Во время работы электрооборудование потребляет электроэнергию. Единицей измерения потреблённой электроэнергии является величина квт*час (Вт*час). Она определяется как произведение мощности на время работы. Потребитель расплачивается с поставщиком по потреблённой электроэнергии, которая измеряется электрическими счётчиками. Показания счётчика умножаются на тариф. Поэтому, как найти мощность, интересует не только тех, кто непосредственно работает с электричеством.
Расчёт потребляемой мощности
Расчёт электроэнергии по мощности можно произвести и самостоятельно, так как формула расчёта потребления электроэнергии нетрудная. Для этого надо определить суммарную мощность устройств и умножить на время, которое они проработали.
Расчёт можно сделать и по интернету: отдельные сайты предлагают калькуляторы для данных целей. Знание электропотребления фирмы, производства или дома, позволит выбрать необходимые электроматериалы и устройства защиты.
Чтобы определить потреблённую электроэнергию, надо узнать мощность каждого потребителя (устройства). Мощность P обычно указывается в паспорте на аппаратуру, даже на электролампочку. Как выбрать P, если она не указана в документе или на шильдике устройства. P можно определить по напряжению питания и потребляемому току.
Величина напряжения — это 220 или 380 вольт и обозначается буквой U. Сила тока цепи определяется при работающем устройстве с помощью амперметра или токоизмерительных клещей и обозначается I. Перемножая напряжение U на величину измеренного тока, получим нужную P для однофазной сети на 220 вольт. P=U*I. Как правило, P на устройство указывается в его паспорте. При проектировании расположения электропроводки в помещении необходимо электропотребители равномерно распределить по нагрузке и на несколько групп (на 2 или 3- 4) для того, чтобы предохранять каждую группу в отдельности.
Для выбора автомата определяем суммарную мощность группы. Формула расчёта потребления электроэнергии по мощности представляет собой сумму потребляемой мощности каждого устройства. Например: на кухне P1 (холодильник) + P2 (электрочайник) + P3 (микроволновка) + P4 (люстра) + P5 (электрический утюг) + P6 (розетки). Общая потребляемая мощность: P =P1 + P2 + P3 +P4 + P5 + P6 (KBT). И так для каждой группы.
Зная мощность P и напряжение U = 220v, определяем потребляемый ток этой группы. I = P/U. Например, суммарная мощность равна 5,5 квт. При этом ток равен I = 5500 /220 = 25 A. Надо отметить, что это максимально вероятный ток, когда все электрические приборы функционируют в одно и то же время (практически этого не случается). защитные автоматы выпускаются по сетке на 6, 10, 16, 20, 25, 32A и так далее. Выбираем автомат с запасом на 32 A. Для остальных групп расчёт аналогичный.
Расчёт нагрузки трёхфазной сети
Расчёт потребляемой мощности по току и напряжению для трехфазной сети рассчитать сложнее. При проектировании считается, что нагрузка симметричная, то есть, распределение нагрузки по фазам равномерное, и токи во всех фазах равные, а в общем проводе потенциал равен нулю. На практике нагрузка по каждой фазе разная. Общая мощность равна сумме нагрузке на каждой фазе P =Pа + Pв + Рс.
Трехфазная сеть переменного тока применяется для питания силовых установок — электродвигателей, трансформаторов, Расчёт мощности трёхфазной сети учитывает P электродвигателей, нагревательных печей и P прочих одно фазных нагрузок — освещения, кондиционеров, бытовых приборов, электроприборов, инвертора.
Потребляемая мощность формируется из их P KBT. Включение комбинированных нагрузок к одной сети может вызвать перекос фаз, что негативно скажется на работе трехфазных устройств. Чтобы избежать этого, нужно равномерно разделить электропотребителей по группам — по цехам, помещениям, домам.
Полная мощность P = P электродвигателей группы + P освещения + P одно фазных потребителей. Отметим, что это максимально возможная нагрузка. Вследствие расчёта необходимо получить суммарный ток по фазам, чтобы определить сечение питающего кабеля и выбрать автомат защиты.
Выбор электрического кабеля
Ток одного двигателя определяем по упрощённой формуле I = P квт * 1.52. например: P1 = 3 квт, I = 3*1.52 = 4.56 А и так для всех потребителей 380 вольт. Для потребителей на 220 v: P1 = P *4.55. например, P = 1.5 * 4.55 = 6.28А. Также определяем ток каждого потребителя. Далее складываем полученные значения тока по каждой фазе. Значение сечения кабеля и защитного автомата находим из максимального полученного значения тока. Например: I = 21A. По сетке выбираем 3 — фазный автомат на 15%больше.
Выбираем на 25 A с маркировкой на автомате С25. Кабель питания выбирается в зависимости от условий эксплуатации и цены. По таблице находим кабель сечением 2.5 мм 2 , с учётом допустимых потерь.
Типы электрических кабелей:
ВВГ сечение от 1.5 до 240 мм 2 - NYM
- КГ
- ВББШ 1.5 — 240 мм 2
- ПБПП 1.5 — 16 мм 2
- ППВ 0.75 — 6 мм 2
- ПВС 0.75 — 16 мм 2
Выбор защитного автомата
Защитные автоматы можно выбрать следующих производителей:
- ABB
- ИЭК
- АсКО
- ETI
- IEK BA 47
- PL4−16
Для учёта потреблённой активной электроэнергии в электрощите устанавливается 3- фазный счётчик. При средней потребляемой P применяется прямое подключение счётчика к нагрузке. При большой нагрузке, когда ток нагрузки больше 60−100 A, электросчётчики подсоединяют через трансформаторы напряжения или тока. Место установки назначается совместно с энергослужбой при следовании правил ПУЭ.
