Výpočet načítania e-mailov. Ako vypočítať záťaž HR oddelenia. Hlavné typy výpočtu sekcií

Výpočet zaťaženia základu je potrebný pre správny výber jeho geometrických rozmerov a plochy základne základu. V konečnom dôsledku pevnosť a trvanlivosť celej budovy závisí od správneho výpočtu základu. Výpočet spočíva v určení zaťaženia na meter štvorcový pôdy a jeho porovnaní s prípustnými hodnotami.

Na výpočet potrebujete vedieť:

• región, v ktorom sa budova stavia;
• Typ pôdy a hĺbka podzemnej vody;
• Materiál, z ktorého budú vyrobené konštrukčné prvky budovy;
• Dispozičné riešenie budovy, počet podlaží, typ strechy.

Na základe požadovaných údajov sa po návrhu budovy vykoná výpočet základu alebo jeho konečné overenie.

Skúsme vypočítať zaťaženie základov pre jednoposchodový dom z plného muriva z plných tehál, s hrúbkou steny 40 cm.Rozmery domu sú 10x8 metrov. Strop suterénu je železobetónový doskový, strop 1.NP je drevený na oceľových nosníkoch. Strecha je sedlová, pokrytá plechovou škridlou, so sklonom 25 stupňov. Región - Moskovská oblasť, pôdny typ - vlhké hliny s koeficientom pórovitosti 0,5. Základ je vyrobený z jemnozrnného betónu, hrúbka steny základu pre výpočet sa rovná hrúbke steny.

Určenie hĺbky základu

Hĺbka pokládky závisí od hĺbky zamrznutia a druhu pôdy. V tabuľke sú uvedené referenčné hodnoty hĺbky zamrznutia pôdy v rôznych oblastiach.

Tabuľka 1 - Referenčné údaje o hĺbke zamrznutia pôdy

Referenčná tabuľka na určenie hĺbky základu podľa regiónu

Hĺbka základu vo všeobecnom prípade by mala byť väčšia ako hĺbka mrazu, existujú však výnimky vzhľadom na typ pôdy, ktoré sú uvedené v tabuľke 2.

Tabuľka 2 - Závislosť hĺbky založenia od druhu pôdy

Hĺbka základu je potrebná pre následný výpočet zaťaženia pôdy a určenie jej veľkosti.

Hĺbku zamrznutia pôdy určujeme podľa tabuľky 1. Pre Moskvu je to 140 cm.Podľa tabuľky 2 zisťujeme typ pôdy - hlinitú. Hĺbka pokládky nesmie byť menšia ako odhadovaná hĺbka mrazu. Na základe toho sa vyberie hĺbka základu domu 1,4 metra.

Výpočet zaťaženia strechy

Zaťaženie strechy je rozdelené medzi tie strany základu, na ktorých spočíva priehradový systém cez steny. Pre bežnú sedlovú strechu sú to zvyčajne dve protiľahlé strany základu, pre štvorspádovú strechu všetky štyri strany. Rozložené zaťaženie strechy je určené plochou priemetu strechy, vztiahnuté na plochu zaťažených strán základu, a vynásobené špecifickou hmotnosťou materiálu.

Tabuľka 3 - Merná hmotnosť rôznych typov strešných krytín

Referenčná tabuľka - Merná hmotnosť rôznych typov strešných krytín

1. Určíme plochu priemetu strechy. Rozmery domu sú 10x8 metrov, premietacia plocha sedlovej strechy sa rovná ploche domu: 108 = 80 m2.
2. Dĺžka základu sa rovná súčtu jeho dvoch dlhých strán, pretože sedlová strecha spočíva na dvoch dlhých protiľahlých stranách. Preto je dĺžka zaťaženého základu definovaná ako 10 2 = 20 m.
3. Plocha základu zaťažená strechou s hrúbkou 0,4 m: 20 0,4 \u003d 8 m 2.
4. Typ povlaku je kovová dlažba, uhol sklonu je 25 stupňov, čo znamená, že vypočítané zaťaženie podľa tabuľky 3 je 30 kg / m2.
5. Zaťaženie strechy na základ je 80/8 30 \u003d 300 kg / m 2.

Výpočet zaťaženia snehom

Zaťaženie snehom sa prenáša na základ cez strechu a steny, takže sú zaťažené rovnaké strany základu ako pri výpočte strechy. Plocha snehovej pokrývky sa počíta ako plocha strechy. Výsledná hodnota sa vydelí plochou zaťažených strán základu a vynásobí sa špecifickým snehovým zaťažením určeným z mapy.

Tabuľka - výpočet zaťaženia snehom na základoch

1. Dĺžka sklonu pre strechu so sklonom 25 stupňov je (8/2) / cos25 ° = 4,4 m.
2. Plocha strechy sa rovná dĺžke hrebeňa vynásobenej dĺžkou svahu (4,4 10) 2 \u003d 88 m 2.
3. Snehové zaťaženie pre oblasť Moskvy na mape je 126 kg / m 2. Vynásobíme to plochou strechy a vydelíme plochou zaťaženej časti základu 88 126 / 8 = 1386 kg / m 2.

Výpočet zaťaženia podlahy

Stropy, podobne ako strecha, zvyčajne spočívajú na dvoch protiľahlých stranách základu, takže výpočet sa vykonáva s prihliadnutím na plochu týchto strán. Podlahová plocha sa rovná ploche budovy. Na výpočet zaťaženia podlahy je potrebné vziať do úvahy počet poschodí a podlahu suterénu, to znamená podlahu prvého poschodia.

