Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Мощность в трехфазной сети: некоторые формулы для вычисления и методы измерения мощности

Содержание

некоторые формулы для вычисления и методы измерения мощности

Переменный и постоянный ток отличаются один от другого многими параметрами, а особенно наличием фаз у первого вида. С этими отличиями связаны более сложные формулы и методы вычислений численных значений величин, характеризующих переменный ток, в том числе и мощность трёхфазного тока.

Характеристики трёхфазных цепей

Электрические системы, использующие в качестве источника питания трёхфазный ток, имеют два основных вида подключения: «звезда» и «треугольник». На схемах, изображающих подключение трёхфазного питания, принято обозначать фазы с помощью набора латинских букв:

  • А, В, С;
  • или же U, V, W.

А так называемая нейтраль обозначается буквой N.

На практике довольно часто приходится сталкиваться с необходимостью расчёта мощности электрического тока. В случае постоянного тока эта задача решается предельно просто — путём умножения напряжения и силы тока. Эти параметры не подвержены изменениям во времени, поэтому и значение мощности будет неизменным, так как система уравновешена и постоянно находится в таком состоянии.

Совершенно иная ситуация возникает при необходимости расчётов мощности изменяющегося во времени по величине и направлению течения электрического тока. Выполнение таких вычислений требует специальных знаний о природе переменного тока и его особенностях.

Мощность трёхфазного тока вычисляется как сумма отдельных величин на каждой фазе и выражается формулой:

При условии равномерной загрузки сети, мощность, потребляемую каждой из них, определяют следующим образом: . То есть эту величину на отдельной фазе находят с помощью произведения соответствующих напряжений и токов на косинус угла сдвига фаз.

А так как нагрузка распределяется одинаково на каждую фазу, то и мощностные характеристики по отдельности будут равны между собой. В результате мощность трехфазной сети в этой ситуации можно найти, умножив на 3 эту величину, вычисленную для отдельной фазы: .

Соединение звезда

Использование такой схемы при соединении фаз даёт возможность уравновесить систему и получить суммарное напряжение в точке их пересечения N равное нулю. В случае соединения по схеме «звезда» трёхфазный ток характеризуется двумя типами напряжений: фазным и линейным. Фазное напряжение измеряется между одной из фаз (А, В или С) и нулевой точкой N, а линейное показывает значение разности потенциалов между двумя фазами (А-В, В-С или А-С).

Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами при такой схеме соединения выглядит следующим образом: и .

А, следовательно, общая мощностная характеристика находится по формуле: .

Соединительная схема треугольник

При подключении нагрузок в трёхфазной цепи по принципу «треугольника» одинаковыми будут значения линейного и фазного напряжения, а величины силы тока (линейная и фазная) будут связаны соотношением: .

Результирующая формула для мощности 3-фазного тока при равномерной нагрузке на каждую фазу в этом соединении будет выглядеть как .

Измерение мощности

Измерять мощность трёхфазных цепей позволяют ваттметры, специальные приборы, предназначенные для этой цели. Их количество и способы подключения зависят от конкретной электрической цепи: её характеристик и схемы подключения нагрузок. Трёхфазные сети различают по количеству подводящих проводов и распределением нагрузки по фазам, а именно:

  • трёхпроводная система;
  • четырёхпроводная система;
  • равномерная нагрузка;
  • асимметричная нагрузка.

В зависимости от варианта комбинации системы и нагрузки определяется методика измерения мощности в электрической сети.

Симметричная нагрузка

Если система состоит из четырёх проводов (3 фазы и «ноль»), а нагрузка равномерно распределена между фазами, то для того, чтобы узнать суммарную величину мощности, достаточно иметь один прибор для измерения. Токовую обмотку ваттметра последовательно подключают в один из линейных проводов, а между линейным и нулевым проводами включается обмотка напряжения измерительного устройства. Этот вид подключения даёт возможность узнать количество ватт на одной фазе. А поскольку нагрузка в системе распределяется равномерно, то результирующую мощность трёхфазной сети находят умножением полученных показаний на количество фаз, то есть на 3.

В случае трёхпроводной системы обмотка напряжения измерительного прибора включается на линейное напряжение сети, а его токовая обмотка пропускает через себя линейный электропоток. Поэтому общая мощность сети будет больше показаний ваттметра в раз.

Неравномерное распределение потребителей

Цепи с несимметричной нагрузкой на фазах требуют использования нескольких ваттметров для определения мощностной характеристики. В системе, состоящей из четырёх проводов, нужно подключить три прибора таким образом, чтобы обмотки напряжений каждого были включены между нулевым проводом и одной из фаз. Общий результат находится путём суммирования отдельных показаний каждого ваттметра.

Трёхпроводная система потребует минимум двух ваттметров для определения мощности всей цепи. С входным токовым зажимом и оставшимся свободным линейным проводом соединяются обмотки напряжений каждого отдельного ваттметра. Полученные показания складывают и получают значение этой величины для трёхфазной цепи. Эта схема подключения измерительных приборов основана на первом законе Кирхгофа.

Подобные нюансы очень важны при проектировании трёхфазной сети для частного сектора. А также их стоит учитывать при правильном обслуживании уже действующих систем электропитания.

Расчета тока по мощности: формула, онлайн расчет

Чтобы уберечь себя от проблем с электропроводкой в процессе эксплуатации необходимо изначально правильно рассчитать и выбрать сечение кабеля ибо от этого будет зависеть и пожаробезопасность здания. Неправильно выбранное сечение кабеля может привести к короткому замыканию и возгоранию электропроводки, а с ней и всего помещения и здания. Выбор сечения зависит от многих параметров, но, пожалуй, самым главным является сила тока.

Формула расчета мощности электрического тока

Если в уже действующей цепи силу тока можно измерить специальными приборами (амперметром), то как быть при проектировании? Ведь мы не можем измерить силу тока в цепи, которой еще нет. В этом случае пользуются расчетным методом.
При известных параметрах мощности, напряжения в сети и характера нагрузки силу тока можно посчитать используя формулу:

Формула для однофазной сети I=P/(U×cosφ)

Формула для трехфазной сети I=P/(1,73×U×cosφ)

  • P — электрическая мощность нагрузки, Вт;
  • U — фактическое напряжение в сети, В;
  • cosφ — коэффициент мощности.

Мощность определяется, исходя из суммарной мощности всех приборов, планируемых в эксплуатации, подключенных к данной сети, это, как правило, паспортные данные приборов или приблизительные значения для аналогичных приборов. Рассчитывается мощность на этапе планирования электропроводки в квартире.

Коэффициент мощности зависит от характера загрузки, например, для нагревательных приборов, ламп освещения он приближен к 1, но во всякой активной нагрузке есть реактивная составляющая, благодаря чему коэффициент мощности принимают равным 0,95. Это всегда нужно учитывать в разных видах электропроводки.

В мощных приборах и оборудовании (электродвигатели, сварочные аппараты и прочее) доля реактивной нагрузки выше, поэтому для подобных приборов коэффициент мощности принимают 0,8.

