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