Plocha každého prekrytia sa vynásobí špecifickou hmotnosťou materiálu z tabuľky 4 a vydelí sa plochou zaťaženej časti základu.

Tabuľka 4 - Merná hmotnosť podláh

1. Podlahová plocha sa rovná ploche domu - 80 m 2. Dom má dve podlažia: jedno železobetónové a jedno drevené na oceľových nosníkoch.
2. Plochu železobetónovej podlahy vynásobíme mernou hmotnosťou z tabuľky 4: 80 500 = 40 000 kg.
3. Plochu drevenej podlahy vynásobíme špecifickou hmotnosťou z tabuľky 4: 80 200 \u003d 16 000 kg.
4. Zhrnieme ich a zistíme zaťaženie na 1 m 2 zaťaženej časti základu: (40 000 + 16 000) / 8 = 7 000 kg / m 2.

Výpočet zaťaženia steny

Zaťaženie stien sa určí ako objem stien vynásobený mernou hmotnosťou z tabuľky 5, výsledok sa vydelí dĺžkou všetkých strán základu vynásobenou jeho hrúbkou.

Tabuľka 5 - Špecifická hmotnosť materiálov stien

Tabuľka - Špecifická hmotnosť stien

1. Plocha steny sa rovná výške budovy vynásobenej obvodom domu: 3 (10 2 + 8 2) = 108 m 2.
2. Objem stien je plocha vynásobená hrúbkou, rovná sa 108 0,4 \u003d 43,2 m 3.
3. Hmotnosť stien zistíme vynásobením objemu špecifickou hmotnosťou materiálu z tabuľky 5: 43,2 1800 \u003d 77760 kg.
4. Plocha všetkých strán základu sa rovná obvodu vynásobenému hrúbkou: (10 2 + 8 2) 0,4 \u003d 14,4 m 2.
5. Špecifické zaťaženie stien na základ je 77760/14,4=5400 kg.

Predbežný výpočet zaťaženia základov na zemi

Zaťaženie základu na pôdu sa vypočíta ako súčin objemu základu a špecifickej hustoty materiálu, z ktorého je vyrobený, vydelený 1 m 2 jeho základnej plochy. Objem možno nájsť ako súčin hĺbky základu a hrúbky základu. Hrúbka základu sa v predbežnom výpočte rovná hrúbke stien.

Tabuľka 6 - Špecifická hustota základových materiálov

Tabuľka - merná hmotnosť pôdneho materiálu

1. Plocha základu je 14,4 m 2, hĺbka uloženia je 1,4 m. Objem základu je 14,4 1,4 \u003d 20,2 m 3.
2. Hmotnosť základu z jemnozrnného betónu sa rovná: 20,2 1800 = 36360 kg.
3. Zaťaženie pôdy: 36360 / 14,4 = 2525 kg / m 2.

Výpočet celkového zaťaženia na 1 m 2 pôdy

Výsledky predchádzajúcich výpočtov sú zhrnuté a vypočíta sa maximálne zaťaženie základu, ktoré bude väčšie na tých stranách, na ktorých spočíva strecha.

Podmienený návrhový odpor pôdy R 0 sa určuje podľa tabuliek SNiP 2.02.01-83 "Základy budov a stavieb".

1. Spočítame hmotnosť strechy, zaťaženie snehom, hmotnosť podláh a stien, ako aj základ na zemi: 300 + 1386 + 7000 + 5400 + 5400 + 2525 \u003d 16 611 kg / m 2 \u003d 17 t/m2.
2. Podmienený návrhový odpor pôdy určujeme podľa tabuliek SNiP 2.02.01-83. Pre mokré hliny s koeficientom pórovitosti 0,5 je R0 2,5 kg/cm2 alebo 25 t/m2.

Z výpočtu je zrejmé, že zaťaženie pôdy je v prípustnom rozsahu.

Stanovenie maximálneho zaťaženia metódou faktora spotreby

Táto metóda je najjednoduchšia a vychádza z výpočtu maximálneho aktívneho zaťaženia pomocou vzorca:

Metódu faktora dopytu možno použiť na výpočet zaťaženia pre tie jednotlivé skupiny energetických prijímačov, dielne a podniky ako celok, pre ktoré existujú údaje o hodnote tohto koeficientu (pozri).

Pri výpočte zaťažení pre jednotlivé skupiny elektrických prijímačov sa odporúča použiť túto metódu pre tie skupiny, ktorých elektrické prijímače pracujú s konštantnou záťažou a s koeficientom spínania rovným (alebo blízkym) jednotke, ako sú elektromotory čerpadiel, fanúšikov atď.

Podľa hodnoty P30 získanej pre každú skupinu výkonových prijímačov sa určí reaktívne zaťaženie:

navyše tanφ je určený cosφ, charakteristickým pre túto skupinu výkonových prijímačov.

Potom sa aktívne a reaktívne zaťaženie spočítajú oddelene a zistí sa celkové zaťaženie:

Zaťaženia ΣР30 a ΣQ30 sú súčty maxím pre jednotlivé skupiny výkonových prijímačov, pričom v skutočnosti by sa malo určiť maximum súčtu. Preto pri určovaní zaťaženia na časti siete s veľkým počtom heterogénnych skupín výkonových prijímačov je potrebné zaviesť maximálny koeficient prekrytia KΣ, t.j.

Hodnota KΣ leží v rozmedzí od 0,8 do 1 a spodná hranica sa zvyčajne používa pri výpočte zaťaženia v celom podniku ako celku.

