Jak vypočítat proudovou sílu prostřednictvím výkonu elektrických spotřebičů: zatížení v jednofázových a třífázových sítích – Interlavka

Správný výpočet proudové síly je nezbytný pro mnoho prací souvisejících s elektrickým vedením a návrhem obvodů a domácích spotřebičů. Chyby nebo zanedbání takových výpočtů mohou mít vážné důsledky, protože typ pokládky kabelu závisí na síle a síle proudu, jehož správná volba určuje požární bezpečnost a ekonomickou proveditelnost.

Současné principy výpočtu

Znalost proudu tekoucího obvodem v ampérech je důležitá pro výpočet průřezu vodiče použitého k instalaci vedení a pro výběr jističe, který chrání síť před přetížením. Větší hodnota průřezu, než je nutná, způsobí dodatečné náklady, zatímco menší způsobí přehřátí elektrického vedení, což může vést k roztavení izolace kabelu a požáru.

Důležitá je také správná volba jističe, protože velká proudová rezerva bude zbytečná při pozdním sepnutí spínače a výpadku zařízení a příliš malá rezerva způsobí velmi časté vypínání nouzového vypnutí při zvýšení odebíraného výkonu v přípustných mezích.

Podle Ohmova zákona lze proud vypočítat jako poměr napětí mezi dvěma body k odporu té části obvodu (odpor samotného drátu). Tento parametr drátu závisí na jeho materiálu, délce a průřezu. Při použití standardních materiálů (hliník nebo měď) je jediným ovlivnitelným parametrem průřez vodiče. A záleží na očekávaném protékajícím proudu.

Proud v zásuvce 220 V obvykle nepřesahuje 6 ampér. To znamená, že celkový výkon elektrických spotřebičů připojených do zásuvky by neměl přesáhnout 1300 W. V opačném případě je nutné položit speciální dráty se zvýšeným průřezem.

Výpočet výkonu

Vzorec pro výkon elektrického proudu a princip výpočtu se budou lišit při uvažování obvodů stejnosměrného a střídavého proudu. Stejnosměrný proud se používá v palubní síti automobilů, přenosných zařízení a napájecího napětí trolejbusů. Střídavý proud – používá se v elektrických rozvodech budov, výkonných elektromotorech a generátorech.

Při konstantním napětí

Chcete-li odhadnout aktuální hodnotu, musíte znát výkon použitých elektrických spotřebičů. Z této hodnoty se pomocí vzorce provede výpočet proudu podle výkonu:

kde I je proud, U je napětí v síti, P je celkový výkon, které budou spotřebovávat připojená zařízení.

Jako příklad můžeme vypočítat napájecí proud elektromotoru trolejbusu o výkonu 150 kW. Trolejbusová síť používá konstantní napětí 600 V. Podle toho je při výpočtu proudu pomocí zadaného vzorce výsledná hodnota 250 ampér. Pro takto velké hodnoty se v trolejbusové síti používají speciální dráty.

Existují speciální tabulky, které umožňují okamžitě najít průřez měděného nebo hliníkového vodiče na základě známého proudu. Stejnou hodnotu lze vypočítat pomocí online kalkulačky. Musíte zadat použitý materiál, proud nebo výkon spotřebiče a služba vám vypočítá optimální průřez. Standardní stavební elektroinstalace používá průřezy 1,5 čtverečních milimetrů pro osvětlovací sítě a 2,5 čtverečních. mm. pro zásuvky.

Se střídavým napětím

Střídavé napětí se používá k napájení elektrických sítí v domácnostech a kancelářských budovách. Jeho použití je odůvodněno několika důvody.:

1. Nižší náklady na přenos přes elektrické vedení;
2. Snadná tvorba zařízení pro zvýšení a snížení napětí;
3. Nedostatek polarity.

A k napájení stejnosměrných zařízení se používají různé typy usměrňovačů.

Střídavý výkon je velmi závislý na parametrech dodávané zátěže. Proto vzorec pro elektrický výkon ve střídavých sítích má podobu:

kde cosφ určuje povahu zatížení.

V takových obvodech se jedná o aktivní výkon, to znamená, že se během provozu přeměňuje na jiné typy energie: elektromagnetickou a tepelnou.

