проводов в сетях однофазного переменного тока. Расчет электрических сетей переменного тока как по условиям нагрева, так и по условиям допустимой потери напряжения принципиально не отличается от расчета сетей постоянного тока, однако расчетная формула потери напряжения в сети переменного тока должна учитывать не только активное сопротивление, ню также и реактивное сопротивление.

На рисунке ниже положение — а изображена однофазная линия переменного тока, на рисунке ниже положение — б — ее схема замещения.

 Схема электрической линии однофазного переменного тока с нагрузкой на ее конце (а) и схема ее защемления (б) Схема электрической линии однофазного
переменного тока
с нагрузкой на ее конце (а)
и схема ее защемления (б)

Введем обозначения:

l — длина линии, км;
R и X — активное и индуктивное сопротивление линии, Ом;
U1 и U2 — напряжение в начале и конце линии, В;
I — ток нагрузки линии, А;
cosφ2 — коэффициент мощности нагрузки.

Предположим, что величины U2, I и cos φ2 известны. Построим векторную диаграмму для этой цели. Строить векторную диаграмму начнем с вектора напряжения в конце линии Ū2 (смотрите рисунок ниже).

Векторная диаграмма линии однофазного переменного тока Векторная диаграмма линии
однофазного переменного тока


«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

К расчету стальных проводов, шинопроводов, токопроводов (троллейных линий)

Сечения алюминиевых проводов, выбранные по условиям механической прочности, оказываются неиспользованными в электрическом отношении. Такие случаи в условиях строительного производства особенно часты, когда плотность тока нагрузки мала. Кроме того, сталь имеет проводимость в 5—9 раз меньше, чем алюминий и тем более медь. Сталь обладает большей механической прочностью, что позволяет удлинить пролеты между опорами. Применение стальных шинопроводов…

Распределительные щиты и пункты

Распределительные устройства предназначены для приема и распределения электрической энергии. Конструктивно распределительные устройства выполняются в виде щитков, сборок, шкафов или однопанельных и многопанельных щитов. В большинстве случаев распределительные устройства снабжены предохранителями или автоматами, защищающими отдельные цепи электроустановки и присоединенное к ним электрооборудование, от токов перегрузки и короткого замыкания. При необходимости контроля тока, напряжения мощности и других…

Силовые распределительные пункты

Силовые распределительные пункты серии СУ-9500 со встроенными в них установочными 2х полосными автоматическими выключателями А-3110 и А-3130 применяются в силовых установках с двухпроводной системой распределения тока до 220 В, с трех- и четырехпроводной системой распределения трехфазного переменного тока 50 Гц до 380 В. В настоящее время их используют на действующих установках. На новых установках применяют…

Недостаток разомкнутых цепей

Существенный недостаток разомкнутых цепей заключается в том, что при аварии на каком-либо участке значительная часть приемников лишается электроснабжения. Замкнутые сети этого недостатка не имеют. Простая замкнутая цель может быть выполнена или в виде кольцевой сети с одним источником питания, или в виде сети с двусторонним питанием, т. е. получающей питание с двух сторон от двух…

Пример проложения электрической сети на строительную площадку от трансформаторной подстанции

Пример 3. От трансформаторной подстанции с номинальным напряжением на низкой стороне 380/220 В проложена электрическая сеть на строительную площадку (смотрите рисунок ниже). Расчетная схема электрической сети Электродвигатели, указанные на схеме, — короткозамкнутые, асинхронные, осветительная нагрузка — симметричная. Сеть предполагается выполнить: от шин ТП до щитка РЩ-1 четырехжильным кабелем с медными жилами, проложенным по стене; от…