Kalkulator perhitungan beban catu daya. Perhitungan besarnya arus dengan daya dan tegangan. Perhitungan beban listrik
Saat merancang sirkuit listrik apa pun, daya dihitung. Berdasarkan itu, pemilihan elemen utama dilakukan dan beban yang diijinkan dihitung. Jika perhitungan rangkaian DC tidak sulit (sesuai dengan hukum Ohm, arus harus dikalikan dengan tegangan - P \u003d U * I), maka menghitung daya AC tidak sesederhana itu. Untuk penjelasannya perlu mengacu pada dasar-dasar teknik kelistrikan, tanpa merinci, kami akan memberikan ringkasan singkat dari tesis utama.
Daya total dan komponennya
Di sirkuit AC, perhitungan daya dilakukan dengan mempertimbangkan hukum perubahan tegangan dan arus sinusoidal. Dalam hal ini, konsep daya total (S) diperkenalkan, yang mencakup dua komponen: reaktif (Q) dan aktif (P). Deskripsi grafis dari kuantitas ini dapat dilakukan melalui segitiga daya (lihat Gambar 1).
Komponen aktif (P) berarti kekuatan muatan (konversi listrik yang tidak dapat diubah menjadi panas, cahaya, dll.). Nilai ini diukur dalam watt (W), di tingkat rumah tangga biasanya dihitung dalam kilowatt (kW), di sektor industri - megawatt (mW).
Komponen reaktif (Q) menggambarkan beban listrik kapasitif dan induktif pada rangkaian AC, satuan pengukuran nilai ini adalah Var.
Beras. 1. Segitiga daya (A) dan tegangan (V)Sesuai dengan representasi grafis, rasio dalam segitiga daya dapat dideskripsikan menggunakan identitas trigonometri dasar, yang memungkinkan untuk digunakan rumus berikut:
- S \u003d √P 2 +Q 2, - untuk kekuatan penuh;
- dan Q = U*I*cos φ , dan P = U*I*sin φ untuk komponen reaktif dan aktif.
Perhitungan ini berlaku untuk jaringan fase tunggal (misalnya, rumah tangga 220 V), untuk menghitung daya jaringan tiga fase (380 V), perlu menambahkan pengali ke rumus - √3 (dengan a beban simetris) atau menjumlahkan kekuatan semua fase (jika beban tidak seimbang).
Untuk pemahaman yang lebih baik tentang efek komponen daya penuh, pertimbangkan manifestasi "murni" dari beban dalam bentuk aktif, induktif, dan kapasitif.
Beban resistif
Mari kita ambil rangkaian hipotetis yang menggunakan resistansi "murni" dan sumber tegangan AC yang sesuai. Deskripsi grafis dari pengoperasian sirkuit semacam itu ditunjukkan pada Gambar 2, yang menampilkan parameter utama untuk rentang waktu tertentu (t).
Gambar 2. Kekuatan beban resistif yang ideal Kita dapat melihat bahwa tegangan dan arus disinkronkan dalam fase dan frekuensi, sedangkan daya memiliki frekuensi dua kali lipat. Perhatikan bahwa arah nilai ini positif, dan terus meningkat.
beban kapasitif
Seperti terlihat pada Gambar 3, grafik karakteristik beban kapasitif agak berbeda dengan beban aktif.
Gambar 3. Grafik beban kapasitif ideal Frekuensi fluktuasi daya kapasitif adalah dua kali frekuensi sinusoid perubahan tegangan. Adapun nilai total parameter ini, selama satu periode harmonik sama dengan nol. Pada saat yang sama, tidak ada peningkatan energi (∆W) yang teramati. Hasil ini menunjukkan bahwa pergerakannya terjadi di kedua arah rantai. Artinya, ketika tegangan meningkat, ada akumulasi muatan dalam kapasitansi. Ketika setengah siklus negatif terjadi, muatan yang terakumulasi dibuang ke sirkuit sirkuit.
Dalam proses akumulasi energi dalam kapasitansi beban dan pelepasan selanjutnya, tidak ada pekerjaan yang berguna yang dilakukan.
Beban induktif
Grafik di bawah ini menunjukkan sifat beban induktif "murni". Seperti yang Anda lihat, hanya arah kekuatan yang berubah, untuk peningkatannya sama dengan nol.
Dampak negatif dari beban reaktif
Dalam contoh di atas, opsi dipertimbangkan jika terdapat beban reaktif "bersih". Faktor resistensi aktif tidak diperhitungkan. Dalam kondisi seperti itu, efek reaktifnya nol, artinya dapat diabaikan. Seperti yang Anda pahami, dalam kondisi nyata hal ini tidak mungkin. Sekalipun secara hipotetis beban seperti itu akan ada, seseorang tidak dapat mengecualikan resistansi inti tembaga atau aluminium dari kabel yang diperlukan untuk menghubungkannya ke sumber listrik.