Pro aktivní odpor, tedy konvenční rezistory, je cosφ = 1. Čím větší je jalová složka v obvodu, to znamená, že čím více prvků má kapacitní nebo indukční odpor, tím menší bude cosφ. Koeficient cosφ má u většiny elektrospotřebičů hodnotu 0,95, výjimkou jsou svařovací stroje a elektromotory, které mají vysokou indukční zátěž.

Existuje také jalový výkon. Určuje energii dodávanou ze zdroje energie do reaktivních prvků a poté vrácenou těmito prvky zpět. Vzorec pro proudový výkon pro reaktivní obvody je:

Zde sinφ charakterizuje příspěvek k celkovému výkonu indukčních a kondenzátorových prvků. Jalový výkon se měří v jednotkách, jako je var (voltampérový reaktivní).

Třífázové systémy jsou běžné v průmyslových elektrických sítích. Jejich výhody jsou pro průmysl důležité:

• Ekonomičtější přenos elektřiny na dlouhé vzdálenosti;
• Snížení nákladů při vytváření elektromotorů pro 3-fázový systém;
• Rovnoměrnost mechanického zatížení elektrického generátoru.

Charakteristickým rysem třífázových elektrických proudových systémů je, že napětí používané v těchto systémech je zvýšeno na 380 V. Při zatížení rozděleném do tří větví to vede ke snížení provozního proudu ve vztahu k jednofázovému systému, ve kterém je provozní napětí 220 V. Vzorec pro výpočet výkonu v třífázovém obvodu bude následující:

P = 1,73 ⋅ I ⋅ U ⋅ cosφ.

Faktor zvýšení 1,73 je zde způsoben distribuovaným zatížením a nižším vlivem reaktivní složky v takových systémech.

Pomocí uvedených vzorců lze snadno vypočítat hodnotu střídavého proudu se znalostí spotřebovaného výkonu. Například pro jednofázovou síť:

Výběr elektrospotřebičů

Chcete-li zjistit, který domácí spotřebič je vhodný pro domácí elektroinstalaci a pro kterou je lepší použít průmyslovou elektroinstalaci, musíte věnovat pozornost jeho síle. Tento parametr je vždy zapsán v návodu k obsluze nebo technické specifikaci zařízení.

Měli byste být opatrní, pokud je indikovaný výkon vyšší než 1,5 kW, protože taková zařízení vyžadují použití většího průřezu napájecích vodičů. Domácí elektrické spotřebiče mají obvykle nižší výkon.

Výjimkou mohou být pračky, elektrické sporáky a některé typy vysavačů. Domy s elektrickými sporáky mají pro ně vždy samostatné rozvody a pro napájení pračky je lepší vést samostatný vodič se zvýšeným průřezem.

Dále se musíte rozhodnout o výběru jističe pro skupiny spotřebitelů elektrického proudu. Mělo by být vybráno speciálně pro skupinu, aby se ušetřilo místo v rozvodné desce a aby bylo volnější připojovat zařízení k různým zásuvkám. Které skupiny je lepší vybrat?:

• Elektrický sporák;
• Pračka a ohřívač vody;
• Další zásuvky a osvětlení.

V domácnostech s elektrickými sporáky bude mít sporák největší spotřebu. Jeho výkon se odhaduje na 10 kW, což při standardním napětí 220 V znamená odběr proudu 45 A, cosφ se zde rovná 1. Pro elektrický sporák je potřeba samostatný jistič, zde se tedy volí na 50 ampér.

Pračka má také velký odběr proudu. Běžná pračka má spotřebu 2,5 kW, což odpovídá 12,5 A. I přes cosφ = 0,8 elektromotoru pračky obsahuje velké množství elektroniky, takže pro výpočet bereme cosφ = 1. Ohřívač vody má ještě větší výkon – až 8 kW. Pokud je plánujete používat současně s pračkou, měli byste si vzít jistič se zvýšeným proudem, protože celkový výkon těchto dvou zařízení bude 10,5 kW, to znamená, že potřebujete další jistič na 50 A. Je však lepší vyrobit dva samostatné jističe: 40 A pro ohřívač vody a 15 A pro pračku.