Напряжение в сети принимают 220 вольт для однофазного тока и 380 вольт для трехфазного, но для большей точности, если есть такая возможность, рекомендуется использовать для расчета фактические значения напряжения, измеренные приборами.

Форма для расчета мощности тока

Ток в трехфазных активных нагрузках.









Стр 1 из 5Следующая ⇒

Оглавление.

1. Общая часть. 3

1.1 Введение, область действия. 3

1.2 Общий алгоритм выбора. 3

2. Определение рабочего тока. 4

2.1 Ток в однофазных нагрузках. 4

2.2 Ток в трехфазных активных нагрузках. 4

2.3 Ток сварочных трансформаторов. 5

2.4 Ток трехфазных двигателей. 6

2.5 Токи трехфазных трансформаторов 380/36. 6

2.6 Определение рабочего тока нагрузки. 7

3. Выбор аппарата защиты. 8

3.1 Защита электроприемников. 8

3.1.1 Защита сварочных аппаратов. 8

3.1.2 Защита трехфазных электродвигателей. 8

3.1.3 Защита трансформаторов 380/36. 8

3.2 Защита питающих линий. 9

4. Определение числа жил и маркировка кабеля. 10

4.1 Число жил питающего кабеля. 10

4.2 Маркировка кабеля. 10

5. Выбор проводника. 11

5.1 Выбор проводника по аппарату защиты. 11

5.2 Перегрузка проводников по току. 12

6. Заземление и зануление. 13

6.1 Сечения защитного и рабочего нолей. 13

6.2 Выбор типоразмера болтового соединения для защитного ноля по току нагрузки. 13

7. Электропрогрев бетона. 14

7.1 Понятия и определения. 14

7.2 Определение рабочего тока. 15

7.2.1 Ток и мощность в двухфазных нагрузках. 15

7.2.2 Параллельное включение одинаковых нагрузок. 15

7.2.3 Последовательное соединение одинаковых нагрузок. 16

7.2.4 Ток и мощность в трехфазных нагрузках. 17

7.3 Выбор сечения линий питания электропрогрева. 19

7.4 Выбор трансформаторов для электропрогрева. 19

8. Типовые электроприемники. 20

8.1 Стандартные щиты. 20

8.1.1 Переносной щит «Ведущий». 20

8.1.2 Переносной щит «Ведомый». 20

8.1.3 Переносной щит «Праздничный». 21

8. 1.4 Щит бытового городка. 21

8.2 Переносные трансформаторы 380/36 Вольт. 22

8.2.1.1 Оборудование «высокой» стороны. 22

8.2.1.2 Оборудование «низкой» стороны. 22

8.2.1.3 Проверка ПЧФ переносного трансформатора 380/36. 22

8.3 Удлинители. 23

8.3.1 Структура условного обозначения удлинителей. 23

8.3.2 Удлинители 220 Вольт. 24

8.3.3 Трехфазные удлинители на 36 Вольт. 25

8.3.4 Удлинители 380 Вольт. 26

8.4 Вибраторы и виброрейки на 50 Герц. 27

8.5 Сварочные аппараты. 27

8.5.1 Передвижные сварочные аппараты. 27

8.5.2 Оборудование сварочных постов. 28

 

Указатель таблиц.




Таблица 1. Определение тока нагрузки по мощности. 7

Таблица 2. Маркировка кабеля. 10

Таблица 3. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение жил кабеля». 11

Таблица 4. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение провода». 11

Таблица 5. Типоразмер болтовых соединений защитного зануления. 13

Таблица 6. Сопротивления отрезков ПНСВ для различных ТЭНов. 14

Таблица 7. Нагрузочная способность проводников при электропрогреве бетона. 19

Таблица 8. Нагрузочная способность трансформаторов. 19

 

Общая часть.


Введение, область действия.

Опыт эксплуатации сетей временного электроснабжения в ОГЭ нескольких строительных организаций показал наличие ряда особенностей, таких как:

· высокая мобильность сетей;

· невозможность точного планирования мощности нагрузки;

· широкий разброс объектов, определяющий невозможность развертывания и эксплуатации сетей закрепленными (постоянно на данном объекте работающими) электриками.

Эти особенности потребовали ряда технических решений, изложенных в нижеприведенной методике. Она обязательна к соблюдению персоналом ОГЭ при прокладке и эксплуатации временных сетей электроснабжения на объектах строительства.

Материалы данной методики включены в программу обучения персонала на 3-ю группу по электробезопасности и отражены в экзаменационных билетах.

 

Общий алгоритм выбора.

При подключении электроприемников следует пользоваться следующей последовательностью действий:

· определить ток, потребляемый нагрузкой, либо лимит тока;

· по току и типу нагрузки выбрать аппарат защиты – выбирается равный либо ближайший номинал в сторону увеличения;

· для передвижных электроприемников считать лимит тока равным 32 Ампера для трехфазных и 16 Ампер для однофазных нагрузок;

· по характеру нагрузки определить число жил питающего проводника;

· выбрать сечение жил проводника так, чтобы длительно допустимый ток кабеля был не менее номинального тока аппарата защиты, а сечение нулевых проводников удовлетворяло требованиям главы 6.

Определение рабочего тока.

2.1 Ток в однофазных[1] нагрузках.

Ток в однофазной нагрузке определяется формулой: , где

– мощность нагрузки;

– напряжение на нагрузке.

Рисунок 1. Ток в однофазной нагрузке.

Для напряжения сети 220 Вольт будет действовать соотношение , где мощность подставляется в киловаттах, а ток получается в амперах.

Аналогично, для напряжения сети 36 Вольт будет действовать соотношение .

Ток трехфазных двигателей.

Значение тока, потребляемого от сети трехфазным электродвигателем, следует брать из его паспортных данных (указываются на двигателе или в его паспорте). В случае если в паспортных данных отсутствует значение тока, то он может быть вычислен по формуле: , где




– мощность двигателя в ваттах;

– линейное (межфазное, 380 или 36) напряжение сети в вольтах;

– коэффициент реактивной мощности, от 0 до 1;

– К. П.Д. двигателя от 0 до 1.

В том случае, когда кроме мощности никаких паспортных данных нет, то можно воспользоваться формулой, использующей усредненные коэффициенты двигателей (до 10 кВт): , где мощность в киловаттах, а ток – в амперах.

 

Выбор аппарата защиты.


Защита электроприемников.

Аппарат защиты выбирается с номинальным током теплового расцепителя равным рабочему току нагрузки либо первый номинал в сторону увеличения.

Защита сварочных аппаратов.

Осуществляется только на «высокой» стороне (по первичной цепи). Двухфазные аппараты допускается защищать двумя однофазными автоматами либо предохранителями. Трехфазные защищаются только трехфазными автоматами.

Защита питающих линий.

Осуществляется выбором аппарата защиты:

· для многожильных кабелей – Таблица 3;

· для отдельных проводов – Таблица 4;

· для линий питания электропрогрева бетона разрешается не выполнять защиту проводников с «низкой» стороны.

 

Число жил питающего кабеля.

