Меню

Момент токов момент нагрузок



Удобно ли рассчитывать потери напряжения через моменты?

Дата19 ноября 2017 Авторk-igor

Практически в каждом проекте приходится рассчитывать потери напряжения. Существуют разные способы расчета, но все они, в принципе, основаны на одних и тех же формулах, поэтому и результаты должны быть одинаковые. Так ли это? Сейчас мы проверим.

Многие считают потери напряжения через моменты нагрузок и периодически мне задают вопросы о правильности расчетов в моих программах. Сейчас вы сами увидите, насколько эффективна моя программа по расчету потери напряжения и насколько она выдает достоверные результаты.

Что такое момент нагрузки?

М=P*L, где

М – момент нагрузки, кВт*м;

Р – мощность, кВт;

L – длина участка, м.

Чтобы рассчитать потери напряжения через момент нагрузки нам необходимо знать передаваемую мощность, длину участка и иметь вспомогательные таблицы для расчета.

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в однофазной сети (220В):

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в однофазной сети (220В)

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в однофазной сети (220В)

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в трехфазной сети (380В):

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в трехфазной сети (380В)

Моменты для медных и алюминиевых кабелей в трехфазной сети (380В)

Суть расчета заключается в том, чтобы посчитать момент и по таблице определить потери напряжения для нужного сечения кабеля.

А что если полученный момент нагрузки отличается от табличного значения? Придется округлять либо применять дополнительно интерполяцию.

А что если в таблице нет нужного сечения? Придется искать расширенные таблицы (возможно где-то есть).

Лично я никогда не считал потери напряжения через моменты, т.к. этот способ не удобен и не отвечает последним требованиям нормативных документов.

Сейчас мы проверим, правильно ли считает потери напряжения моя программа.

Я выбрал по 2 значения в каждой таблице с моментами. Думаю нет смысла проверять каждое значение.

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в однофазной сети:

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в однофазной сети

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в однофазной сети

Наверняка вы заметили, что в моей программе результаты примерно на 10% выше. В чем же дело? Разность результатов обусловлена разными значениями удельного сопротивления меди и алюминия. Если взять другие значения, то получим практически точно такие же значения:

Удельное сопротивление 1Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Удельное сопротивление 1Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Я же использую значения, которые указаны в ГОСТ Р 50571.5.52-2011.

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в трехфазной сети:

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в трехфазной сети

Результаты проверки программы по расчету потери напряжения в трехфазной сети

Результаты с учетом уменьшенного значения удельного сопротивления:

Удельное сопротивление 3Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Удельное сопротивление 3Р 0,02/0,033 Ом*мм2/м

Я думаю, теперь у вас не возникнут вопросы по поводу правильности расчета потери напряжения при помощи моих программ.

А вам удобно считать потери напряжения через моменты?

P.S. Ваша помощь позволяет вам получить не только мои программы, но и способствует написанию новых полезный статей, записи полезных видеороликов.

Советую почитать:

Рубрика: Про расчет Метки: момент нагрузки

комментариев 8 “Удобно ли рассчитывать потери напряжения через моменты?”

Привет, Игорь! Номинальные напряжения сети давно изменились на 0,23 и 0,4 кВ.

Значение 230/400 В является результатом эволюции систем 220/380 В и 240/415 В, которые завершили использовать в Европе и во многих других странах. Однако системы 220/380 В и 240/415 В до сих пор продолжают применять.

Номинальное напряжение 220/230 В принято в соответствие с требованиями ГОСТ 32144-2013. Так же действуют другие системы нормирования напряжений: в соответствие с ГОСТ 29322-2014 номинальные напряжения равны 230/400 В, в соответствие с ГОСТ 23366-78 номинальные напряжения принимаются: на выходах источников и преобразователей электроэнергии – 230/400 В, а на нагрузке – 220/380 В.

Я говорил об этом:

ГОСТ 29322-92 (IEC 60038:2009) Напряжения стандартные — Номинальные напряжения уже существующих сетей напряжением 220/380 и 240/415 В должны быть приведены к рекомендуемому значению 230/400 В. До 2003 г. в качестве первого этапа электроснабжающие организации в странах, имеющих сеть 220/380 В, должны привести напряжения к значению 230/400 В (ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) Стандартные напряжения%).

Номинальное напряжение 220/230 В принято в соответствие с требованиями ГОСТ 32144-2013

Не нашел я там ничего про стандарты напряжений кроме упоминания ГОСТ 29322-92, который эволюционировал в ГОСТ 29322-2014, где принят стандарт — 230/400 В.:

Номинальное напряжение системы переменного тока в диапазоне от 100 до 1000 В следует выбирать из значений, приведенных в Таблице 1.