Pre vysoký výkon, ako aj pre výkonové prijímače, s ktorými sa v projekčnej praxi stretávame len zriedka alebo dokonca prvýkrát, by sa faktory dopytu mali identifikovať objasnením skutočných faktorov zaťaženia spolu s technológmi.

Stanovenie maximálnych zaťažení dvojčlennou expresnou metódou

Túto metódu navrhol Ing. D. S. Livshits spočiatku na určenie konštrukčného zaťaženia pre elektromotory jednotlivého pohonu kovoobrábacích strojov a potom sa rozšíril na ďalšie skupiny elektrických prijímačov.

Podľa tejto metódy sa polhodinové maximálne aktívne zaťaženie pre skupinu výkonových prijímačov rovnakého prevádzkového režimu určí z výrazu:

kde Run je inštalovaný výkon n najväčších výkonových prijímačov, b, c-koeficienty, ktoré sú konštantné pre určitú skupinu výkonových prijímačov rovnakého prevádzkového režimu.

Podľa fyzikálneho významu prvý člen výpočtového vzorca určuje priemerný výkon a druhý - dodatočný výkon, ktorý sa môže uskutočniť do pol hodiny v dôsledku zhody maxím zaťaženia jednotlivých prijímačov výkonu. skupina. V dôsledku toho:

Z toho vyplýva, že pre malé hodnoty Rup v porovnaní s Ru, ktoré sa vyskytujú pri veľkom počte výkonových prijímačov viac-menej rovnakého výkonu, K30 ≈KI a druhý člen výpočtového vzorca možno v takýchto prípadoch zanedbať, odber P30 ≈ bRp ≈ Rav.cm. Naopak, pri malom počte výkonových prijímačov, najmä ak sa výkonovo výrazne líšia, sa vplyv druhého členu vzorca stáva veľmi významným.

Výpočty touto metódou sú ťažkopádnejšie ako metódou koeficientu dopytu. Preto je použitie metódy dvojčlenného vyjadrenia opodstatnené len pre skupiny výkonových prijímačov pracujúcich s premenlivou záťažou a malými spínacími faktormi, pri ktorých faktory dopytu buď vôbec chýbajú, alebo môžu viesť k chybným výsledkom. Najmä je možné napríklad odporučiť aplikáciu tejto metódy pre elektromotory kovoobrábacích strojov a pre malokapacitné elektrické odporové pece s periodickým zaťažovaním výrobkov.

Metodika stanovenia celkového zaťaženia S30 pomocou tejto metódy je podobná tej, ktorá je opísaná pre metódu faktora spotreby.

Stanovenie maximálneho zaťaženia metódou efektívneho počtu elektrických prijímačov.

Efektívnym počtom výkonových prijímačov sa rozumie taký počet prijímačov, výkonovo rovnakých a homogénnych v režime prevádzky, ktorý určuje rovnakú hodnotu vypočítaného maxima ako skupina prijímačov rôzneho výkonu a režimu prevádzky.

Efektívny počet výkonových prijímačov je určený výrazom:

Podľa veľkosti n e a koeficientu využitia zodpovedajúceho tejto skupine výkonových prijímačov, podľa referenčných tabuliek sa určí koeficient maximálnej KM a následne polhodinové maximálne aktívne zaťaženie.

Na výpočet zaťaženia ktorejkoľvek skupiny výkonových prijímačov rovnakého prevádzkového režimu má definícia pe zmysel iba vtedy, ak sa výkonové prijímače zahrnuté v skupine výrazne líšia výkonom.

S rovnakým výkonom p elektrických prijímačov zaradených do skupiny

tj efektívny počet elektromotorov sa rovná skutočnému počtu. Preto sa pri rovnakých alebo mierne odlišných výkonoch výkonových prijímačov skupiny odporúča určiť KM podľa skutočného počtu výkonových prijímačov.

Pri výpočte zaťaženia pre niekoľko skupín výkonových prijímačov je potrebné určiť priemernú hodnotu koeficientu využitia pomocou vzorca:

Metóda efektívneho počtu výkonových prijímačov je použiteľná pre všetky skupiny výkonových prijímačov, vrátane výkonových prijímačov s prerušovanou prevádzkou. V druhom prípade sa inštalovaný výkon Ru zníži na PV = 100 %, t.j. na dlhodobú prevádzku.

Metóda efektívneho počtu výkonových prijímačov je lepšia ako iné metódy v tom, že maximálny faktor, ktorý je funkciou počtu výkonových prijímačov, sa podieľa na určovaní zaťaženia. Inými slovami, táto metóda počíta maximálny súčet zaťažení jednotlivých skupín, a nie súčet maxím, ako je to napríklad pri metóde faktora dopytu.

Na výpočet reaktívnej zložky zaťaženia Q30 zo zistenej hodnoty P30 je potrebné určiť tanφ. Na tento účel je potrebné vypočítať priemerné zaťaženie pri posune pre každú skupinu výkonových prijímačov a určiť tanφ z pomeru:

Keď sa vrátime k definícii pe, treba poznamenať, že pri veľkom počte skupín a rôznej sile jednotlivých výkonových prijímačov v skupinách sa nájdenie ΣРу2 ukazuje ako prakticky neprijateľné. Preto sa na určenie pe používa zjednodušená metóda v závislosti od relatívnej hodnoty efektívneho počtu výkonových prijímačov p "e \u003d ne / n.

Toto číslo sa nachádza v referenčných tabuľkách v závislosti od pomerov:

kde n1 je počet výkonových prijímačov, z ktorých každý má výkon najmenej polovičný ako najsilnejší výkonový prijímač, ΣРпг1 je súčet inštalovaných kapacít týchto výkonových prijímačov, n je počet všetkých výkonových prijímačov, ΣPу je súčet inštalovaných výkonov všetkých výkonových prijímačov.