ОГЭ к настоящему времени перешел на пятипроводную схему при подключении электроприемников 220/380 Вольт. Это означает, что:

· однофазные электроприемники подключаются тремя проводами равного сечения;

· двухфазные сварочные аппараты включаются так же, как и однофазные нагрузки;

· трехфазные нагрузки подключаются четырьмя проводами;

· смешанные одно- и трехфазные нагрузки подключаются пятью проводами равного сечения.

· сечение защитного и рабочего ноля выбирается по пункту 6.

 

Маркировка кабеля.

Осуществляется цветной изолентой либо термоусаживаемой трубкой в соответствии с таблицей:

Таблица 2. Маркировка кабеля.

Маркировка провода: символом; цветом; положением;
фаза «A» A L1 желтый левый
фаза «B» B L2 зеленый средний
фаза «C» C L3 красный правый
рабочий ноль N N синий DIN-клемма
защитный ноль («земля») PE PE желто-зеленый корпус

 

 

Выбор проводника.


Заземление и зануление.


Электропрогрев бетона.

7.1 Понятия и определения.

ОГЭ использует для электропрогрева бетона два основных типовых электронагревательных элемента (ТЭНа).

Первый из них представляет собой отрезок провода ПНСВ-1´1.2 или ПНСВ-1´1.4, длина которого отмерена так, что при включении на 3-ю ступень трансформатора прогрева (ТП) ток в проводе (погруженном в бетон) составляет 14-16 Ампер. В дальнейшем такой ТЭН будет именоваться как «нитка» или ТЭН–1. Нитка оснащается «холодными концами» – отрезками провода АПВ–4 длиной 0.5-1 метр, скрутки изолируются х/б изолентой.

Второй представляет собой три отрезка провода ПНСВ-1´1.2 или ПНСВ-1´1.4, соединенные в звезду; длина отрезков отмерена так, что при подключении к трем фазам ТП, работающего на 3-ей ступени, ток в проводах (погруженных в бетон) составляет те же 14-16 Ампер. В дальнейшем такой ТЭН будет именоваться как «тройка» или ТЭН–2. Тройка «холодными концами» не оснащается, скрутка изолируется х/б изолентой.

Существуют также вариации ТЭНов, рассчитанные на использование с другими типами трансформаторов (сварочных и 380/36), однако токи в них те же, и все нижеприведенные способы расчета токов справедливы для всех видов ТЭНов.

Отмерять длину провода ПНСВ для ТЭНов следует по активному[3] сопротивлению отрезка, так как у разных партий ПНСВ различное удельное сопротивление. Замер следует производить до монтажа «холодных концов» или монтажа в звезду. Для определения сопротивления отрезка ПНСВ в зависимости от типа ТЭНа составлена Таблица 6.

Таблица 6. Сопротивления отрезков ПНСВ для различных ТЭНов.

Тип ТЭНа Активное сопротивление, Ом
от до
нитка (ТЭН–1) 3.8 4.0
тройка[4] (ТЭН–2) 2. 2 2.4
нитка на 36 Вольт 1.8 2.0

 

 



Определение рабочего тока.

7.2.1 Ток и мощность в двухфазных[5] нагрузках.

Определяются так же, как и для однофазных (пункт 2.1), подставляется линейное напряжение в качестве напряжения нагрузки – .

7.2.2 Параллельное включение одинаковых[6] нагрузок.

При подключении некоторого числа одинаковых нагрузок (например, на схеме – ниток) на два провода параллельно ток в питающих проводах определяется перемножением числа ниток, включенных параллельно, на ток в каждой нагрузке. Для схемы Рисунок 3 – перемножаем число ниток на средний ожидаемый в нитке ток – на 15 Ампер.

Рисунок 3. Параллельное включение ниток.

 

Мощность в одной нитке определяется как , где

– линейное напряжение, считываемое с вольтметра ТП;

– ток в нитке.

Мощность нескольких ниток, включенных параллельно:

, где

– суммарная мощность;

n – число ниток;

– суммарный ток.

 

7.2.3 Последовательное соединение одинаковых[7] нагрузок.

Рассмотрим конкретный пример – сетевую «контрольку» из двух ламп накаливания. Схему демонстрирует Рисунок 4. EL1 и EL2 – лампы накаливания на 220 Вольт 40 Ватт. XP1 и XP2 – щупы.

Рисунок 4. Сетевая «контролька».

 

Рассмотрим случай, когда «контролька» включена под фазное напряжение (между фазой и нолем), то есть UН =220 В.

В случае, если одну лампу включить под напряжение 220 Вольт ( Вольт), то выделяющаяся на ней мощность составит 40 Ватт, а ток через лампу найдем по пункту 2.1:

Ампера.

Если же мы включили две таких лампы последовательно, как показывает Рисунок 4,то ток в цепи уменьшится вдвое:

Ампера.

При этом мощность, выделяющаяся на обеих лампах, согласно пункта 7.2.2:

Ватт, то есть на каждой лампе выделится по 10 Вт.

Таким образом, включение двух одинаковых нагрузок последовательно приводит к снижению выделяющейся на каждой нагрузке мощности вчетверо.

 

Типовые электроприемники.


Стандартные щиты.

В ОГЭ разработан и используется ряд унифицированных электрических щитов, подключение которых также должно быть стандартизировано. Все щиты предназначены для питания смешанных (одно и трехфазных) нагрузок и поэтому нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники в питающих щиты кабелях должны быть не тоньше фазных.Площадь и типоразмер контактных соединений для присоединения нулевых проводников должны соответствовать требованиям пункта 6.2.

 

Переносной щит «Ведущий».

Предназначен для подключения мощных переносных электроприемников а также одного щита «Ведомый».

Переносной щит «Ведущий».
Точка подключения: стационарная 4-ех проводная.
Питающий кабель: КГ– 4´10[10].
Ток аппарата защиты: 63 Ампера.

 

Переносной щит «Ведомый».

Предназначен для подключения мощных переносных электроприемников, для разветвления временной электросети от щита «Ведущий».

Переносной щит «Ведомый».
Точка подключения: обязательно УЗО и 5-ти контактный разъем.
Питающий кабель: КГ– 5´6.
Ток аппарата защиты: 40 Ампер.

 

 

Щит бытового городка.

Предназначен для питания 12-ти однофазных стационарных нагрузок.

Щит бытового городка.
Точка подключения: стационарная 4-ех проводная.
Питающий кабель: АВВГ– 4´6 либо КГ– 4´4.
Ток аппарата защиты: 32 Ампера.

 



Удлинители.


Удлинители 220 Вольт.

Рисунок 8. Схема удлинителя 220 Вольт.

 

Выполняются кабелем КГ–3´1.5 длиной до 50 метров. В случае, если необходима большая длина, сечение кабеля необходимо увеличить до КГ–3´2.5. Концы кабеля, вводимые в вилку (XP1) и розетку (XS1), должны быть облужены или окольцованы. Наличие скруток на кабеле удлинителя недопустимо. Нулевым защитным проводником выбирается жила кабеля, имеющая желто-зеленый цвет. В случае, если желто-зеленой жилы в кабеле нет, защитным нулем выбирается синий (голубой) провод – так, как показывает Рисунок 8.