Komponen reaktif dapat memanifestasikan dirinya dalam bentuk pemanasan komponen sirkuit aktif, seperti motor, trafo, kabel penghubung, kabel listrik, dll. Sejumlah energi dihabiskan untuk ini, yang mengarah pada penurunan karakteristik utama.
Daya reaktif bekerja pada rangkaian sebagai berikut:
- tidak menghasilkan karya yang bermanfaat;
- menyebabkan kerugian serius dan beban abnormal pada peralatan listrik;
- dapat menyebabkan kecelakaan serius.
Itulah sebabnya, ketika membuat perhitungan yang tepat untuk rangkaian listrik, tidak mungkin mengecualikan pengaruh beban induktif dan kapasitif dan, jika perlu, menyediakan penggunaan sistem teknis untuk mengimbanginya.
Perhitungan konsumsi daya
Dalam kehidupan sehari-hari, Anda sering kali harus berurusan dengan perhitungan konsumsi daya, misalnya memeriksa beban yang diizinkan pada kabel sebelum menghubungkan konsumen listrik yang boros sumber daya (AC, boiler, kompor listrik, dll.). Juga dalam perhitungan seperti itu ada kebutuhan ketika memilih pemutus sirkuit untuk switchboard yang menghubungkan apartemen ke catu daya.
Dalam kasus seperti itu, tidak perlu menghitung daya dengan arus dan tegangan, cukup untuk menjumlahkan energi yang dikonsumsi dari semua perangkat yang dapat dihidupkan pada waktu yang bersamaan. Tanpa menghubungi perhitungan, Anda dapat mengetahui nilai ini untuk setiap perangkat dengan tiga cara:
Saat menghitung, harus diperhitungkan bahwa daya awal beberapa peralatan listrik mungkin berbeda secara signifikan dari nominalnya. Untuk perangkat rumah tangga, parameter ini hampir tidak pernah ditunjukkan dalam dokumentasi teknis, oleh karena itu, perlu merujuk ke tabel yang sesuai, yang berisi nilai rata-rata parameter daya awal untuk berbagai perangkat (disarankan untuk memilih nilai maksimum).
Untuk memasang kabel listrik dengan benar, memastikan pengoperasian seluruh sistem kelistrikan tanpa gangguan dan menghilangkan risiko kebakaran, perlu menghitung beban pada kabel sebelum membeli kabel untuk menentukan penampang yang diperlukan.
Ada beberapa jenis beban, dan untuk pemasangan sistem kelistrikan dengan kualitas terbaik, perlu menghitung beban pada kabel untuk semua indikator. Bagian kabel ditentukan oleh beban, daya, arus dan tegangan.
Perhitungan bagian daya
Untuk menghasilkan, perlu menjumlahkan semua indikator peralatan listrik yang beroperasi di apartemen. Perhitungan beban listrik pada kabel dilakukan hanya setelah operasi ini.
Perhitungan penampang kabel dengan tegangan
Perhitungan beban listrik pada kabel harus disertakan. Ada beberapa jenis jaringan listrik - fase tunggal 220 volt, serta tiga fase - 380 volt. Di apartemen dan tempat tinggal, sebagai aturan, jaringan satu fase digunakan, oleh karena itu, dalam proses perhitungan, momen ini harus diperhitungkan - tegangan harus ditunjukkan dalam tabel untuk menghitung penampang.
Perhitungan penampang kabel sesuai dengan beban
Tabel 1. Daya terpasang (kW) untuk kabel terbuka
| Penampang konduktor, mm 2 | Kabel dengan konduktor tembaga | Kabel dengan konduktor aluminium | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | |
| 0,5 | 2,4 | |||
| 0,75 | 3,3 | |||
| 1 | 3,7 | 6,4 | ||
| 1,5 | 5 | 8,7 | ||
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
Tabel 2. Daya terpasang (kW) untuk kabel yang diletakkan di gerbang atau pipa
| Penampang konduktor, mm 2 | Kabel dengan konduktor tembaga | Kabel dengan konduktor aluminium | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | |
| 0,5 | ||||
| 0,75 | ||||
| 1 | 3 | 5,3 | ||
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | ||
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | |
Setiap alat listrik yang dipasang di rumah memiliki daya tertentu - indikator ini ditunjukkan pada papan nama peralatan atau di paspor teknis peralatan tersebut. Untuk mengimplementasikan, Anda perlu menghitung daya total. Saat menghitung penampang kabel sesuai dengan beban, semua peralatan listrik perlu ditulis ulang, dan Anda juga perlu memikirkan peralatan apa yang dapat ditambahkan di masa mendatang. Karena pemasangan dilakukan untuk waktu yang lama, masalah ini perlu diperhatikan agar peningkatan beban yang tajam tidak menyebabkan keadaan darurat.