.

a) Значение 230/400 В является результатом эволюции систем 220/380 В и 240/415 В, которые завершили использовать в Европе и во многих других странах. Однако системы 220/380 В и 240/415 В до сих пор продолжают применять.

Множество систем 220/380 давно перевели на 230/400, и во всех новых, с которыми встречался, напряжение в розетках 230/400 В. В новых коттеджных поселках в домах, которые находятся в начале линии недалеко от трансформатора, напряжение >240 В.

Читайте также:  Памятка безопасность при работе с током

«ГОСТ 23366-78» — может его забыли отменить? Надо его еще поизучать.

Я считаю через моменты. По формуле, указанной в том же справочнике, что и таблицы из статьи. dU=P*L/(C*q). Где q — сечение проводника. С — коэффициент, зависящий от материала проводника и напряжения сети. Для меди в данном справочнике указан С=77. Алюминимй — 44. Хотя в других источниках встречал также и другие цифры. Но большинство справочников дают 77. Формула простая и удобная. Легко считать любые значения.

Кто считает потери напряжения через моменты нагрузок, докажите мне откуда взялись в справочникне коэффицент С, откуда эти цифры?

Физику и ТОЭ все ведь изучали, у меня никак не получалось вывести справочные значения.

Через формулу для трёхфазной сети √3*Ток*длина*(Rуд*cos+Xуд*sin) = количество потерянных вольт.

Вольт/вольт = % потерь напряжения.

В этой формуле всё можно вывести физически. А как через моменты это всё выводить?

У вас видимо ошибка:

Rуд ® — активное сопротивление 1 км линии.

Xуд (x) — индуктивное сопротивление 1 км линии.

Эти таблицы для нагрузок с cos фи = 1?

Т.е. если cos фи = 0,8, то эти таблицы будут показывать заниженные значения падения напряжения?

Да, но погрешность будет не такая уж критичная.

Зачем вам эти таблицы? Не забивайте голову ненужной и устаревшей информацией))

Источник

Вопрос № 39 Что называется моментом тока и моментом нагрузки

моментом тока – характеризует падение напряжение при прохождении активной состовляющей тока

моментом нагрузки- применяется при сравнении различных вариантов конфигурациисетей При наименьшем моменте нагрузок будут минимальные потери напряжения

Вопрос № 40 Для каких видов линий ошибки от неучёта реактивного сопротивления будут наибольшими, а для каких наименьшими ?

Внутри однопроволочных проводов магнитный поток при одном и том же токе значительно больше, чем в многопроволочных, у которых он ослабляется воздушными промежутками между отдельными проволочками. Поэтому внутреннее индуктивное сопротивление линий с однопрволочными проводами значительно больше сопротивления линий с многопроволочными проводами.

У кабельных линий с их малыми расстояниями между токоведущими проводами индуктивное сопротивление значительно меньше, чем у воздушных. Это обстоятельство дает возможность в некоторых случаях при расчетах пренебре­гать индуктивным сопротивлением кабельных линий.

Из выше сказанного следует, что ошибки от неучёта реактивного сопротивления будут больше в одноцепных линиях, а меньше – в многоцепных.

Вопрос 41. Объясните понятие эквивалентной равномерно распределенной нагрузки.

При расчетах уличных сетей, питающих коммунальную нагрузку, уличного освещения или линий в цехах с большим количеством одинаковых электродвигателей, часто встречаются случаи равно­мерно распределенной нагрузки, т. е. такой нагрузки, когда прием­ники одинаковой мощности расположены на одинаковых расстоя­ниях друг от друга. В большинстве практических случаев прихо­дится иметь дело с чисто активной равномерно распределенной нагрузкой (например, осветительной), поэтому рассмотрим метод расчета по потере напряжения трехфазной линии, имеющей одина­ковое сечение проводов по всей длине с чисто активной нагрузкой (см. рис.).

Обозначим: нагрузку линии на единицу длины в амперах через i. Нагрузка, питающаяся от линии на бесконечно малом отрезке dl, расположенном на переменном расстоянии l от начала линии, будет idl. Потеря напряжения, которая создается этим током на длине линии l при ее сопротивлении r будет

Потерю напряжения на всей длине L рассматриваемой линии найдем суммированием бесконечно малых значений d ( U ) в пре­делах от 0 до L, т. е,

U= r l = r l

Суммарная нагрузка на всей линии длиной L равна:

I = iL, следовательно, i =
Из этой формулы видно, что равномерно распределенную нагрузку можно заменить суммарной сосредоточенной нагрузкой, приложенной в середине рассматриваемой линии.

Приведите пример сети с несимметричной нагрузкой фаз?

Практически все рабочие режимы сетей являются несколько несимметричными и несинусоидальными. В то же время часто отклонения от нормальных условий являются незначительными и их не учитывают при практическом анализе работы сети. Однако в настоящее время в ряде случаев возникают условия, при которых несимметрия и несинусаидальность кривых токов и напряжений могут быть значительными.