Zbývající zásuvky a osvětlení lze definovat v samostatné skupině. Jejich celkový příkon je odhadován na 1,5 kW, třetí skupině tedy postačí jistič 10 A.

Přístroje pro měření veličin

Měření elektrických veličin se provádí pomocí speciálních přístrojů. Proud se měří ampérmetrem, napětí voltmetrem a výkon lze měřit wattmetrem nebo vypočítat pomocí vzorce z hodnot prvních dvou hodnot.

Pomocí online kalkulačky můžete vypočítat nejen proud se známým výkonem spotřebitelů, ale také průřez vodičů potřebných pro elektrické vedení.

Výpočet aktuální síly a parametrů elektroinstalace na základě výkonu spotřebitelů elektřiny je velmi důležitou součástí návrhu budovy nebo bytu, takže k tomu musíte přistupovat opatrně a zodpovědně.

Objekt: . Ubytovna

Náměstí: . 62

Ahoj! Chtěl bych zanechat poděkování! S manželem jsme oslovili společnost Energy. Bylo to potřeba co nejdříve.

Alena Předsedkyně TSN My House

Objekt: . kancelář

Náměstí: . 42 mXNUMX

Bylo nutné přestavět jeden z bytů v našem domě na kancelář HOA. Na základě doporučení bylo rozhodnuto aplikovat na Energy.

Ekaterina Spokojená hospodyňka

Objekt: . Ubytovna

Náměstí: . 58 mXNUMX

Jsem matkou tří dcer. S přestěhováním do nového bytu v Moskvě jsme stáli před problémem, jak ubytovat tři děti v jednom pokoji a ve stejný čas.

Galina vedoucí oddělení, Ulybka LLC

Objekt: . Дом

Náměstí: . 680 mXNUMX

Mým dětským snem je mít svůj vlastní velký dům a teď nastala tato chvíle! Začali jsme s manželem přemýšlet o projektu, jak vše bude, co.

Anton Sales manager

Objekt: . Дом

Náměstí: . 280 mXNUMX

S manželkou jsme se rozhodli přestěhovat a začít stavět nový dům. Potřebujete pomoc s inženýrským designem. Dlouho hledal.

Objekt: . Ubytovna

Náměstí: . 156 mXNUMX

Objednal jsem si projektový projekt bytu včetně inženýrských projektů. Nic takového a obecně v tomhle dělat nechtěla.

Objekt: . Дом

Náměstí: . 64 mXNUMX

Dlouho jsme s manželem snili o venkovském domě. Koupili jsme pozemek s domem, ale interiérový design se nám vůbec nelíbil, rozhodli jsme se provést opravy.

Objekt: . Ubytovna

Náměstí: . 68 mXNUMX

Po pořízení bytu se potýkal s potřebou rekonstrukce. Na radu přátel jsme se obrátili na ENERGY-SYSTÉM. V minimálně komprimovaném.

Objekt: . Дом

Náměstí: . 98 mXNUMX

Projekt přestavby venkovského domu byl naléhavě potřebný. Prošel jsem hromadou firem, ale všude je to drahé, nebo na to nemají čas v domluvený čas.

Objekt: . Ubytovna

Náměstí: . 64 mXNUMX

Rodiče nám dali na svatbu třípokojový byt. Samotný byt byl ale v tak hrozném stavu, že jsem ani nevěděl, kde začít.

Články / Elektrický design / Jak vypočítat zátěž v projektu elektrického napájení?

Jak vypočítat zátěž v projektu elektrického napájení?
Obsah ukázat

Návrh systému elektrického napájení je kritickou fází při výstavbě nebo modernizaci jakéhokoli zařízení, ať už se jedná o soukromý dům, komerční budovu nebo průmyslový podnik. Jednou z klíčových fází při vývoji takového projektu je výpočet elektrického zatížení. Bezpečnost, spolehlivost a ekonomická efektivita celého systému závisí na přesnosti tohoto výpočtu. V tomto článku se budeme zabývat tím, jak správně vypočítat zatížení v projektu elektrického napájení, jaké metody a regulační dokumenty použít, a také uvedeme příklady pro různé typy zařízení.