Misalnya, Anda mendapatkan jumlah tegangan total 15.000 watt. Karena tegangan di sebagian besar tempat tinggal adalah 220 V, kami akan menghitung sistem catu daya dengan mempertimbangkan beban satu fase.
Selanjutnya, Anda perlu mempertimbangkan berapa banyak peralatan yang dapat bekerja secara bersamaan. Hasilnya, Anda mendapatkan angka yang signifikan: 15.000 (W) x 0,7 (faktor keserentakan 70%) = 10.500 W (atau 10,5 kW) - kabel harus diberi nilai untuk beban ini.
Anda juga perlu menentukan dari bahan apa inti kabel akan dibuat, karena logam yang berbeda memiliki sifat konduktif yang berbeda. Di daerah pemukiman, kabel tembaga terutama digunakan, karena sifat konduktifnya jauh melebihi aluminium.
Perlu diingat bahwa kabel harus memiliki tiga inti, karena pentanahan diperlukan untuk sistem catu daya di tempat. Selain itu, Anda perlu menentukan jenis instalasi apa yang akan Anda gunakan - terbuka atau tersembunyi (di bawah plester atau di dalam pipa), karena perhitungan penampang kabel juga bergantung pada hal ini. Setelah Anda memutuskan beban, bahan inti dan jenis pemasangannya, Anda dapat melihat bagian kabel yang diinginkan di tabel.
Perhitungan penampang kabel dengan arus
Pertama, Anda perlu menghitung beban listrik pada kabel dan mencari tahu dayanya. Katakanlah dayanya ternyata 4,75 kW, kami memutuskan untuk menggunakan kabel (kawat) tembaga dan meletakkannya di saluran kabel. dihasilkan sesuai dengan rumus I \u003d W / U, dimana W adalah daya, dan U adalah tegangan yaitu 220 V. Sesuai dengan rumus ini, 4750/220 \u003d 21,6 A. Selanjutnya kita lihat tabel 3, kita mendapatkan 2, 5 mm.
Tabel 3. Beban arus yang diizinkan untuk kabel dengan konduktor tembaga disembunyikan
| Penampang konduktor, mm | Konduktor tembaga, kabel dan kabel | |
|---|---|---|
| Tegangan 220 V | Tegangan 380 V | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |
Pertanyaan memilih bagian kabel untuk pemasangan kabel di rumah atau apartemen sangatlah serius. Jika indikator ini tidak sesuai dengan beban di sirkuit, maka insulasi kawat akan mulai terlalu panas, kemudian meleleh dan terbakar. Hasil akhirnya adalah korsleting. Masalahnya adalah beban menciptakan kerapatan arus tertentu. Dan jika penampang kabel kecil, maka kerapatan arus di dalamnya akan besar. Oleh karena itu, sebelum membeli perlu menghitung penampang kabel sesuai dengan bebannya.
Tentu saja, Anda tidak boleh sembarangan memilih kabel dengan penampang yang lebih besar. Ini akan mencapai anggaran Anda terlebih dahulu. Dengan penampang yang lebih kecil, kabel mungkin tidak dapat menahan beban dan akan cepat rusak. Oleh karena itu, yang terbaik adalah memulai dengan pertanyaan bagaimana cara menghitung beban pada kabel? Dan baru setelah itu, menurut indikator ini, pilih kabel listrik itu sendiri.
Perhitungan daya
Cara termudah adalah menghitung daya total yang akan dikonsumsi rumah atau apartemen. Perhitungan ini akan digunakan untuk memilih bagian kabel dari tiang saluran listrik ke mesin pengantar ke pondok atau dari panel akses ke apartemen ke kotak sambungan pertama. Dengan cara yang sama, kabel dihitung untuk loop atau ruangan. Jelas bahwa kabel input akan memiliki bagian terbesar. Dan semakin jauh dari kotak persimpangan pertama, indikator ini akan semakin berkurang.
Tapi kembali ke perhitungan. Jadi, pertama-tama perlu ditentukan kekuatan total konsumen. Untuk masing-masing (peralatan rumah tangga dan lampu penerangan), indikator ini ditunjukkan pada kasing. Jika tidak ditemukan, lihat di paspor atau di petunjuknya.