Несимметричная нагрузка фаз возникает при неодинаковой мощности или режимах работы однофазных нагрузок. К числу таких нагрузок относятся осветительные и бытовые электроприемники, присоединяемые к различным фазам сети 380/220 В, а так же более мощные – дуговые электрические печи, сварочные аппараты, электровозы однофазного переменного тока. Мощность однофазных нагрузок может достигать десятков МВт.

Читайте также:  Что бывает при сильном ударе током

Источник

Момент токов момент нагрузок

Преобразователи частоты Теория АЭД Моменты В чем разница между моментом нагрузки и моментом сопротивления?

Момент нагрузки – момент, создаваемый вращающейся механической системой присоединенной к валу асинхронного двигателя. В качестве синонимов в литературе встречается термин момент сопротивления. Момент нагрузки зависит от геометрических и физических параметров тел входящих в кинематическую цепь, присоединенную к валу двигателя. Как правило, при расчете момент сопротивления принято приводить к валу двигателя.

При возрастании нагрузки на валу двигателя автоматически изменяется частота вращения ротора. После этого происходит рост тока в обмотках ротора и статора, что приводит к увеличению тока потребляемого двигателем из сети.
В случае если момент нагрузки превышает критический момент асинхронного двигателя, может произойти остановка последнего. Для асинхронного двигателя важно так же выполнение условия: минимальный момент нагрузки должен быть меньше чем минимальный пусковой момент двигателя. Иначе возможна ситуация при которой двигатель не сможет разогнать нагрузку присоединенную к его валу.
В случае если под действием момента нагрузки асинхронный двигатель переходит в генераторный режим, автоматически возникает момент торможения. Это свойство делает асинхронные двигатели очень привлекательными для использования в подъемных механизмах. В отличии от двигателей постоянного тока при возникновении аварийной ситуации связанной с увеличением момента асинхронный двигатель не пойдет «в разнос».

Источник

Правило моментов для токов

date image2014-02-12
views image2062

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Рассмотрим небольшую электрическую сеть с двусторонним питанием (рис. 12.4). Нагрузки узлов 1, 2, 3 заданы комплексными значениями расчетных токов. Напряжения узлов А и Б одинаковые ( ).

Предположим, что под воздействием нагрузок в узлах токи в ветвях приняли указанные на схеме направления. В соответствии со вторым законов Кирхгофа можно записать

По балансовым соотношениям первого закона Кирхгофа выразим токи в ветвях (на участках) сети через известные токи нагрузок в узлах и искомый ток на головном участке сети :

Подставив токи из выражения (12.12) в (12.11):

и выполнив математическое преобразование, получим

Тогда:

Отсюда ток головного участка А:

Или в общем виде для сети, содержащей n нагрузочных узлов, можно записать

Правило моментов может быть аналогично применено и для определения тока на головном участке Б. В этом случае моменты токов находят относительно узла А:

Выражения (12.13), (12.14) получили название правила моментов для токов. Действительно, для вычисления, например, тока источника А рассчитывают моменты токов по отношению к противоположному источнику Б. Эти выражения аналогичны выражению для определения реакции (ответа) RА, RБ опор бесконсольной балки:

при воздействии на нее сосредоточенных механических нагрузок (сил) Pi (рис. 12.5).

В формулах (12.13), (12.14) токи в узлах выступают в роли механических нагрузок, а сопротивления ветвей от точки подключения нагрузки до узла Б или (А) – в роли плеча.

Рассмотрим случай неравенства напряжений ( ) источников. Под воздействием ЭДС, равной разнице напряжений , в схеме протекает уравнительный ток (рис. 12.6)

с учетом которого скорректируем токи источника (головных участков):

Таким образом, результирующий ток источника образуется двумя слагаемыми: первое слагаемое обусловлено нагрузками в узлах и соотношениями сопротивлений отдельных участков сети, второе слагаемое тока определяется разностью напряжений источников, сопротивлением всей сети и не зависит от величины и места подключения нагрузок.

Источник

Как правильно выбрать кабель. Что такое момент нагрузки и как учитывать нагрев жил. На эти вопросы вы найдете ответы в данной статье.

Как правильно выбрать кабель

Одной из важнейших характеристик кабельной продукции является длительно допустимая величина тока, приходящегося на жилу. Во всех соответствующих справочниках, включая Правила Устройства Электроустановок, приводятся таблицы, позволяющие, зная сечение и условия прокладки, определить токовую нагрузку. Однако для их правильного использования необходимо принимать во внимание еще ряд параметров. В противном случае, может возникнуть неприятная ситуация, когда во время последующей эксплуатации из-за нагрева изоляция жил кабеля повреждается, со всеми вытекающими последствиями.