Co je elektrická zátěž?

Elektrické zatížení je celkový výkon spotřebovaný všemi elektrickými zařízeními a spotřebiči připojenými k síti. Měří se v kilowattech (kW) nebo megawattech (MW) a může se lišit v závislosti na denní době, ročním období a intenzitě používání zařízení.

Zatížení může být aktivní, reaktivní a plné:

• Odporová zátěž — jedná se o energii, kterou zařízení přímo spotřebovávají k vykonávání užitečné práce (osvětlení, vytápění, mechanická práce).
• Reaktivní zátěž — je výkon potřebný k vytvoření elektromagnetických polí v indukčních zařízeních (transformátory, elektromotory atd.).
• Plně naložen — je kombinací aktivní a reaktivní zátěže.

Je důležité, aby projektant zohlednil plné zatížení, protože to určuje celkové požadavky na výkon sítě a zařízení.

Základní metody pro výpočet elektrických zátěží

Při návrhu napájecích zdrojů existuje několik metod výpočtu zatížení. Každá z nich se používá v závislosti na vlastnostech objektu a požadované přesnosti výpočtu.

Metoda specifických ukazatelů

Tato metoda je založena na použití standardních ukazatelů specifického výkonu pro různé typy budov nebo prostor. Tyto ukazatele jsou obsaženy v různých státních normách a standardech (například SP 31-110-2003). Pro výpočet touto metodou je nutné znát plochu objektu a typ jeho využití.

Metoda výpočtu koeficientů

Tato metoda se používá pro přesnější výpočty, zejména pro objekty s proměnným zatížením (např. obytné budovy). Zahrnuje použití faktorů simultánnosti a využití, které upravují vypočítaný výkon s ohledem na pravděpodobnost současného provozu všech zařízení.

Metoda úplného spotřebitelského účetnictví

Tato metoda zahrnuje detailní evidenci výkonu všech spotřebitelů elektřiny. Používá se pro objekty s velkým počtem různých elektrických spotřebičů a zařízení (průmyslové podniky, nákupní centra). Zde je nutné vytvořit kompletní seznam všech elektrických spotřebičů, určit jejich výkon a poté vypočítat celkové zatížení s ohledem na faktory využití a současnost.

Výpočtová tabulka pro malou kancelář by mohla vypadat takto:

Zařízení	Výkon jednoho zařízení (kW)	Číslo	Míra využití	Faktor simultánnosti	Odhadované zatížení (kW)
Počítače	0,3	20	0,8	0,9	4,32
Klimatizace	2	5	0,5	0,6	3
osvětlení	1	1	1	1	1
tiskárny	0,5	3	0,2	0,5	0,15

Celkové zatížení bude 8,47 kW.

Fáze výpočtu zatížení v projektu napájení

Nyní se krok za krokem podívejme na to, jak vypočítat zátěž pro projekt dodávky elektřiny.

1. Definice typů spotřebitelů a jejich charakteristik

Prvním krokem je vytvoření seznamu všech elektrických zařízení, která budou připojena k napájecímu systému. Může se jednat o:

• Osvětlení.
• Elektrická zařízení (počítače, domácí spotřebiče, klimatizace atd.).
• Výrobní zařízení (stroje, motory atd.).

U každého zařízení musíte specifikovat jeho jmenovitý výkon, napětí a typ zátěže (činná, jalová nebo plná).

2. Stanovení instalovaného výkonu

Sečtěte jmenovitý výkon všech spotřebičů. To bude instalovaný výkon, který ukazuje maximální možné zatížení sítě se všemi zařízeními pracujícími současně.

3. Aplikace faktorů využití a simultánnosti

Pro výpočet skutečného zatížení se instalované kapacity upravují pomocí koeficientů. Koeficient využití zohledňuje, že ne všechna zařízení pracují neustále na plný výkon, a koeficient simultánnosti zohledňuje, že ne všechna zařízení jsou zapnuta současně.

2021. Výpočet rozběhových proudů

Některá zařízení, jako jsou elektromotory nebo klimatizace, spotřebovávají při krátkodobém zapnutí mnohem více energie než při běžném provozu. U takových zařízení je nutné počítat s rozběhovými proudy, které mohou být od 3 do 7násobku jmenovitého výkonu zařízení.