 

Удлинители 380 Вольт.

Рисунок 10. Схема трехфазного удлинителя на 380 Вольт.

 

Выполняются по 5-ти проводной схеме кабелем КГ–5´4 и оснащаются с обоих концов 5-ти контактными разъемами. Концы кабеля, вводимые в разъемы, должны быть облужены. Наличие скруток на кабеле удлинителя недопустимо. Собирать удлинитель следует так, чтобы он не нарушал последовательность чередования фаз – то есть подсоединять жилы кабеля с обеих сторон к одноименным контактам разъемов. Собранный удлинитель следует проверить на правильность ПЧФ.

Внимание!Изготовление 4-ех проводных удлинителей с 5-ти контактными разъемами недопустимо.

 



Сварочные аппараты.


Оглавление.

1. Общая часть. 3

1.1 Введение, область действия. 3

1.2 Общий алгоритм выбора. 3

2. Определение рабочего тока. 4

2.1 Ток в однофазных нагрузках. 4

2.2 Ток в трехфазных активных нагрузках. 4

2.3 Ток сварочных трансформаторов. 5

2.4 Ток трехфазных двигателей. 6

2.5 Токи трехфазных трансформаторов 380/36. 6

2.6 Определение рабочего тока нагрузки. 7

3. Выбор аппарата защиты. 8

3.1 Защита электроприемников. 8

3.1.1 Защита сварочных аппаратов. 8

3.1.2 Защита трехфазных электродвигателей. 8

3.1.3 Защита трансформаторов 380/36. 8

3.2 Защита питающих линий. 9

4. Определение числа жил и маркировка кабеля. 10

4.1 Число жил питающего кабеля. 10

4.2 Маркировка кабеля. 10

5. Выбор проводника. 11

5.1 Выбор проводника по аппарату защиты. 11

5.2 Перегрузка проводников по току. 12

6. Заземление и зануление. 13

6.1 Сечения защитного и рабочего нолей. 13

6.2 Выбор типоразмера болтового соединения для защитного ноля по току нагрузки. 13

7. Электропрогрев бетона. 14

7.1 Понятия и определения. 14

7.2 Определение рабочего тока. 15

7.2.1 Ток и мощность в двухфазных нагрузках. 15

7.2.2 Параллельное включение одинаковых нагрузок. 15

7.2.3 Последовательное соединение одинаковых нагрузок. 16

7.2.4 Ток и мощность в трехфазных нагрузках. 17

7.3 Выбор сечения линий питания электропрогрева. 19

7.4 Выбор трансформаторов для электропрогрева. 19

8. Типовые электроприемники. 20

8.1 Стандартные щиты. 20

8.1.1 Переносной щит «Ведущий». 20

8.1.2 Переносной щит «Ведомый». 20

8.1.3 Переносной щит «Праздничный». 21

8.1.4 Щит бытового городка. 21

8.2 Переносные трансформаторы 380/36 Вольт. 22

8.2.1.1 Оборудование «высокой» стороны. 22

8.2.1.2 Оборудование «низкой» стороны. 22

8.2.1.3 Проверка ПЧФ переносного трансформатора 380/36. 22

8.3 Удлинители. 23

8.3.1 Структура условного обозначения удлинителей. 23

8.3.2 Удлинители 220 Вольт. 24

8.3.3 Трехфазные удлинители на 36 Вольт. 25

8.3.4 Удлинители 380 Вольт. 26

8.4 Вибраторы и виброрейки на 50 Герц. 27

8.5 Сварочные аппараты. 27

8.5.1 Передвижные сварочные аппараты. 27

8.5.2 Оборудование сварочных постов. 28

 

Указатель таблиц.

Таблица 1. Определение тока нагрузки по мощности. 7

Таблица 2. Маркировка кабеля. 10

Таблица 3. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение жил кабеля». 11

Таблица 4. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение провода». 11

Таблица 5. Типоразмер болтовых соединений защитного зануления. 13

Таблица 6. Сопротивления отрезков ПНСВ для различных ТЭНов. 14

Таблица 7. Нагрузочная способность проводников при электропрогреве бетона. 19

Таблица 8. Нагрузочная способность трансформаторов. 19

 

Общая часть.


Введение, область действия.

Опыт эксплуатации сетей временного электроснабжения в ОГЭ нескольких строительных организаций показал наличие ряда особенностей, таких как:

· высокая мобильность сетей;

· невозможность точного планирования мощности нагрузки;

· широкий разброс объектов, определяющий невозможность развертывания и эксплуатации сетей закрепленными (постоянно на данном объекте работающими) электриками.

Эти особенности потребовали ряда технических решений, изложенных в нижеприведенной методике. Она обязательна к соблюдению персоналом ОГЭ при прокладке и эксплуатации временных сетей электроснабжения на объектах строительства.

Материалы данной методики включены в программу обучения персонала на 3-ю группу по электробезопасности и отражены в экзаменационных билетах.

 

Общий алгоритм выбора.

При подключении электроприемников следует пользоваться следующей последовательностью действий:

· определить ток, потребляемый нагрузкой, либо лимит тока;

· по току и типу нагрузки выбрать аппарат защиты – выбирается равный либо ближайший номинал в сторону увеличения;

· для передвижных электроприемников считать лимит тока равным 32 Ампера для трехфазных и 16 Ампер для однофазных нагрузок;

· по характеру нагрузки определить число жил питающего проводника;

· выбрать сечение жил проводника так, чтобы длительно допустимый ток кабеля был не менее номинального тока аппарата защиты, а сечение нулевых проводников удовлетворяло требованиям главы 6.

Определение рабочего тока.

2.1 Ток в однофазных[1] нагрузках.

Ток в однофазной нагрузке определяется формулой: , где

– мощность нагрузки;

– напряжение на нагрузке.

Рисунок 1. Ток в однофазной нагрузке.

Для напряжения сети 220 Вольт будет действовать соотношение , где мощность подставляется в киловаттах, а ток получается в амперах.

Аналогично, для напряжения сети 36 Вольт будет действовать соотношение .

Ток в трехфазных активных нагрузках.

Активными называют нагрузки, не содержащие реактивных компонентов, таких как конденсаторы, дроссели, обмотки трансформаторов, электродвигатели, выпрямители и так далее. Активными нагрузками являются лампы накаливания, обогревательные приборы, прочие бытовые нагрузки, в которых реактивная составляющая мала.

Ток в трехфазной нагрузке определяется формулой: , где

– мощность нагрузки;

– линейное[2] напряжение на нагрузке.

Рисунок 2. Ток трехфазной активной нагрузки.

Для напряжения сети 380 Вольт будет действовать соотношение , где мощность подставляется в киловаттах, а ток получается в амперах.

Аналогично, для напряжения сети 36 Вольт будет действовать соотношение .

 




Читайте также:







Как подобрать трехфазный автомат

Расчеты электропроводки выполняются еще на стадии проектирования. Прежде всего рассчитывается сила тока в цепях, исходя из этого подбираются автоматические защитные устройства, сечение проводов и кабелей. Особое значение имеет расчет автомата по мощности 380, защищающий от перегрузок и коротких замыканий.