Stanovenie maximálneho zaťaženia podľa špecifických noriem spotreby elektrickej energie na jednotku výkonu

S informáciou o plánovanej produktivite podniku, dielne alebo technologickej skupiny prijímačov a o , je možné vypočítať maximálne polhodinové aktívne zaťaženie podľa výrazu,

kde Wyd je merná spotreba elektriny na tonu výrobkov, M je ročný výkon, Tm.a je ročný počet hodín používania maximálnej aktívnej záťaže.

V tomto prípade sa celkové zaťaženie určí na základe váženého priemerného ročného účinníka:

Tento spôsob výpočtu môže slúžiť na približné určenie zaťaženia pre podniky ako celok alebo pre jednotlivé dielne, ktoré vyrábajú hotové výrobky. Na výpočet zaťaženia pre jednotlivé úseky elektrických sietí je použitie tejto metódy spravidla nemožné.

Konkrétne prípady stanovenia maximálneho zaťaženia s počtom elektrických prijímačov do piatich

Výpočet zaťaženia skupín s malým počtom výkonových prijímačov možno vykonať nasledujúcimi zjednodušenými spôsobmi.

1. Ak sú v skupine dva alebo tri elektrické prijímače, je možné ako vypočítané maximálne zaťaženie brať súčet menovitých výkonov elektrických prijímačov:

a zodpovedajúcim spôsobom

Pre elektrické prijímače, ktoré sú homogénne v type, výkone a režime prevádzky, je prípustný aritmetický súčet plných výkonov. potom

2. Ak je v skupine štyri až päť elektrických prijímačov rovnakého typu, výkonu a režimu prevádzky, maximálne zaťaženie možno vypočítať na základe priemerného faktora zaťaženia a v tomto prípade je aritmetický súčet celkových výkonov povolený:

3. Pri rovnakom počte rôznych typov výkonových prijímačov by sa vypočítané maximálne zaťaženie malo brať ako súčet súčinov menovitého výkonu výkonových prijímačov a zaťažovacích faktorov charakteristických pre tieto výkonové prijímače:

a zodpovedajúcim spôsobom:

Určenie maximálneho zaťaženia v prítomnosti v skupine spolu s trojfázovými, aj jednofázovými elektrickými prijímačmi

Ak celkový inštalovaný výkon stacionárnych a mobilných jednofázových energetických prijímačov nepresahuje 15% celkového výkonu trojfázových energetických prijímačov, potom možno celú záťaž považovať za trojfázovú, bez ohľadu na stupeň rovnomernosti rozloženia jednofázové zaťaženie po fázach.

V opačnom prípade, t. j. ak celkový inštalovaný výkon jednofázových napájacích prijímačov presahuje 15 % celkového výkonu trojfázových napájacích prijímačov, rozdelenie jednofázových záťaží po fázach by sa malo vykonať tak, aby čo najväčší stupeň dosiahne sa jednotnosť.

Ak je to možné, zaťaženie sa môže vypočítať obvyklým spôsobom, ak nie, výpočet by sa mal vykonať pre jednu z najfrekventovanejších fáz. V tomto prípade sú možné dva prípady:

1. všetky jednofázové elektrické prijímače sú pripojené na fázové napätie,

2. Medzi jednofázovými elektrickými prijímačmi sú tie, ktoré sú pripojené na sieťové napätie.

V prvom prípade by sa jedna tretina ich skutočného výkonu mala brať ako inštalovaný výkon pre skupiny trojfázových výkonových prijímačov (ak existujú), pre skupiny jednofázových výkonových prijímačov - výkon pripojený k najviac zaťaženej fáze.

Podľa takto získaných fázových výkonov sa ľubovoľnou z metód vypočíta maximálne zaťaženie najviac zaťaženej fázy a potom vynásobením tohto zaťaženia číslom 3 sa určí zaťaženie trojfázového vedenia.

V druhom prípade možno najviac zaťaženú fázu určiť len výpočtom priemerných výkonov, pre ktoré musia byť jednofázové záťaže pripojené na sieťové napätie privedené do zodpovedajúcich fáz.

Aktívny výkon redukovaný na fázu a jednofázových prijímačov, pripojených napríklad medzi fázami ab a ac, je určený výrazom:

V súlade s tým jalový výkon takýchto prijímačov

tu Pab, Ras sú výkony pripojené k sieťovému napätiu medzi fázami ab a ac, p(ab)a, p(ac)a, q(ab)a, q(ac)a, sú redukčné faktory záťaže pripojené na sieťové napätie do fázy a.

Kruhovou permutáciou indexov možno získať výrazy, ktoré privedú výkon do akejkoľvek fázy.

Aby bolo možné správne uložiť vedenie, zabezpečiť nepretržitú prevádzku celého elektrického systému a vylúčiť riziko požiaru, je potrebné pred zakúpením kábla vypočítať zaťaženie kábla, aby sa určil požadovaný prierez.

Existuje niekoľko typov zaťaženia a pre najkvalitnejšiu inštaláciu elektrického systému je potrebné vypočítať zaťaženie kábla pre všetky indikátory. Úsek kábla je určený zaťažením, výkonom, prúdom a napätím.

Výpočet výkonovej časti

Na výrobu je potrebné sčítať všetky ukazovatele elektrických zariadení prevádzkovaných v byte. Výpočet elektrického zaťaženia kábla sa vykonáva až po tejto operácii.