5. Zohlednění jalového výkonu

Pokud systém obsahuje zařízení s jalovým zatížením (např. transformátory nebo elektromotory), je nutné vypočítat jalový výkon a zajistit jeho kompenzaci (např. instalací kondenzátorových baterií).

6. Konečný výpočet plného zatížení

Po použití všech koeficientů a zohlednění jalového výkonu můžete získat plné návrhové zatížení, které bude použito pro návrh napájecího systému.

Příklady výpočtů pro různé objekty

U průmyslového podniku je nutné zohlednit veškeré vybavení. Předpokládejme, že podnik má následující vybavení:

• Stroje s výkonem 30 kW (10 kusů).
• Dopravníky s výkonem 10 kW (5 kusů).
• Osvětlení 20 kW.

Závěr

Výpočet zatížení v projektu elektrického napájení je složitý proces, který vyžaduje zohlednění mnoha faktorů: od typu spotřebitelů až po míru využití a simultánnost. Přesný výpočet zatížení nejen zajistí spolehlivý provoz systému, ale také ušetří na zařízeních a elektřině. Pro různé typy objektů (obytné budovy, kanceláře, průmyslové podniky) existují vlastní metody a regulační údaje, které je třeba při návrhu zohlednit.

Mohlo by vás také zajímat.

Výstavba sportovního zařízení, ať už se jedná o stadion, fitness centrum nebo bazén, není jen o stavbě zdí a instalaci vybavení. Plánování a implementace efektivního a spolehlivého systému napájení je klíčovou součástí každého projektu. V tomto článku se podíváme na klíčové aspekty napájení sportovních zařízení, zdůrazníme specifika různých typů zařízení a řekneme vám, jak se vyhnout běžným chybám.… Číst dále »

Napájení je klíčovou součástí každé budovy, ať už se jedná o obytný dům, kancelářské prostory nebo průmyslový podnik. Dobře navržený elektroinstalační projekt je klíčem k bezpečnému, pohodlnému a maximálně energeticky úspornému využívání energetické soustavy. V tomto článku si ukážeme, jak elektroinstalační projekt navrhnout, jaké detaily zvážit, na co si dát pozor a jak se vyhnout typickým chybám. Artem Meister (specialista známý svými dobrými… Číst dále »

Každý rok se pozornost věnuje obnovitelným zdrojům energie. A nejde jen o péči o životní prostředí, ale také o rychle rostoucí poptávku po alternativních zdrojích energie. Otázka jejich integrace do stávajících energetických systémů se stává stále aktuálnější a právě zde přicházejí na řadu inženýři, kteří jsou schopni nahlédnout do budoucnosti stabilního zásobování energií. Proč… Číst dále »

V dnešním světě je nemožné přeceňovat důležitost správně navržených systémů napájení. ⚡️ Jsou základem fungování jakékoli budovy, ať už rezidenční, kancelářské nebo průmyslové. V tomto článku se podrobně podíváme na proces objednávání projektů napájení, odpovíme na často kladené otázky a poradíme s výběrem dodavatele. Proč je důležité správně navrhnout napájení?… Číst dále »

Když se řekne bezpečnostní systém, vybaví se nám kamery, pohybové senzory a alarmy. Jednou z klíčových součástí účinného bezpečnostního systému je však bezpečnostní osvětlení. Tento typ osvětlení hraje důležitou roli nejen v zajištění bezpečnosti dané oblasti, ale také v prevenci potenciální trestné činnosti. V tomto článku si rozebereme, co je projekt bezpečnostního osvětlení, jaké komponenty… Číst dále »

Moderní osvětlovací technologie se rychle rozvíjejí a nabízejí uživatelům nová řešení pro vytvoření pohodlné a stylové atmosféry v místnosti. Jedním z těchto inovativních přístupů je magnetický osvětlovací systém. V tomto článku se budeme zabývat tím, co tento systém je, jaké jsou jeho výhody a jak jej lze aplikovat v různých projektech. Co je to magnetický osvětlovací systém? Magnetický… Číst dále »