Слишком большой номинал может привести к выходу из строя оборудования, поскольку устройство не успеет сработать. Низкий номинальный ток автомата приведет к тому, что защита будет срабатывать даже при незначительных перегрузках в часы пик. Правильно выполненные расчеты помогут выбрать наиболее оптимальный вариант для конкретных условий эксплуатации.

Как рассчитать мощность электротока

В соответствии с законом Ома, сила тока (I) находится в прямой пропорции с напряжением (U) и в обратной пропорции с сопротивлением (R). Расчет мощности (Р) осуществляется путем умножения силы тока на напряжение. Таким образом, для участка цепи образуется следующая формула, по которой рассчитывается ток: I = P/U.

С учетом реальных условий, к данной формуле прибавляется еще один компонент и при расчетах однофазной сети получается следующий вид: I = P/(U х cos φ).

Трехфазная сеть рассчитывается немного по-другому. Для этого используется следующая формула: I = P/(1,73 х U х cos φ), в которой напряжение U условно составляет 380 вольт, cos φ является коэффициентом мощности, посредством которого активная и реактивная составляющие сопротивления нагрузки соотносятся между собой.

Современные блоки питания обладают незначительной реактивной компонентой, поэтому значение cos φ принимается за 0,95. Это не касается трансформаторов и электродвигателей с высокой мощностью, обладающих большим индуктивным сопротивлением. Расчет сетей, где могут подключаться такие устройства, выполняется с коэффициентом cos φ, эквивалентным 0,8. В других случаях используется стандартная методика расчетов с последующим применением повышающего коэффициента 1,19, получающегося из соотношения 0,95/0,8.

При использовании в формулах известных параметров напряжения 220 и 380 В, а также коэффициента мощности 0,95, в результате получается сила тока для однофазной сети – I = P/209, а для трехфазной – I = P/624. Таким образом, при наличии одной и той же нагрузки, сила тока в трехфазной сети будет в три раза ниже. Это связано с наличием трех проводов отдельных фаз, на каждую из которых равномерно распределяется общая нагрузка. Напряжение между каждой фазой и рабочим нулем составляет 220 вольт, поэтому известная формула может выглядеть следующим образом: I = P/(3 х 220 х cos φ).

Выбор автомата по номинальному току

Рассмотренные формулы широко применяются в расчетах вводного автоматического выключателя. Применяя одну из них – I = P/209 при нагрузке Р в 1 кВт, получается сила тока для однофазной сети 1000 Вт/209 = 4,78 А. Результат можно округлить в большую сторону до 5 А, поскольку реальное напряжение в сети не всегда соответствует 220 В.

Таким образом, получилась сила тока в 5 А на 1 кВт нагрузки. То есть, устройство мощностью более 1 кВт нельзя подключать, например, в удлинитель с маркировкой 5 А, поскольку он не рассчитан на более высокие токи.

Автоматические выключатели обладают собственным номиналом по току. Исходя из этого, легко определить нагрузку, которую они способны выдержать. Для упрощения вычислений существует таблица. Автомат номиналом 6 А соответствует мощности 1,2 кВт, 8 А – 1,6 кВт, 10 А – 2 кВт, 16 А – 3,2 кВт, 20 А – 4 кВт, 25 А – 5 кВт, 32 А – 6,4 кВт, 40 А – 8 кВт, 50 А – 10 кВт, 63 А – 12,6 кВт, 80 А – 16 кВт, 100 А – 20 кВт. Исходя из этих же номиналов проводятся расчеты автомата по мощности на 380в.

Метод 5 А на 1 кВт может использоваться и для определения силы тока, возникающей в сети, когда в нее подключаются какие-либо бытовые приборы и оборудование. В расчетах нужно пользоваться максимальной потребляемой мощностью во время пиковых нагрузок. Для этого применяются технические характеристики оборудования, взятые из паспортных данных. При их отсутствии можно взять ориентировочные параметры стандартных электроприборов.

Отдельно рассчитывается группа освещения. Как правило, мощность приборов освещения оценивается в пределах 1,5-2 кВт, поэтому для них будет достаточно отдельного автомата номиналом 10 А.

Если сложить все имеющиеся мощности, получается довольно высокий суммарный показатель. Однако на практике полная мощность никогда не используется, поскольку существуют ограничения на выделяемую электрическую мощность для каждой квартиры. В современном жилом доме, при наличии электроплит, она составляет от 10 до 12 кВт. Поэтому на вводе устанавливается автомат с номинальным током 50 А. Точно так же выполняется расчет мощности трехфазных автоматов.

Полученные 12 кВт распределяются по всей квартире с учетом размещения мощных и обычных потребителей. Особое внимание следует обратить на кухню и ванную комнату, где устанавливаются электроплиты, водонагреватели, стиральные машины и другое энергоемкое оборудование. Как правило, они подводятся к отдельным автоматическим выключателям соответствующего номинала, а сечение кабелей для подключения также рассчитывается в индивидуальном порядке.

Мощные бытовые агрегаты подключаются не только к автоматам, но и к устройствам защитного отключения. Часть общей мощности следует оставить для освещения и розеток, установленных в помещениях. Правильно выполненные расчеты позволят качественно смонтировать проводку и выбрать нужный выключатель. В этом случае эксплуатация оборудования будет безопасной и долговечной.

Расчет мощности онлайн-калькулятором

В первую очередь необходимо ввести исходные данные в соответствующие графы. На калькуляторе эти показатели включают количество фаз, напряжение сети и мощность нагрузки. Первые два пункта известны заранее, а вычисления мощности приборов и оборудования осуществляются вручную.

Напряжение для однофазной сети выставляется 220 вольт, для трехфазной – 380 В и выше. После ввода параметров остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать» и получить требуемый результат. В соответствующем окне появятся данные о номинальном токе автоматического выключателя, наиболее подходящего для данной сети.

Для предотвращения короткого замыкания и перегрузки электросети применяется трехфазный автомат. Коммутационное устройство можно использовать для линии с постоянным и переменным током. Конструкция стандартной модели представлена расширителями с переключением в зависимости от частоты цепи.

Какой автомат подойдет на 15 кВт

Назначение 3-фазного автомата – защита от сверхтоков и перегрузок. Модификация на 15 кВт работает в сети с напряжением 380 В, то есть на ввод понадобится прибор на 25А. При выборе нужно учитывать, что в условиях коротких замыканий сила тока повышается и может стать причиной возгорания электропроводки.

Подбирая модель автомата на 15 кВт для трехфазной нагрузки, понадобится учесть параметры допустимого напряжения и тока при коротком замыкании. Стоит ориентироваться на вычисленные показатели тока кабеля с минимальным сечением, который защищает выключатель и номинальный ток приемника.

При расчетах вводного коммутационного автомата по параметрам мощности в сети 380 В учитывают:

  • электрическую мощность – фактическую и добавочную;
  • интенсивность загрузки кабеля;
  • наличие свободной мощности в проектном показателе жилого дома;
  • удаленность хозяйственных построек и нежилых помещений от точки ввода кабеля.