Setelah itu, semua kekuatan harus ditambahkan. Ini adalah kekuatan total rumah atau apartemen. Perhitungan yang persis sama harus dilakukan di sepanjang kontur. Tapi ada satu hal yang diperdebatkan di sini. Beberapa ahli merekomendasikan untuk mengalikan total dengan faktor reduksi 0,8, mengikuti aturan bahwa tidak semua perangkat akan terhubung ke sirkuit secara bersamaan. Yang lain, sebaliknya, menyarankan mengalikan dengan faktor pengali 1,2, sehingga menciptakan margin tertentu untuk masa depan, karena ada kemungkinan besar peralatan rumah tangga tambahan muncul di rumah atau apartemen. Menurut pendapat kami, opsi kedua adalah yang terbaik.
Pemilihan kabel
Sekarang, mengetahui indikator daya total, Anda dapat memilih bagian kabel. PUE memiliki tabel yang memudahkan untuk membuat pilihan ini. Berikut adalah beberapa contoh untuk saluran listrik yang diberi energi 220 volt.
- Jika total daya 4 kW, maka penampang kabel akan menjadi 1,5 mm².
- Daya 6 kW, penampang 2,5 mm².
- Daya 10 kW - penampang 6 mm².
Ada meja yang persis sama untuk jaringan listrik 380 volt.
Perhitungan beban saat ini
Ini adalah nilai perhitungan paling akurat yang dilakukan pada beban saat ini. Untuk ini, rumus digunakan:
I=P/U cos φ, dimana
- Saya adalah kekuatan saat ini;
- P adalah kekuatan total;
- U - tegangan dalam jaringan (dalam hal ini, 220 V);
- cos φ adalah faktor daya.
Ada rumus untuk jaringan listrik tiga fase:
I=P/(U cos φ)*√3.
Dengan indikator kekuatan arus itulah penampang kabel ditentukan menurut tabel yang sama di PUE. Sekali lagi, berikut adalah beberapa contoh.
- Kekuatan arus 19 A - penampang kabel 1,5 mm².
- 27 A - 2,5 mm².
- 46 A - 6 mm².
Seperti dalam kasus menentukan penampang dengan kekuatan, di sini yang terbaik adalah mengalikan indikator kekuatan saat ini dengan faktor pengali 1,5.
Kemungkinan
Ada kondisi tertentu di mana arus di dalam kabel dapat bertambah atau berkurang. Misalnya, dalam kabel listrik terbuka, ketika kabel diletakkan di sepanjang dinding atau langit-langit, kekuatan arus akan meningkat daripada di sirkuit tertutup. Ini berhubungan langsung dengan suhu sekitar. Semakin besar, semakin banyak arus yang bisa dilewati kabel ini.
Perhatian! Semua tabel PUE di atas dihitung dengan syarat kabel dioperasikan pada suhu + 25 ° C dengan suhu kabel itu sendiri tidak lebih dari + 65 ° C.
Artinya, ternyata jika beberapa kabel diletakkan dalam satu baki, kerut atau pipa sekaligus, maka suhu di dalam kabel akan meningkat karena pemanasan kabel itu sendiri. Ini mengarah pada fakta bahwa beban arus yang diizinkan berkurang 10-30 persen. Hal yang sama berlaku untuk kabel terbuka di dalam ruangan berpemanas. Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan: saat menghitung penampang kabel, tergantung pada beban saat ini pada suhu operasi yang tinggi, Anda dapat memilih kabel dengan area yang lebih kecil. Ini, tentu saja, merupakan penghematan yang bagus. Ngomong-ngomong, ada juga tabel koefisien reduksi di PUE.
Ada satu hal lagi yang menyangkut panjang kabel listrik yang digunakan. Semakin panjang kabel, semakin besar kehilangan tegangan di bagian tersebut. Kerugian sama dengan 5% digunakan dalam perhitungan apa pun. Artinya, ini maksimal. Jika kerugian lebih besar dari nilai ini, maka penampang kabel harus ditambah. Omong-omong, tidak sulit untuk menghitung kerugian arus secara mandiri jika Anda mengetahui hambatan kabel dan beban saat ini. Meskipun opsi terbaik adalah menggunakan tabel PUE, di mana ketergantungan momen beban dan kerugian dibuat. Dalam hal ini, momen beban adalah produk dari konsumsi daya dalam kilowatt dan panjang kabel itu sendiri dalam meter.
Mari kita lihat contoh di mana kabel terpasang sepanjang 30 mm pada sumber listrik AC 220 volt dapat menahan beban 3 kW. Dalam hal ini, momen beban akan sama dengan 3 * 30 \u003d 90. Kami melihat tabel PUE, yang menunjukkan bahwa momen ini sesuai dengan kerugian sebesar 3%. Artinya, kurang dari nilai nominal 5%. Apa yang diperbolehkan. Seperti disebutkan di atas, jika kerugian yang dihitung melebihi penghalang lima persen, maka kabel yang lebih besar harus dibeli dan dipasang.