Výpočet prierezu kábla podľa napätia

Výpočet elektrického zaťaženia na drôte nevyhnutne zahŕňa. Existuje niekoľko typov elektrickej siete - jednofázová 220 voltová, ako aj trojfázová - 380 voltová. V bytoch a obytných priestoroch sa spravidla používa jednofázová sieť, preto je potrebné v procese výpočtu zohľadniť tento moment - napätie musí byť uvedené v tabuľkách na výpočet prierezu.

Výpočet prierezu kábla podľa zaťaženia

Tabuľka 1. Inštalovaný výkon (kW) pre otvorené káble

Tabuľka 2. Inštalovaný výkon (kW) pre káble uložené v bráne alebo potrubí

Každý elektrický spotrebič inštalovaný v dome má určitý výkon - tento indikátor je uvedený na štítkoch spotrebičov alebo v technickom pase zariadenia. Na implementáciu je potrebné vypočítať celkový výkon. Pri výpočte prierezu kábla podľa zaťaženia je potrebné prepísať všetky elektrické zariadenia a tiež treba myslieť na to, aké zariadenia je možné v budúcnosti doplniť. Keďže inštalácia prebieha dlhú dobu, je potrebné sa o tento problém postarať, aby prudké zvýšenie zaťaženia neviedlo k núdzovej situácii.

Napríklad dostanete súčet celkového napätia 15 000 wattov. Pretože napätie v prevažnej väčšine obytných priestorov je 220 V, vypočítame napájací systém s prihliadnutím na jednofázové zaťaženie.

Ďalej musíte zvážiť, koľko zariadení môže pracovať súčasne. V dôsledku toho získate významné číslo: 15 000 (W) x 0,7 (faktor simultánnosti 70%) = 10 500 W (alebo 10,5 kW) - kábel musí byť dimenzovaný na toto zaťaženie.

Musíte tiež určiť, z akého materiálu budú jadrá kábla vyrobené, pretože rôzne kovy majú rôzne vodivé vlastnosti. V obytných oblastiach sa používa hlavne medený kábel, pretože jeho vodivé vlastnosti ďaleko prevyšujú vlastnosti hliníka.

Treba mať na pamäti, že kábel musí mať nevyhnutne tri jadrá, pretože pre systém napájania v priestoroch je potrebné uzemnenie. Okrem toho je potrebné určiť, aký typ inštalácie použijete - otvorený alebo skrytý (pod omietkou alebo v potrubí), pretože od toho závisí aj výpočet káblovej časti. Potom, čo ste sa rozhodli pre zaťaženie, materiál jadra a typ inštalácie, môžete vidieť požadovanú časť kábla v tabuľke.

Výpočet prierezu kábla prúdom

Najprv musíte vypočítať elektrické zaťaženie kábla a zistiť výkon. Povedzme, že výkon sa ukázal byť 4,75 kW, rozhodli sme sa použiť medený kábel (drôt) a položiť ho do káblového kanála. sa vyrába podľa vzorca I \u003d W / U, kde W je výkon a U je napätie, ktoré je 220 V. V súlade s týmto vzorcom 4750/220 \u003d 21,6 A. Ďalej sa pozrieme na tabuľku 3, dostaneme 2,5 mm.

Tabuľka 3. Prípustné prúdové zaťaženie pre kábel so skrytými medenými vodičmi

Článok je určený pre tých, ktorí majú znalosti z elektrotechniky na úrovni strednej školy a chcú sa oboznámiť s aplikáciou elektrotechnických výpočtov v niektorých prípadoch každodenného života. Spätnú väzbu a návrhy na pridanie ďalších výpočtov napíšte do komentárov.

1. Výpočet veľkosti striedavého elektrického prúdu pri jednofázovej záťaži.

Predpokladajme, že máme obyčajný dom alebo byt, v ktorom je striedavá elektrická sieť s napätím 220 voltov.

V dome sú elektrické spotrebiče:

1. Na osvetlenie domu je nainštalovaných 5 žiaroviek po 100 wattov a 8 žiaroviek po 60 wattov. 2. Elektrická rúra s výkonom 2 kilowatty alebo 2000 wattov. 3. TV, s výkonom 0,1 kilowattu alebo 100 wattov. 4. Chladnička s kapacitou 0,3 kilowattu alebo 300 wattov. 5. Práčka s kapacitou 0,6 kilowattov alebo 600 wattov. Zaujíma nás, aký prúd nám potečie na vstupe do domu či bytu pri súčasnej prevádzke všetkých vyššie uvedených elektrospotrebičov a poškodí sa nám elektromer určený na prúd 20 ampérov?

Výpočet: 1, Určte celkový výkon všetkých zariadení: 500 + 480 + 2000 + 100 + 300 + 600 = 3980 wattov 2. Prúd tečúci drôtom pri tomto výkone je určený vzorcom:

Kde: I - prúd v ampéroch (A) P - výkon vo wattoch (W) U - napätie vo voltoch (V) cos φ - účinník (pre domáce elektrické siete si môžete vziať 0,95) Nahraďte čísla vo vzorci: I \u003d 3980 / 220 * 0,95 \u003d 19,04 A Záver: Merač vydrží, pretože prúd v obvode je menší ako 20 A. Pre pohodlie používateľov je aktuálny formulár výpočtu uvedený nižšie.