В сети на 15 киловатт при добавочной мощности устанавливается прибор ВРУ.

Функции трехфазных автоматов

Перед тем как подобрать автоматический коммутатор, следует разобраться с его функционалом. Пользователи часто заблуждаются, думая, что устройство защищает бытовую технику. На ее электропоказатели автомат не реагирует, срабатывая исключительно при коротком замыкании либо перегрузке. К функциям трехфазника относятся:

  • одновременное обслуживание нескольких однофазных зон цепи;
  • предотвращение образования сверхтоков на линии;
  • совместная работа с выпрямителями сети переменного тока;
  • защита высокомощного оборудования;
  • повышенная мощность за счет установки специального преобразователя;
  • быстрое срабатывание в режиме КЗ на линии с большим количеством потребителей;
  • возможность отключения в ручном режиме при помощи рубильника или выключателя;
  • совместимость с дополнительными защитными клеммами.

Без дифавтомата повышаются риски возгорания кабеля.

Принцип работы и предназначение защитного автомата

Трехфазный автоматический выключатель в случаях замыкания на линии активируется при помощи электромагнитного расщепителя. Принцип работы элемента заключается в нагреве биметаллической пластины в момент повышения номинала тока и выключении напряжения.

Предохранитель не дает КЗ и сверхтоку с показателями выше расчетных воздействовать на проводку. Без него кабельные жилы нагреваются до температуры плавления, что приводит к воспламенению изоляционного слоя. По этой причине важно знать, сможет ли сеть выдержать напряжение.

Соответствие проводов нагрузке

Проблема характерна для домов старой застройки, в которых на существующую линию ставятся новые автоматы, счетчик, УЗО. Автоматы подбираются под общую мощность техники, но иногда они не срабатывают – кабель дымиться или горит.

К примеру, у жил старого кабеля с сечением 1,5 мм2 токовый предел составляет 19 А. При единовременном включении оборудования с суммарным током 22,7 А защиту обеспечит только модификация на 25 Ампер.

Провода нагреются, но коммутатор останется включенным до момента оплавления изоляции. Предотвратить пожар может полная замена проводки на медный кабель с сечением 2,5 мм2.

Защита самого слабого участка кабельной проводки

На основании п. 3.1.4 ПУЭ задачей автоматического устройства является предотвращение перегрузки на самом слабом звене электроцепи. Его номинальный ток подбирается по току подсоединенных бытовых приборов.

Если автомат выбран неправильно, незащищенный участок станет причиной возгорания.

Принципы расчета автомата по сечению кабеля

Вычисления 3-фазного дифавтомата осуществляются на основании сечения кабеля. Для модели на 25 А понадобится обратиться к таблице.

Сечение провода, мм2 Допустимый ток нагрузки по материалу кабеля
Медь Алюминий
0,75 11 8
1 15 11
1,5 17 13
2,5 25 19
4 35 28

Модификацию на 25 Ампер можно применять для защиты проводки или установить на ввод.

Например, для проводки используется медный провод с сечением 1,5 мм2 с допустимым током нагрузки 19 А. Чтобы кабель не нагревался, понадобится выбрать меньшее значение – 16 А.

Определение зависимости мощности от сечения по формуле

Если сечение кабеля неизвестно, можно использовать формулу:

  • Iрасч – расчетный ток,
  • P – мощность приборов,
  • Uном – номинал напряжения.

В качестве примера можно рассчитать, автомат, который понадобится ставить на бойлер с нагрузкой 3 кВт и напряжением сети 220 В:

  1. Перевести 3 кВт в Ватты – 3х1000=3000.
  2. Разделить величину на напряжение: 3000/220=13,636.
  3. Округлить расчетный ток до 14 А.

В зависимости от условий окружающей среды и способу прокладки кабеля нужно учесть поправочный коэффициент для сети 220 В. Среднее значение равно 5 А. Его понадобится прибавить к расчетному показателю тока Iрасч=14 +5=19 А. Далее по таблице ПУЭ выбирается сечение медного провода.

Сечение, мм2 Ток нагрузки, А
Одножильный кабель Двухжильный кабель Трехжильный кабель
Одинарный провод 2 провода вместе 3 провода вместе 4 провода вместе Одиночная укладка Одиночная укладка
1 17 16 15 14 15 14
1,5 23 19 17 16 18 15
2,5 30 27 25 25 25 21
4 41 38 35 30 32 27
6 50 46 42 40 40 34

Подбор автоматического коммутатора по мощности

Подобрать защитный переключатель поможет вычисление суммарной мощности бытовой техники. Понадобится посмотреть значение в паспорте устройства. Например, на кухне в розетку включаются:

  • кофеварка – 1000 Вт;
  • электродуховка – 2000 Вт;
  • печка СВЧ – 2000 Вт;
  • электрический чайник – 1000 Вт;
  • холодильник – 500 Вт.

Суммируя показатели, получаем 6500 Вт или 6,5 киловатт. Далее понадобится обратиться к таблице автоматов в зависимости от мощности подключения.

Однофазное подключение 220 В Трехфазное подключение Мощность автомата
Схема «треугольник» 380 В Схема звезда, 220 В
3,5 кВт 18,2 кВт 10,6 кВт 16 А
4,4 кВт 22,8 кВт 13,2 кВт 20 А
5,5 кВт 28,5 кВт 16,5 кВт 25 А
7 кВт 36,5 кВт 21,1 кВт 32 А
8,8 кВт 45,6 кВт 26,4 кВт 40 А

На основании таблицы для проводки со стандартным напряжением можно подобрать прибор на 32 А, который подходит для суммарной мощности 7 кВт.

Если планируется подключение дополнительной техники, используется коэффициент повышения. Среднее значение 1,5 умножается на мощность, полученную при вычислениях. Понижающий коэффициент применяется при невозможности одновременной эксплуатации нескольких электроприборов. Он равен 1 или минус 1.

Выбор автомата в зависимости от мощности нагрузки

Для квартир и домов с новой электропроводкой выбор автомата производится на основании расчетного тока нагрузки.

Рассчитать прибор трехфазного типа можно по номинальному току нагрузки или по скорости срабатывания в условиях превышения токового значения. Для вычислений требуется сложить мощность всех потребителей и вычислить ток, проходящий через линию. Работы выполняются по формуле:

  • Р – суммарная мощность всей бытовой техники;
  • U – напряжение сети.

К примеру, мощность равняется 7,2 кВт, вычислена по формуле 7200/220=32,72 А. В таблице указаны номиналы 16, 20, 32, 25 и 40 А. Величину 32,72 А с учетом срабатывания устройства при значении в 1,13 раз больше номинала, умножаем: 32х1,13=36,1 А. По таблице видно, что лучше поставить модель на 40 А.

Способы подбора дифавтомата

Для примера рассмотрим кухню, где подключается большое количество оборудования. Вначале требуется установить номинал общей мощности для помещения с холодильником (500 Вт), микроволновкой (1000 Вт), чайником (1500 Вт) и вытяжкой (100 Вт). Общий показатель мощности – 3,1 кВт. На его основании применяются различные способы выбора автомата на 3 фазы.

