Презентация на тему Расчет проводов на потерю напряжения

расчет проводов на потерю напряжения.
При таком расчете обычно задаются:

напряжение источника U,
расстояние от этого источника до приемника электроэнергии L,
сила тока I или мощность нагрузки Р
номинальное напряжение UH, которое необходимо для нормальной работы приемников электроэнергии (например, электродвигателей, ламп накаливания и т.п.)

котором обеспечивается номинальное напряжение на зажимах приемников электроэнергии.
Согласно закону

Ома, напряжение источника электроэнергии равно сумме падения напряжения на проводах и напряжения на нагрузке:
U=IRП+ UH (1)
Сопротивление проводов линии
RП=ƿ*2L /S (2)
где 2L-общая длина линии, т.к. если расстояние между источником энергии и потребителем L, то длина двух проводов, соединяющих источник энергии с потребителем, равна 2L;
ƿ- удельное сопротивление материала проводов;
S - искомое сечение проводов.

ƿ*2L/ ΔU
где ΔU=U - UH - потеря напряжения

в линии.
Потери напряжения ΔU в линии передачи в этом случае определяются площадью поперечного сечения проводов S.
Вычислив S, по справочнику выбирают ближайшее стандартное значение площади поперечного сечения провода, округляя до ближайшего большего стандартного сечения провода.
Для уменьшения потерь напряжения в проводах необходимо увеличивать площадь поперечного сечения.

колебания вызывают соответствующие изменения ΔU в проводах. Поэтому нужно

рассчитывать отклонения напряжения на нагрузке от номинального значения при максимальном и минимальном режимах нагрузки.
Рассмотрим, как влияет напряжение на распределение мощности в линии электропередачи. Напряжение источника электроэнергии равно сумме падения напряжения на проводах и напряжения на нагрузке (1). Умножив это уравнение на силу
тока I получим уравнение распределения мощности в цепи:
UI=I2RП + UH I
где UI - мощность, отдаваемая источником электроэнергии (Pист);
I2RП - потери мощности в проводах линии на нагревание (Pп);
UH I - мощность, потребляемая нагрузкой (Pн).

передавать при высоком напряжении и низком токе или при

низком напряжении и высоком токе. Поскольку потери мощности в проводах пропорциональны квадрату тока Рпр=I2Rп, то очевидно, что передачу энергии выгоднее осуществлять при высоком напряжении и малом токе.
Если повысить в 2 раза напряжение источника электроэнергии, то сила тока в линии при той же передаваемой мощности уменьшится в 2 раза, а потери мощности в проводах линии уменьшатся в 4 раза, поскольку они пропорциональны I2. Следовательно, для уменьшения потерь в линиях передачи желательно передавать электроэнергию при возможно более высоком напряжении. Тут есть и ещё одно преимущество уменьшается сечение проводов, что экономически более выгодно.

отклонениям его от номинального значения. Так, например, яркость лампы

накаливания примерно пропорциональна четвертой степени напряжения, т. е. при понижении напряжения на 18,5%, а при повышении напряжения на 5% сверх номинального сокращается срок службы ее вдвое.
Колебания напряжения для осветительной нагрузки не должны превышать — 2,5 ÷ 5%, а для силовой ±5 и иногда ±10% номинального значения. Следовательно, допускаемая потеря напряжения в линии не должна превышать тех же значений.
Для защиты аппаратов, машин и приборов от чрезмерно больших токов устанавливают предохранительные устройства (предохранители, реле, автоматы), которые автоматически прерывают цепь тока, как только его значение превысит норму.

или в жгуте будет несколько кабелей, то рекомендуется выбрать

большее сечение (следующее из ряда). Особенно это касается тех случаев, когда значение рабочего тока близко к максимальному.
При любых спорных и сомнительных моментах, например:
возможное в будущем увеличение нагрузки
большие пусковые токи
большие перепады температур (электрический провод на солнце)
пожароопасные помещения
необходимо либо увеличивать толщину проводов, либо более детально подойти к выбору — обратиться к формулам, справочникам.

определяется по таблицам допустимых длительных токовых нагрузок на провода

и кабели, приведенным в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Примером может служить таблица 1.
Таблица № 1.
Допустимые токовые нагрузки для изолированных проводов

данных. Существует эмпирическое (полученное опытным путем) правило:
Подобрать нужную площадь

сечения медного провода исходя из максимального тока можно, используя такое простое правило: Необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.
Это правило дается без запаса, впритык, поэтому полученный результат необходимо округлять в большую сторону до ближайшего типоразмера. Например, ток 32 Ампера. Нужен провод сечением 32/10 = 3,2 мм2. Выбираем ближайший (естественно, в большую сторону) — 4 мм2. Как видно, это правило вполне укладывается в табличные данные.

до 40 Ампер. Если токи больше (это уже за

пределами обычной квартиры или дома, такие токи на вводе) — надо выбирать провод с ещё большим запасом — делить не на 10, а на 8 (до 80 А)
То же правило можно озвучить для поиска максимального тока через медный провод при известной его площади: Максимальный ток равен площади сечения умножить на 10.

в четырех основных режимах.
Номинальный режим – это режим,

рекомендуемый заводом-изготовителем. Номинальные данные оговариваются в справочной литературе и паспортных данных. В этом режиме устройство может работать в течение длительного времени.
Например, для резистора оговариваются номинальные значения сопротивления и мощности, для конденсатора - номинальные значения емкости и рабочего напряжения, для генератора - номинальные значения напряжения и тока. В последнем случае под номинальным значением тока понимается такой ток, который генератор длительное время может отдавать во внешнюю цепь, не перегреваясь.

котором через источник или приемник не протекает ток (Ixx

= О). Напряжение на источнике в этом случае равно его ЭДС.
Режим короткого замыкания (КЗ) - это режим, когда зажимы источника, приемника или иных элементов ЭЦ, между которыми имеется напряжение, соединены между собой или через ничтожно малое сопротивление (например, через амперметр, включенный по ошибке параллельно нагрузке).
Режим КЗ является аварийным, поскольку ток короткого замыкания во много раз превышает номинальный ток установки и может вызвать ее повреждение. для защиты от токов короткого замыкания используются предохранители и автоматические выключатели, рассчитанные на определенное значение тока.