Do príslušných polí formulára by ste mali zadať celkovú hodnotu výkonu všetkých vašich elektrických spotrebičov vo wattoch, napätie vo voltoch, zvyčajne 220 a účinník 0,95 pre domáce zaťaženie, kliknite na tlačidlo „Vypočítať“ a aktuálna hodnota v ampéroch sa zobrazí v poli "Aktuálny". Ak máte zaťaženie v kilowattoch, mali by ste ho previesť na watty, ktoré vynásobíte 1000. Ak chcete vymazať zadanú hodnotu výkonu, kliknite na tlačidlo "Vymazať". Vymazanie predvolených hodnôt napätia a kosínusu by sa malo vykonať pomocou klávesu delete presunutím kurzora do príslušnej bunky (ak je to potrebné).

Forma výpočtu na určenie prúdu pri jednofázovom zaťažení.

Rovnaký výpočet možno vykonať pre maloobchodnú predajňu, garáž alebo akékoľvek zariadenie, ktoré má jednofázový vstup. Ale čo keď je známy prúd, ktorý sme určili pomocou prúdových klieští alebo ampérmetra a potrebujeme poznať pripojený výkon?

Forma výpočtu na určenie výkonu pri jednofázovej záťaži.

A aká je hodnota cos φ pre ostatné pantografy?(Pozor! Hodnoty kosínusového phi pre vaše zariadenie sa môžu líšiť od uvedených): Žiarovky a elektrické ohrievače s odporovým ohrevom (cosφ ≈ 1,0) Asynchrónne motory, pri čiastočnom zaťažení (cosφ ≈ 0,5) Zariadenia na elektrolýzu usmerňovača (cosφ ≈ 0,6) Elektrické oblúkové pece (cosφ ≈ 0,6) Indukčné pece (cosφ ≈ 0,2-0,6) Vodné čerpadlá (cosφ ≈ 0,8) Kompresory (cosφ ≈ 0,7) Stroje, obrábacie stroje (cosφ, ≈ 0,7) Transformátory (cosφ, ≈ ≈ 0,4) Žiarivky pripojené cez elektromagnetickú tlmivku (cosφ ≈ 0,5-0,6)

2. Výpočet hodnoty jednosmerného elektrického prúdu.

Jednosmerný prúd pre každodenný život sa používa hlavne v elektronických zariadeniach, ako aj v palubnej elektrickej sieti automobilu. Povedzme, že sa rozhodnete nainštalovať prídavný svetlomet do auta so 60-wattovou lampou a pripojiť ho k stretávaciemu svetlometu. A hneď vyvstáva otázka - vydrží existujúca 10 ampérová poistka pre stretávacie svetlo, keď sa pripojí ďalší svetlomet?

Výpočet: Predpokladajme, že výkon žiarovky stretávacích svetiel je 65 wattov. Vypočítajme prúd pomocou vzorca:

kde: I - prúd v ampéroch (A) P - výkon vo wattoch (W) U - napätie vo voltoch (V)

Ako vidíme, na rozdiel od vzorca pre striedavý prúd - cos φ - tu nie je. Dosadíme čísla do vzorca: I = 65/12 = 5,42 A 65 W - výkon lampy 12 V - napätie v palubnej sieti auta 5,42 A - prúd v obvode lampy. Výkon dvoch svietidiel v hlavných a prídavných svetlometoch bude 60 + 65 = 125 W I = 125/12 = 10,42 A s vysokým nastavovacím prúdom. Pred výmenou je potrebné skontrolovať trvalý povolený prúd vodiča tohto obvodu a prevádzkový prúd poistky musí byť menší ako trvalý povolený prúd vodiča.

Pre pohodlie používateľov je nižšie uvedený aktuálny formulár výpočtu. Do príslušných polí formulára by ste mali zadať celkovú hodnotu výkonu vo wattoch všetkých vašich elektrických spotrebičov, napätie vo voltoch, kliknite na tlačidlo „Vypočítať“ a v poli „Aktuálny“ sa zobrazí aktuálna hodnota v ampéroch. Ak chcete vymazať, kliknite na tlačidlo „Vymazať“. Forma výpočtu na určenie jednosmerného prúdu.

3. Výpočet veľkosti striedavého elektrického prúdu pri trojfázovej záťaži.

Teraz predpokladajme, že máme obyčajný dom alebo byt, v ktorom je striedavá elektrická sieť s napätím 380/220 voltov. Prečo sú uvedené dve napätia - 380 V a 220 V? Faktom je, že keď sa pripojíte k trojfázovej sieti, do vášho domu vstúpia 4 vodiče - 3 fázy a nula (nula starým spôsobom).

Takže napätie medzi fázovými vodičmi alebo inak - sieťové napätie bude 380 V a medzi ktoroukoľvek z fáz a nulou alebo inak bude fázové napätie 220 V. Každá z troch fáz má svoje vlastné označenie latinskými písmenami. A, B, C. Neutrál sa označuje latinkou N .

Teda medzi fázami A a B, A a C, B a C - bude napätie 380 V. Medzi A a N, B a N, C a N bude 220 V a elektrické spotrebiče s napätím 220 K týmto vodičom je možné pripojiť V, čo znamená, že dom môže mať trojfázové aj jednofázové zaťaženie.

Najčastejšie existuje oboje a nazýva sa to zmiešaná záťaž.

Na začiatok vypočítame prúd s čisto trojfázovým zaťažením.

V dome sú trojfázové elektrospotrebiče:

1. Elektrický motor s výkonom 3 kilowatty alebo 3000 wattov.

2. Elektrický ohrievač vody, 15 kilowattov alebo 15 000 wattov.

V skutočnosti sa trojfázové záťaže zvyčajne uvažujú v kilowattoch, preto, ak sú napísané vo wattoch, mali by byť vydelené 1000. Zaujíma nás, aký prúd bude prúdiť na vstupe do nášho domu alebo bytu, zatiaľ čo všetky vyššie uvedené elektrické spotrebiče fungujú a či sa poškodí náš elektromer s menovitým prúdom 20 ampérov?