Табличный метод

На основании таблицы устройств по мощности подключения выбирается однофазный или трехфазный прибор. Но величина в расчетах может не совпадать с табличными данными. Для участка сети на 3,1 кВт понадобится модель на 16 А – ближайший по значению показатель равняется 3,5 кВт.

Графический метод

Технология подбора не отличается от табличной – понадобится найти график в интернете. На рисунке стандартно по горизонтали находятся переключатели с их токовой нагрузкой, по вертикали – мощность потребления на одном участке цепи.

Для установления мощности устройства понадобится провести линию по горизонтали до точки с номинальным током. Суммарной нагрузке на сеть 3,1 кВт соответствует переключатель на 16 А.

Критерии выбора трехфазного коммутатора

Перед покупкой стоит учесть все параметры, которые будет иметь входной аппарат.

Фаза и напряжение

Однофазные модели на 220 В подключаются к одной клемме, трехфазные на 380 В – к трем.

Ток утечки

На корпусе имеется маркировка – греческая буква «дельта». Токовая утечка частного дома составляет около 350 мА, отдельной группы приборов – 30 мА, светильников и розеток – 30 мА, одиночных звеньев – 15 мА, бойлера – 10 мА.

Разновидности по току

На автомате имеются индексы А (срабатывание при утечке постоянного тока) и АС (срабатывание при утечке переменного тока).

Количество полюсов

В зависимости от количества полюсов можно приобрести трехфазный выключатель:

  • однополюсный тип аппаратов для защиты одного кабеля и одной фазы;
  • двухполюсный, представленный двумя приборами с общим рубильником – выключение происходит в момент превышения допустимого значения одного из них, одновременно обрываются нейтраль и фаза в однофазной сети;
  • трехполюсный аппарат, обеспечивающий разрыв и защиту фазной цепи – являются тремя приборами с общей рукояткой активации/деактивации;
  • четырехполюсный прибор, который монтируется только на ввод трехфазного РУ – разрывает все три фазы и рабочий ноль. Разрыв заземления защиты недопустим.

Вне зависимости от количества полюсов время отключения устройства не должно превышать 0,3 сек.

Место установки

Для бытового использования предназначен электрический автомат на 3 фазы с маркировкой С на 25 А. На вводе в этом случае лучше устанавливать изделия С50, С65, С85, С95. Для розеток или иных точек – С 25 и С 15, для освещения – С 12 или С 17, для электроплиты – С 40. Они будут срабатывать, когда показатели тока в 5-10 раз превышают номинал.

Нюансы, которые нужно учитывать

Точно знать, какие бытовые приборы будут в доме или квартире, не может никто. По этой причине следует:

  • повысить суммарную расчетную мощность трехфазного дифавтомата на 50 %, или применять коэффициент повышения 1,5;
  • понижающий коэффициент учитывается, когда в помещении не хватает розеток для одновременного подключения техники;
  • для простоты расчетов нагрузку стоит разделить на группы;
  • мощные приборы стоит подключить отдельно с учетом маломощной нагрузки;
  • для вычисления маломощной нагрузки мощность понадобится разделить на напряжение;
  • проводка – основной фактор, на который ориентируются при выборе автоматического 3-фазного выключателя; старые алюминиевые провода выдерживают 10 А, но если их взять для розеток на 16 А, могут расплавиться;
  • в бытовых условиях чаще всего применяются модели с токовым номиналом 6, 16, 25, 32 и 40 А.

При покупке трехфазного дифференциального автомата нужно учитывать, что основные маркировки есть на корпусе или в паспорте. Использование формул и таблиц поможет подобрать модель в соответствии с проводкой в квартире и мощностью бытовой техники.

Для расчета мощности номинала трехфазного автомата необходимо суммировать всю мощность электроприборов, которые будут подключены через него. Например, нагрузка по фазам одинакова:

L1 5000 W + L2 5000 kW + L3 5000W = 15000 W

Полученные ваты переводим в киловатты:

15000 W / 1000 = 15 kW

Полученное число умножаем на 1,52 и получаем рабочий ток А.

15 kW * 1,52 = 22,8 А.

Номинальный ток автомата должен быть больше рабочего. В нашем случае рабочий ток 22,8 А, поэтому мы выбираем автомат 25 А.

Номинал автоматов по току: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100.

Уточняем сечение жил кабеля на соответствие нагрузке здесь.

Данная формула справедлива при одинаковой нагрузке по трем фазам. Если потребление по одной из фаз значительно больше, то номинал автомата подбирается по мощности этой фазы:

Например, нагрузка по фазам: L1 5000 W; L2 4000 W; L3 6000 W.

Ваты переводим в киловатты для чего 6000 W / 1000 = 6 kW.

Теперь определяем рабочий ток по этой фазе 6 kW * 4,55 = 27,3 А.

Номинальный ток автомата должен быть больше рабочего в нашем случае рабочий ток 27,3 А мы выбираем автомат 32 А.

В приведенных формулах 1,52 и 4,55 – коэффициенты пропорциональности для напряжений 380 и 220 В.

Материалы, близкие по теме:

Расчет трехфазной активной и реактивной мощности

Блок измерения мощности (трехфазный) измеряет действительную и реактивную мощность.
реактивная мощность элемента в трехфазной сети. Блок выводит мощность
количества для каждого частотного компонента, указанного в выбранном симметричном
последовательность.

Используйте этот блок для измерения мощности как для синусоидальных, так и для несинусоидальных периодических сигналов.
сигналы. Для измерения однофазной мощности рассмотрите возможность использования Power
Блок измерения.

Установите для параметра Время выборки значение 0 для
работа в непрерывном режиме или явно для работы в дискретном времени.

Укажите вектор всех частотных компонентов, которые необходимо включить в выходную мощность, используя
Номера гармоник параметр:

Уравнения

Для каждой указанной гармоники k блок вычисляет действительную
мощность P k и реактивная мощность
Q k для указанной последовательности от
уравнение вектора:

Pk + jQk = 32 (VkejθVk) (IkejθIk¯),

где:

  • VkejθVk — вектор, представляющий
    k — составляющая напряжения выбранной последовательности.

  • IkejθIk¯ — комплексное сопряжение IkejθIk, вектора, представляющего
    k — составляющая тока выбранной последовательности.

Выберите симметричную последовательность, используемую при расчете мощности, используя
Последовательность параметр:

  • Положительный :

    VkejθVk = Vk + ejθVk +, IkejθIk = Ik + ejθIk +

  • Отрицательный :

    VkejθVk = Vk − ejθVk−, IkejθIk = Ik − ejθIk−

  • Ноль :

    VkejθVk = Vk0ejθVk0, IkejθIk = Ik0ejθIk0

Блок вычисляет симметричный набор векторов напряжения + -0
из набора векторов напряжения abc с использованием симметричного
преобразование компонентов S :

[Vk + ejθVk + Vk − ejθVk − Vk0ejθVk0] = S [VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc].

Дополнительные сведения об этом преобразовании см. В разделе Симметричный.
Преобразование компонентов.

