Условия для нормальной работы электроприемников энергии

Для нормальной работы электроприемников энергии необходимо, чтобы напряжение на их зажимах было бы номинальным или отклонялось от него в допустимых ПУЭ пределах.

Причиной отклонения напряжения являются потери напряжения на линиях и других элементах электрической сети. Задачей проверки сети на потерю напряжения является уточнение сечения выбранного кабеля или провода, при которых у приемников отклонение напряжения оставалось бы в допустимых пределах.

ГОСТ 13109—67* на качество электрической энергии допускает отклонение напряжения на зажимах приборов рабочего освещения —2,5/+5% номинального, а на зажимах электродвигателей и аппаратов — 5%/10% номинального (за исключением, как было показано, специальных случаев).

В линиях с несколькими нагрузками по длине сечение проводов принимают одинаковым. Такое решение является оправданным, так как создает благоприятные условия для монтажа и эксплуатации линий с однотипной линейной арматурой и меньшим количеством соединений проводов и кабелей.

Если магистральная линия и ответвления от нее имеют различные сечения, то предварительно для каждого участка определяют потерю напряжения. Из этого следует, что расчет сети на допустимую потерю напряжения сводится к определению потери напряжения на линии, сечение проводов которой выбирается по условиям нагрева, и по сравнению полученной потери напряжения с допускаемой нормами.

Расчет проводов сети постоянного тока

Под потерей напряжения на электрической линии постоянного тока понимают разность между напряжением U₁ в начале и напряжением U₂ в конце линии.

На рисунке ниже — а изображена электрическая линия постоянного тока, на рисунке ниже — б — ее схема. Длина линии l, нагрузка в конце линии Р.

Электрическая линия постоянного тока (а) и ее схема замещения (б)

Потери напряжения на линии определяются выражением

ΔU = U₁ — U₂

С другой стороны известно, что ток в линии, обусловленный нагрузкой на ее конце, определяется как

I = P/U_N,

а сама линия обладает сопротивлением, которое для каждого провода определяется выражением

R = l/γS

где γ — удельная проводимость проводов линии, м/(Ом*мм²);
S — сечение провода линии, мм²;
l — длина линии, м.

Таким образом можно написать

Полученная формула позволяет определить потерю напряжения на линии, выраженную в вольтах, что неудобно при расчетах, поскольку потеря напряжения нормируется в процентах.

Учитывая изложенное, можно получить следующую расчетную формулу:

где U_N — номинальное напряжение приемника электрической энергии, В.

Если нагрузка в конце линии задана в виде мощности» удобно пользоваться следующей формулой:

При пользовании этой формулой следует помнить, что мощность Р должна выражаться в ваттах, а напряжение U_N в вольтах.

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