Výpočet: Stanovíme celkový výkon všetkých zariadení: 3 kW + 15 kW = 18 kW 2. Prúd tečúci vo fázovom vodiči pri tomto výkone je určený vzorcom:

Kde: I - prúd v ampéroch (A) P - výkon v kilowattoch (kW) U - lineárne napätie, V cos φ - účinník (pre domáce elektrické siete si môžete vziať 0,95) Nahraďte čísla vo vzorci: \u003d 28,79 A

Záver: Merač nevydrží, takže ho musíte nahradiť prúdom najmenej 30 A. Pre pohodlie používateľov je nižšie uvedený formulár na výpočet prúdu.

Aby ste kalkulačku nepoužívali, jednoducho zadajte svoje čísla do nižšie uvedeného formulára a kliknite na tlačidlo "Vypočítať".

Forma výpočtu na určenie prúdu pri trojfázovom zaťažení.

Ale čo keď je známy trojfázový zaťažovací prúd (rovnaký pre každú z fáz), ktorý sme určili pomocou prúdových klieští alebo ampérmetra a potrebujeme poznať pripojený výkon?

Premeňme vzorec na výpočet prúdu na výpočtový výkon.

Aby ste kalkulačku nepoužívali, jednoducho zadajte svoje čísla do nižšie uvedeného formulára a kliknite na tlačidlo "Vypočítať".

Forma výpočtu na určenie výkonu pri trojfázovej záťaži.

Teraz vypočítajme prúd pri zmiešanom trojfázovom a jednofázovom zaťažení.

Takže do domu sú privedené 3 fázy a elektrikár, ktorý inštaluje elektrické vedenie, by sa mal snažiť zabezpečiť rovnomerné zaťaženie fáz, aj keď to zďaleka nie je vždy prípad.

V našom dome to dopadlo napríklad takto: - fáza A a neutrál s napätím medzi nimi, ako už vieme - 220 V privedené do garáže a studne, ako aj osvetlenie dvora, celková záťaž - 12 žiaroviek 100 wattov, elektrické čerpadlo 0,7 kW alebo 700 wattov. - fáza B a neutrál s napätím medzi nimi - do domu sa privádza 220 V, celkové zaťaženie je 1800 wattov. - fáza C a neutrál s napätím medzi nimi - do letnej kuchyne je privedené 220 V, celkové zaťaženie elektrického sporáka a svietidiel je 2,2 kW.

Máme jednofázové záťaže: vo fáze A je záťaž 1900 wattov, vo fáze B - 1800 wattov, vo fáze C - 2200 wattov, celkovo pre tri fázy 5,9 kW. Okrem toho sú v diagrame zobrazené aj trojfázové záťaže 3 kW a 15 kW, čo znamená, že celkový výkon zmiešanej záťaže bude 23,9 kW.

Postupne zadáme hodnoty týchto výkonov a vypočítame prúdy.

Pre fázu A to bude - 9,09 A, pre B - 8,61 A, pre C - 10,53 A. Ale už máme trojfázový zaťažovací prúd cez vodiče všetkých troch fáz, preto, aby sme zistili celkovú hodnotu prúdu v každej z fáz, stačí pripočítať prúdy trojfázovej a jednofázovej záťaže. Fáza A 28,79 A + 9,09 A \u003d 37,88 A Fáza B 28,79 A + 8,61 \u003d 37,40 A Fáza C 28,79 A + 10,53 \u003d 39,32 A. Najvyššie zmiešané prúdové zaťaženia vo fáze C

Čo ak však poznáme prúd zmiešanej trojfázovej záťaže (pre každú z fáz iný), ktorý sme určili pomocou prúdových klieští alebo ampérmetra a potrebujeme poznať pripojený výkon?

V tomto prípade je potrebné určiť príkon každej z troch fáz vo výpočtovom formulári pre určenie výkonu pri jednofázovej záťaži a potom tieto výkony jednoducho sčítať, čím získame celkový výkon zmiešaných troch -fázové zaťaženie. Pomocou príkladu zmiešaného zaťaženia vidíme, že celkový prúd vo fáze A bol 37,88 A, fáza B bola 37,40 A a fáza C bola 39,32 A.

7.2. Kontrola straty napätia vo vybranej sekcii.

Na začiatok, podľa známeho pripojeného výkonu P \u003d 3980 W, fázového napätia U f \u003d 220 V a kosínusu fi 0,95, musíte určiť zaťažovací prúd. Nebudem sa opakovať, keďže sme to už prešli na začiatku časti 1. "Výpočet veľkosti striedavého elektrického prúdu pri jednofázovej záťaži." Okrem toho je pre výber materiálu a prierezu drôtu potrebné pripočítať k zaťažovaciemu prúdu bezpečnostný faktor 30% alebo, čo je rovnaké, vynásobiť 1,3. V našom prípade je zaťažovací prúd 19,04 A. Bezpečnostný faktor 30% k zaťažovaciemu prúdu je 1,3 I n \u003d 1,3 19,04 \u003d 24,76 A.

Vyberieme hliníkový drôt a podľa tabuľky 1.3.5 PUE určíme najbližší najväčší úsek, ktorý sa bude rovnať 4 mm 2 pre otvorene položené drôty pri prúde 32 A.

Aby si používateľ mohol nahradiť svoje vlastné hodnoty, nižšie je uvedený výpočtový formulár, ktorý pozostáva z dvoch častí.