Блок получает этот набор векторов напряжения abc от
трехфазное входное напряжение V (t) as:

[VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc] = 2T∫t − TtV (t) sin (2πkFt) dt + j2T∫t − TtV (t) cos (2πkFt) dt,

где T — период входного сигнала, или
эквивалентно обратной его базовой частоте F .

Блок вычисляет симметричный набор векторов тока точно так же, как и
делает напряжение.

Если входные сигналы имеют конечное число гармоник n ,
общая активная мощность P и полная реактивная мощность Q
для указанной последовательности можно рассчитать из их составляющих:

Суммирование для Q не включает DC
компонент ( k = 0 ), потому что этот компонент только способствует
реальный сила.

Расчет трехфазной активной и реактивной мощности

Блок измерения мощности (трехфазный) измеряет действительную и
реактивная мощность элемента в трехфазной сети. Блок выводит мощность
количества для каждого частотного компонента, указанного в выбранном симметричном
последовательность.

Используйте этот блок для измерения мощности как для синусоидальных, так и для несинусоидальных периодических сигналов.
сигналы. Для измерения однофазной мощности рассмотрите возможность использования Power
Блок измерения.

Установите для параметра Время выборки значение 0 для
работа в непрерывном режиме или явно для работы в дискретном времени.

Укажите вектор всех частотных компонентов, которые необходимо включить в выходную мощность, используя
Номера гармоник параметр:

Уравнения

Для каждой указанной гармоники k блок вычисляет действительную
мощность P k и реактивная мощность
Q k для указанной последовательности от
уравнение вектора:

Pk + jQk = 32 (VkejθVk) (IkejθIk¯),

где:

  • VkejθVk — вектор, представляющий
    k — составляющая напряжения выбранной последовательности.

  • IkejθIk¯ — комплексное сопряжение IkejθIk, вектора, представляющего
    k — составляющая тока выбранной последовательности.

Выберите симметричную последовательность, используемую при расчете мощности, используя
Последовательность параметр:

  • Положительный :

    VkejθVk = Vk + ejθVk +, IkejθIk = Ik + ejθIk +

  • Отрицательный :

    VkejθVk = Vk − ejθVk−, IkejθIk = Ik − ejθIk−

  • Ноль :

    VkejθVk = Vk0ejθVk0, IkejθIk = Ik0ejθIk0

Блок вычисляет симметричный набор векторов напряжения + -0
из набора векторов напряжения abc с использованием симметричного
преобразование компонентов S :

[Vk + ejθVk + Vk − ejθVk − Vk0ejθVk0] = S [VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc].

Дополнительные сведения об этом преобразовании см. В разделе Симметричный.
Преобразование компонентов.

Блок получает этот набор векторов напряжения abc от
трехфазное входное напряжение V (t) as:

[VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc] = 2T∫t − TtV (t) sin (2πkFt) dt + j2T∫t − TtV (t) cos (2πkFt) dt,

где T — период входного сигнала, или
эквивалентно обратной его базовой частоте F .

Блок вычисляет симметричный набор векторов тока точно так же, как и
делает напряжение.

Если входные сигналы имеют конечное число гармоник n ,
общая активная мощность P и полная реактивная мощность Q
для указанной последовательности можно рассчитать из их составляющих:

Суммирование для Q не включает DC
компонент ( k = 0 ), потому что этот компонент только способствует
реальный сила.

Ошибка

Перейти к…

Перейти к … диаграмма сечения и введение в основные материалы 7, Статистика и ВероятностьСамотестирование: Ответы МатематикаОсновные концепции закона электричестваОмыСерийные и параллельные схемыСерийные и параллельные схемыДелительные схемы и закон КирхгофаСамотестирование: схемы и закон КирхгофаСхемы и закон КирхгофаКонденсаторыМагнетизм и токоподводность Электромагнитность и конденсаторы Электромагнитная сеть Анализ Теорема ТевинаТеорема о максимальной передаче мощностиElec 2, Анализ цепей постоянного токаПочему факторы переменного тока и комплексные числа Принцип импеданса, Резонанс и другие темы Электро 3, Теория переменного тока Характеристики переменного тока Фазор и комплексные числа: ПОЛЯРНЫЕ и ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Понятие импеданса: ЦЕПИ RL Концепция импеданса: RC-ЦЕПИРезонанс: RLC-схемаЭлектрический 4, Мощность в цепях переменного токаСинхронная машина, Индукторная машинаЭлектрическая машина Соединение PN Физика полупроводников, Устройства Биомасса Биохимия клетки Секция самотестирования AS Самотестирование Секция A Ответы Секция A: Клетка как основа жизни Фотосинтез Раздел самотестирования Раздел самопроверки D Ответы Раздел D: Фотосинтез Биохимия клетокСвойства жидкостей Механика жидкости 1 Свойства жидкостей Раздел A: Свойства жидкостей Силы в статических жидкостях Раздел B: Силы в статических жидкостях dsГидродинамика Движение в реальных жидкостях Уравнение Бернулли Уравнение импульса Раздел C: Гидродинамика Ламинарный и турбулентный поток Процессы теплопередачи Раздел A: Процессы теплопередачи , Масса, сила и ускорениеМасса, сила и ускорение Механика 3, Работа, мощность и энергия Раздел B: Масса, сила и ускорение Работа, мощность и энергия Нормальное напряжение, напряжение сдвига и изгибающий момент Раздел CTRANSCRIPTIONS

Упрощенное трехфазное питание

Однофазная система, пожалуй, самый распространенный тип системы, с которым знакомо большинство людей.Это то, что есть в доме у людей и к каким приборам подключены. Для большей мощности используются трехфазные системы.

Электричество вырабатывается катушкой с проволокой, проходящей через магнитное поле. На рисунке показаны три такие катушки в электрическом генераторе, равномерно разнесенные. Каждая катушка называется фазой, а поскольку катушек три, это называется трехфазной системой.

Из такой системы питание может подаваться как однофазное (нагрузка подключена между линией и нейтралью) или трехфазная (нагрузка подключена между всеми тремя линиями).На рисунке двигатель подключен как трехфазная нагрузка, а розетки и лампа — как однофазные нагрузки.

Терминология

Три конца обмотки, соединенные вместе в центре, называются нейтралью (обозначается как « N »). Другие концы называются концом линии (обозначаются как « L1 », « L2 » и « L3 »).

Напряжение между двумя линиями (например, « L1 » и « L2 ») называется межфазным (или междуфазным) напряжением.Напряжение на каждой обмотке (например, между ‘ L1 ‘ и ‘ N ‘ называется линия-нейтраль (или фазное напряжение).

Зависимость напряжений

Линейное напряжение представляет собой векторную сумму фаз. к фазному напряжению на каждой обмотке. Это не то же самое, что арифметическая сумма и определяется следующим уравнением:

Пример:

Линейное напряжение ( В LL )

Напряжение между фазой и нейтралью ( В LN )

Совет — решить проблему е.э. фазовая задача, преобразовать ее в однофазную задачу.

В сбалансированной трехфазной системе
— каждая фаза обеспечивает / использует 1/3 от общей мощности
— преобразование трехфазных проблем в однофазные

Ресурсы

.