Perhatian! Kerugian ini sangat mempengaruhi pencahayaan dengan lampu tegangan rendah. Karena pada 220 volt 1-2 V tidak dipantulkan dengan kuat, tetapi pada 12 V langsung terlihat.
Saat ini, kabel aluminium jarang digunakan dalam pemasangan kabel. Tetapi Anda perlu tahu bahwa ketahanannya 1,7 kali lebih besar dari ketahanan tembaga. Dan, oleh karena itu, kerugian mereka berkali-kali lipat lebih besar.
Sedangkan untuk jaringan tiga fase, di sini momen bebannya enam kali lebih besar. Itu tergantung pada fakta bahwa beban itu sendiri didistribusikan dalam tiga fase, dan ini, karenanya, merupakan peningkatan torsi yang tinggi. Ditambah peningkatan ganda karena distribusi konsumsi daya yang simetris secara bertahap. Dalam hal ini, arus dalam rangkaian nol harus sama dengan nol. Jika distribusi fase asimetris, dan ini menyebabkan peningkatan kerugian, Anda harus menghitung penampang kabel untuk beban di setiap kabel secara terpisah dan memilihnya sesuai dengan ukuran perhitungan maksimum.
Kesimpulan tentang topik
Seperti yang Anda lihat, untuk menghitung penampang kabel berdasarkan beban, Anda harus memperhitungkan berbagai koefisien (mengurangi dan menambah). Sendiri, jika Anda seorang tukang listrik setingkat amatir atau master pemula, ini tidak mudah dilakukan. Oleh karena itu, saran - undang spesialis yang berkualifikasi tinggi, biarkan dia melakukan semua perhitungan sendiri dan membuat diagram pengkabelan yang kompeten. Tetapi pemasangannya bisa dilakukan dengan tangan Anda sendiri.
Penentuan beban maksimum dengan metode faktor permintaan
Metode ini adalah yang paling sederhana dan bermuara pada penghitungan beban aktif maksimum menggunakan rumus:
Metode faktor permintaan dapat digunakan untuk menghitung beban untuk masing-masing kelompok penerima daya, bengkel dan perusahaan pada umumnya, yang memiliki data tentang nilai koefisien ini (lihat).
Saat menghitung beban untuk masing-masing kelompok penerima listrik, metode ini direkomendasikan untuk kelompok yang penerima listriknya beroperasi dengan beban konstan dan dengan koefisien switching sama dengan (atau mendekati) satu, seperti motor listrik pompa, kipas angin, dll. .
Menurut nilai P30 yang diperoleh untuk setiap kelompok penerima daya, beban reaktif ditentukan:
selain itu, tanφ ditentukan oleh cosφ, karakteristik kelompok penerima daya ini.
Kemudian, beban aktif dan reaktif dijumlahkan secara terpisah dan beban total ditemukan:
Beban ΣР30 dan ΣQ30 adalah jumlah maksimum untuk masing-masing kelompok penerima daya, padahal jumlah maksimum harus ditentukan. Oleh karena itu, ketika menentukan beban pada bagian jaringan dengan sejumlah besar kelompok penerima daya yang heterogen, koefisien tumpang tindih maksimum KΣ harus diperkenalkan, mis. ambil:
Nilai KΣ berkisar dari 0,8 hingga 1, dan batas bawah biasanya diambil saat menghitung beban di seluruh perusahaan secara keseluruhan.
Untuk daya tinggi, serta untuk penerima listrik, jarang atau bahkan untuk pertama kali ditemui dalam praktik desain, faktor permintaan harus diidentifikasi dengan mengklarifikasi, bersama dengan teknolog, faktor beban aktual.
Penentuan beban maksimum menggunakan metode ekspresi dua istilah
Metode ini diusulkan oleh Eng. D. S. Livshits awalnya untuk menentukan beban desain untuk motor listrik dari penggerak individu peralatan mesin pengerjaan logam, dan kemudian diperluas ke kelompok penerima listrik lainnya.
Menurut metode ini, beban aktif maksimum setengah jam untuk sekelompok penerima daya dengan mode operasi yang sama ditentukan dari ekspresi:
di mana Run adalah daya terpasang n penerima daya terbesar, b, c-koefisien yang konstan untuk grup penerima daya tertentu dari mode operasi yang sama.