Výpočtový formulár na určenie strát napätia v dvojvodičovej jednofázovej alebo dvojfázovej sieti.

Časť 1. Na výber úseku drôtu vypočítame zaťažovací prúd a prúd s bezpečnostným faktorom 30%.

Pre trvanlivú a spoľahlivú prevádzku elektrického vedenia je potrebné zvoliť správny prierez kábla. Aby ste to dosiahli, musíte vypočítať zaťaženie v elektrickej sieti. Pri výpočtoch je potrebné pamätať na to, že výpočet zaťaženia jedného elektrického spotrebiča a skupiny elektrických spotrebičov sa trochu líšia.

Výpočet aktuálneho zaťaženia pre jedného spotrebiteľa

Výber ističa a výpočet zaťaženia pre jedného spotrebiteľa v 220 V bytovej sieti je pomerne jednoduchý. Aby sme to urobili, pripomíname si hlavný zákon elektrotechniky - Ohmov zákon. Potom, po nastavení výkonu elektrického spotrebiča (uvedeného v pase pre elektrický spotrebič) a vzhľadom na napätie (pre domáce jednofázové siete 220 V), vypočítame prúd spotrebovaný elektrickým spotrebičom.

Napríklad elektrický spotrebič pre domácnosť má napájacie napätie 220 V a výkon na štítku 3 kW. Aplikujeme Ohmov zákon a dostaneme I nom \u003d P nom / U nom \u003d 3000 W / 220 V \u003d 13,6 A. Na ochranu tohto spotrebiteľa elektrickej energie je preto potrebné nainštalovať istič s menovitým prúdom 14 A. Keďže žiadne nie sú, vyberie sa najbližší väčší, to znamená s menovitým prúdom 16 A.

Výpočet prúdového zaťaženia pre skupiny spotrebiteľov

Keďže napájanie spotrebiteľov elektriny možno vykonávať nielen jednotlivo, ale aj v skupinách, otázka výpočtu zaťaženia skupiny spotrebiteľov sa stáva relevantnou, pretože budú pripojení k jednému ističu.

Na výpočet skupiny spotrebiteľov sa zavádza koeficient dopytu K s. Určuje pravdepodobnosť súčasného pripojenia všetkých spotrebiteľov skupiny na dlhú dobu.

Hodnota K c = 1 zodpovedá súčasnému zapojeniu všetkých elektrických spotrebičov skupiny. Prirodzene, zahrnutie všetkých spotrebiteľov elektriny v byte súčasne je extrémne zriedkavé, povedal by som neuveriteľné. Existujú celé metódy na výpočet koeficientov dopytu pre podniky, domy, vchody, dielne atď. Faktor dopytu po byte sa bude líšiť pre rôzne miestnosti, spotrebiteľov a vo veľkej miere bude závisieť aj od životného štýlu obyvateľov.

Preto bude výpočet pre skupinu spotrebiteľov vyzerať o niečo komplikovanejšie, pretože tento koeficient je potrebné vziať do úvahy.

V tabuľke nižšie sú uvedené faktory dopytu po elektrických spotrebičoch v malom byte:

Koeficient potreby sa bude rovnať pomeru zníženého výkonu k celkovému K z bytu = 2843/8770 = 0,32.

Vypočítame zaťažovací prúd I nom \u003d 2843 W / 220 V \u003d 12,92 A. Vyberáme automatický stroj na 16A.

Pomocou vyššie uvedených vzorcov sme vypočítali prevádzkový prúd siete. Teraz musíte vybrať káblovú časť pre každého spotrebiteľa alebo skupiny spotrebiteľov.

PUE (pravidlá pre elektrické inštalácie) reguluje prierez kábla pre rôzne prúdy, napätia, výkony. Nižšie je uvedená tabuľka, z ktorej sa podľa odhadovaného sieťového výkonu a prúdu vyberie káblová časť pre elektrické inštalácie s napätím 220 V a 380 V:

V tabuľke sú uvedené iba prierezy medených drôtov. Je to spôsobené tým, že hliníkové vedenie nie je položené v moderných obytných budovách.

Nižšie je uvedená aj tabuľka s rozsahom kapacít domácich elektrických spotrebičov na výpočet v sieťach obytných priestorov (z noriem na určovanie projektových zaťažení budov, bytov, súkromných domov, mikrookresov).

Typický výber veľkosti kábla

V súlade s káblovou časťou sa používajú ističe. Najčastejšie sa používa klasická verzia drôtenej časti:

• Pre svetelné obvody s prierezom 1,5 mm 2;
• Pre obvody zásuviek s prierezom 2,5 mm 2;
• Pre elektrické sporáky, klimatizácie, ohrievače vody - 4 mm 2;

Na vstup do napájacieho zdroja do bytu sa používa kábel 10 mm 2, aj keď vo väčšine prípadov stačí 6 mm 2. Úsek 10 mm 2 sa však vyberá s rezervou, takpovediac, s očakávaním väčšieho počtu elektrických spotrebičov. Na vstupe je tiež nainštalovaný bežný RCD s vypínacím prúdom 300 mA - jeho účelom je požiar, pretože vypínací prúd je príliš vysoký na ochranu osoby alebo zvieraťa.

Na ochranu ľudí a zvierat sa RCD s vypínacím prúdom 10 mA alebo 30 mA používajú priamo v potenciálne nebezpečných miestnostiach, ako sú kuchyne, vane a niekedy aj zásuvkové skupiny. Osvetľovacia sieť sa spravidla nedodáva s RCD.