Menurut arti fisik, anggota pertama dari rumus perhitungan menentukan daya rata-rata, dan yang kedua - daya tambahan, yang dapat terjadi dalam waktu setengah jam sebagai akibat dari kebetulan beban maksimum penerima daya individu dari penerima daya. kelompok. Akibatnya:
Oleh karena itu, untuk nilai Rup yang kecil dibandingkan dengan Ru, yang terjadi dengan sejumlah besar penerima daya dengan daya yang kurang lebih sama, K30 ≈KI, dan suku kedua dari rumus perhitungan dapat diabaikan dalam kasus seperti itu, mengambil P30 ≈ bRp ≈ Rav.cm. Sebaliknya, dengan jumlah penerima daya yang sedikit, apalagi jika dayanya sangat berbeda, pengaruh suku kedua rumus tersebut menjadi sangat signifikan.
Perhitungan dengan metode ini lebih rumit dibandingkan dengan metode koefisien permintaan. Oleh karena itu, penggunaan metode ekspresi dua istilah membenarkan dirinya sendiri hanya untuk kelompok penerima daya yang beroperasi dengan beban variabel dan dengan faktor peralihan kecil, di mana faktor permintaan tidak ada sama sekali atau dapat menyebabkan hasil yang salah. Secara khusus, misalnya, dimungkinkan untuk merekomendasikan penggunaan metode ini untuk motor listrik dari peralatan mesin pengerjaan logam dan untuk tungku resistansi listrik berdaya rendah dengan pemuatan produk secara berkala.
Metodologi untuk menentukan beban total S30 menggunakan metode ini serupa dengan yang dijelaskan untuk metode faktor permintaan.
Penentuan beban maksimum dengan metode jumlah efektif penerima listrik.
Jumlah penerima daya yang efektif dipahami sebagai jumlah penerima yang sama dalam daya dan homogen dalam mode operasi, yang menentukan nilai yang sama dari maksimum yang dihitung sebagai sekelompok penerima dengan daya dan mode operasi yang berbeda.
Jumlah efektif penerima daya ditentukan dari ekspresi:
Berdasarkan ukuran n e dan faktor pemanfaatan yang sesuai dengan kelompok penerima daya ini, menurut tabel referensi, koefisien KM maksimum ditentukan dan kemudian beban aktif maksimum setengah jam
Untuk menghitung beban dari satu kelompok penerima daya dari mode operasi yang sama, definisi pe masuk akal hanya jika penerima daya yang termasuk dalam kelompok berbeda secara signifikan dalam daya.
Dengan kekuatan yang sama p penerima listrik termasuk dalam grup
yaitu jumlah efektif motor listrik sama dengan jumlah sebenarnya. Oleh karena itu, dengan kekuatan penerima daya kelompok yang sama atau sedikit berbeda, disarankan untuk menentukan KM dengan jumlah penerima daya yang sebenarnya.
Saat menghitung beban untuk beberapa kelompok penerima daya, perlu untuk menentukan nilai rata-rata faktor penggunaan menggunakan rumus:
Metode jumlah efektif penerima daya berlaku untuk semua kelompok penerima daya, termasuk untuk penerima daya dengan operasi terputus-putus. Dalam kasus terakhir, daya terpasang Ru dikurangi menjadi PV = 100%, yaitu untuk operasi jangka panjang.
Metode jumlah efektif penerima daya lebih baik daripada metode lain karena faktor maksimum, yang merupakan fungsi dari jumlah penerima daya, dilibatkan dalam menentukan beban. Dengan kata lain, metode ini menghitung jumlah maksimum beban masing-masing kelompok, dan bukan jumlah maksimum, seperti yang terjadi, misalnya, dengan metode faktor permintaan.
Untuk menghitung komponen reaktif beban Q30 dari nilai P30 yang ditemukan, perlu ditentukan tanφ. Untuk tujuan ini, perlu menghitung beban pergeseran rata-rata untuk setiap kelompok penerima daya dan menentukan tanφ dari rasio:
Kembali ke definisi pe, perlu dicatat bahwa dengan sejumlah besar kelompok dan kekuatan penerima daya individu yang berbeda dalam kelompok, menemukan ΣРу2 ternyata secara praktis tidak dapat diterima. Oleh karena itu, metode yang disederhanakan untuk menentukan pe digunakan, bergantung pada nilai relatif dari jumlah afektif penerima daya p "e \u003d ne / n.
Angka ini ditemukan di tabel referensi tergantung pada rasio:
di mana n1 adalah jumlah penerima daya, yang masing-masing memiliki daya setidaknya setengah dari daya penerima daya paling kuat, ΣРпг1 adalah jumlah kapasitas terpasang penerima daya ini, n adalah jumlah semua penerima daya, ΣPу adalah jumlah kapasitas terpasang semua penerima daya.
Penentuan beban maksimum sesuai dengan norma spesifik konsumsi listrik per unit keluaran
Memiliki informasi tentang produktivitas yang direncanakan dari perusahaan, bengkel atau kelompok penerima teknologi dan tentang , Anda dapat menghitung beban aktif setengah jam maksimum sesuai dengan ekspresi,
di mana Wyd adalah konsumsi listrik spesifik per ton produk, M adalah output tahunan, Tm.a adalah jumlah jam penggunaan beban aktif maksimum tahunan.
Dalam hal ini, total beban ditentukan berdasarkan rata-rata tertimbang faktor daya tahunan:
Metode perhitungan ini dapat digunakan untuk penentuan perkiraan beban untuk perusahaan secara keseluruhan atau untuk bengkel individu yang menghasilkan produk jadi. Untuk menghitung beban untuk masing-masing bagian jaringan listrik, penggunaan metode ini biasanya tidak mungkin dilakukan.
Kasus khusus untuk menentukan beban maksimum dengan jumlah penerima listrik hingga lima
Perhitungan beban grup dengan sejumlah kecil penerima daya dapat dilakukan dengan cara sederhana berikut.
1. Jika ada dua atau tiga penerima listrik dalam grup, dimungkinkan untuk mengambil jumlah daya pengenal penerima listrik sebagai beban maksimum yang dihitung:
dan sesuai
Untuk penerima listrik yang memiliki jenis, daya, dan mode operasi yang homogen, penambahan aritmatika dengan daya penuh diperbolehkan. Kemudian,
2. Jika ada empat hingga lima penerima listrik dengan jenis, daya, dan mode operasi yang sama dalam grup, beban maksimum dapat dihitung berdasarkan faktor beban rata-rata, dan dalam hal ini, penambahan aritmatika dari daya total adalah diizinkan:
3. Dengan jumlah yang sama dari berbagai jenis penerima daya, beban maksimum yang dihitung harus diambil sebagai jumlah dari produk daya pengenal penerima daya dan karakteristik faktor beban dari penerima daya ini:
dan sesuai:
Penentuan beban maksimum yang ada di grup, bersama dengan penerima listrik tiga fase, juga fase tunggal
Jika total daya terpasang dari penerima daya fase tunggal stasioner dan seluler tidak melebihi 15% dari total daya penerima daya tiga fase, maka seluruh beban dapat dianggap tiga fase, terlepas dari tingkat keseragaman distribusi. beban satu fasa per fasa.
Jika tidak, yaitu jika total daya terpasang penerima daya satu fasa melebihi 15% dari total daya penerima daya tiga fasa, distribusi beban satu fasa dengan fasa harus dilakukan sedemikian rupa sehingga derajat terbesar dari keseragaman tercapai.
Jika memungkinkan, beban dapat dihitung dengan cara biasa, jika tidak, maka perhitungan harus dilakukan untuk salah satu fase tersibuk. Dalam hal ini, dua kasus dimungkinkan:
1. semua penerima listrik fase tunggal terhubung ke tegangan fase,
2. Di antara penerima listrik fase tunggal, ada yang terhubung ke tegangan listrik.
Dalam kasus pertama, sepertiga dari daya aktualnya harus diambil sebagai daya terpasang untuk grup penerima daya tiga fase (jika ada), untuk grup penerima daya satu fase - daya yang terhubung ke fase yang paling banyak dimuat.
Berdasarkan kekuatan fasa yang diperoleh dengan cara ini, beban maksimum dari fasa yang paling banyak dibebani dihitung dengan salah satu metode, dan kemudian, dengan mengalikan beban ini dengan 3, beban saluran tiga fasa ditentukan.
Dalam kasus kedua, fasa yang paling banyak dibebani hanya dapat ditentukan dengan menghitung daya rata-rata, di mana beban fasa tunggal yang terhubung ke tegangan saluran harus dibawa ke fasa yang sesuai.
Daya aktif dikurangi menjadi fase a penerima fase tunggal, terhubung, misalnya, antara fase ab dan ac, ditentukan oleh ekspresi:
Dengan demikian, daya reaktif penerima tersebut
di sini Pab, Ras adalah kekuatan yang terhubung ke tegangan saluran antara fase ab dan ac, masing-masing, p(ab)a, p(ac)a, q(ab)a, q(ac)a, adalah faktor reduksi dari beban terhubung ke tegangan tegangan saluran, ke fasa a.
Dengan permutasi melingkar dari indeks, ekspresi dapat diperoleh untuk membawa daya ke fase apa pun.
Untuk pengoperasian kabel listrik yang tahan lama dan andal, perlu untuk memilih penampang kabel yang tepat. Untuk melakukan ini, Anda perlu menghitung beban di jaringan listrik. Saat melakukan perhitungan, harus diingat bahwa perhitungan beban satu alat listrik dan sekelompok alat listrik agak berbeda.
Perhitungan beban saat ini untuk satu konsumen
Pilihan pemutus sirkuit dan perhitungan beban untuk satu konsumen di jaringan perumahan 220 V cukup sederhana. Untuk melakukan ini, kami mengingat hukum utama teknik kelistrikan - hukum Ohm. Setelah itu, setelah mengatur daya alat listrik (ditunjukkan dalam paspor untuk alat listrik) dan tegangan yang diberikan (untuk jaringan rumah tangga fase tunggal 220 V), kami menghitung arus yang dikonsumsi oleh alat listrik tersebut.
Misalnya, alat listrik rumah tangga memiliki tegangan suplai 220 V dan daya papan nama 3 kW. Kami menerapkan hukum Ohm dan mendapatkan I nom \u003d P nom / U nom \u003d 3000 W / 220 V \u003d 13,6 A. Oleh karena itu, untuk melindungi konsumen energi listrik ini, perlu memasang pemutus sirkuit dengan arus terukur sebesar 14 A. Karena tidak ada, dipilih yang terdekat lebih besar, yaitu dengan arus pengenal 16 A.
Perhitungan beban saat ini untuk kelompok konsumen
Karena catu daya konsumen listrik dapat dilakukan tidak hanya secara individu, tetapi juga secara berkelompok, masalah penghitungan beban sekelompok konsumen menjadi relevan, karena mereka akan dihubungkan ke satu pemutus sirkuit.
Untuk menghitung sekelompok konsumen, koefisien permintaan K s diperkenalkan. Ini menentukan kemungkinan koneksi simultan dari semua konsumen grup untuk waktu yang lama.
Nilai K c = 1 sesuai dengan koneksi simultan semua peralatan listrik grup. Secara alami, penyertaan semua konsumen listrik di apartemen pada saat yang sama sangat jarang, menurut saya luar biasa. Ada banyak metode untuk menghitung koefisien permintaan untuk perusahaan, rumah, pintu masuk, bengkel, dan sebagainya. Faktor permintaan sebuah apartemen akan bervariasi untuk kamar yang berbeda, konsumen, dan juga akan sangat bergantung pada gaya hidup penghuninya.
Oleh karena itu, penghitungan sekelompok konsumen akan terlihat lebih rumit, karena koefisien ini harus diperhitungkan.
Tabel di bawah menunjukkan faktor permintaan peralatan listrik di apartemen kecil:
Koefisien permintaan akan sama dengan rasio pengurangan daya terhadap total K dari apartemen = 2843/8770 = 0,32.
Kami menghitung arus beban I nom \u003d 2843 W / 220 V \u003d 12,92 A. Kami memilih mesin otomatis untuk 16A.
Menggunakan rumus di atas, kami menghitung arus operasi jaringan. Sekarang Anda perlu memilih bagian kabel untuk setiap konsumen atau kelompok konsumen.
PUE (aturan instalasi listrik) mengatur penampang kabel untuk berbagai arus, voltase, daya. Di bawah ini adalah tabel dari mana, menurut perkiraan daya jaringan dan arus, bagian kabel untuk instalasi listrik dengan tegangan 220 V dan 380 V dipilih:
Tabel hanya menunjukkan penampang kabel tembaga. Ini karena kabel aluminium tidak dipasang di bangunan tempat tinggal modern.
Juga di bawah ini adalah tabel dengan kisaran kapasitas peralatan listrik rumah tangga untuk perhitungan jaringan tempat tinggal (dari standar untuk menentukan beban desain bangunan, apartemen, rumah pribadi, distrik mikro).
Pemilihan ukuran kabel tipikal
Sesuai dengan bagian kabel, pemutus sirkuit digunakan. Paling sering, versi klasik dari bagian kawat digunakan:
- Untuk sirkuit penerangan dengan penampang 1,5 mm 2;
- Untuk sirkuit soket dengan penampang 2,5 mm 2;
- Untuk kompor listrik, AC, pemanas air - 4 mm 2;
Kabel 10 mm 2 digunakan untuk memasukkan catu daya ke dalam apartemen, meskipun dalam kebanyakan kasus 6 mm 2 sudah cukup. Tetapi bagian 10 mm 2 dipilih dengan margin, bisa dikatakan, dengan ekspektasi peralatan listrik yang lebih banyak. Juga, RCD umum dengan arus trip 300 mA dipasang di input - tujuannya adalah api, karena arus trip terlalu tinggi untuk melindungi seseorang atau hewan.
Untuk melindungi manusia dan hewan, RCD dengan arus trip 10 mA atau 30 mA digunakan langsung di ruangan yang berpotensi tidak aman, seperti dapur, kamar mandi, dan terkadang grup outlet kamar. Jaringan penerangan, biasanya, tidak dilengkapi dengan RCD.
Memuat...