Допустимое значение тока

Известно, что зная мощность устройства-потребителя и напряжение сети, путем нехитрых расчетов можно получить значение тока и, найдя ближайшее число в соответствующей таблице ПУЭ, подобрать кабель. Однако сечение, выбранное по длительно допустимому току, предполагает, что кабель будет нагреваться до температуры +65 градусов при воздухе +25. Холодными такие жилы назвать нельзя, поэтому если расчетное и табличное значения находятся слишком близко (например, 14 и 16 А), то имеет смысл использовать кабель с более толстыми жилами. Исключения составляют случаи, когда подключенное устройство потребляет максимальный ток кратковременно (около 10 минут), давая возможность кабелю остыть. Таким образом, подбор без учета особенностей эксплуатации является ошибочным и может применяться лишь для ориентировочных «прикидок».

Читайте также:  Тепловое действие тока пример из жизни

Поправка на нагерв

Если посмотреть более внимательно, то в справочной таблице видно, что с увеличением количества токопроводящих жил уменьшается допустимый ток – это связано с взаимным нагревом. Таким образом, при прокладке нескольких кабелей в одном кабельном коробе, что сейчас является нормой, необходимо учитывать этот момент. Для этого в ПУЭ существует таблица, в которой приводятся коэффициенты, позволяющие более правильно подобрать сечение жил кабеля и их материал, в зависимости от температуры воздуха. Рассмотрим конкретный пример: по току выбран кабель, жилы и изоляция которого, согласно паспортным данным, допускают длительную работу при нагреве +65 градусов и температуре окружающей среды +25. Используя таблицу поправок, получаем, что при морозе -5 допустимый ток будет на 1,32 раза больше, а вот при воздухе +35 составит всего лишь 0,87 от полученного согласно сечения. К примеру, устройство с мощностью 3 кВт, работающее продолжительно, в сетях 220 В потребляет около 16 А. В номинальном режиме допускается использовать двужильный медный кабель с сечением 1 мм.кв., что составляет 15 А. Однако если учитывать возможные «прыжки» температуры (времена года или особенности прокладки), то может потребоваться использование поправки вплоть до 0,61 (при воздухе +50). То есть, в этом случае для такого кабеля продолжительно допустимый ток составит не более 9,15 А (3).

Часто монтажникам приходится подбирать кабельную продукцию для прокладки в коробах, размещенных внутри помещений со стабильной температурой. Не исключение и прокладка многомодового оптического кабеля в сетях ВОЛС. В этом случае для упрощения подбора можно воспользоваться очередной таблицей справочника. При ее использовании также нужно учитывать степень загрузки потребителей.

Момент нагрузки

Как известно, чем больше длина кабельной линии, тем выше потеря напряжения, вызванная сопротивлением проводника. В большинстве случаев данную величину потерь принимают равной или меньшей 5%. Для получения более точных данных можно воспользоваться классической формулой Ома, учитывающей проходящий ток и измеренную единицу сопротивления материала жил. Однако можно поступить иначе и прибегнуть к табличным данным, где уже указывается величина потерь в зависимости от параметра «момент нагрузки». Его значение получают путем умножения длины используемой кабельной трассы в метрах на потребляемую устройством мощность в киловаттах. Обычно корректировка необходима при длине линии от 30 метров.

Разный тип кабеля в разрезе

Приведем пример. Длина трассы 20 метров; мощность потребителя 3 кВт; сетевое напряжение 220 В; выбранное сечение 1,5 мм.кв. медь, две жилы. Вычисляем нагрузочный момент: 20 м*3 кВт=60 м*кВт. По таблице дельта U для этого значения составляет от 3 до 4%, что ниже 5%. Следовательно, при таких условиях выбранный кабель пригоден. Иначе необходимо выбирать большее сечение жил кабеля.

Подобные таблицы существуют для низковольтных цепей. При проектировании и монтаже сетей с действующим значением менее 220 В обязательно необходимо учитывать момент нагрузки. Это объясняется тем фактом, что небольшое падение напряжения оборудование, рассчитанное на 220 В, даже «не заметит», а вот низковольтное может «отказаться» работать, так как нет запаса мощности. Именно поэтому источники ЭДС с малым действующим значением напряжения следует размещать как можно ближе к потребителям. Например, существует сеть на 12 В, в которой используется двужильный кабель (медь) длиной 3 м, сечением жил 1,5 мм.кв. и лампа мощностью 0,1кВт. Момент нагрузки составит 3 м*0,1 кВт=0,3 м*кВт. По таблице видно, что потери превышают 5%, следовательно, для нормальной работы нужно выбирать кабель с большим сечением жил или же уменьшать длину линии и/или мощность лампы. Разумеется, на работу ламп накаливания это особо не повлияет, но для измерительных приборов или галогенных светильников с трансформаторами может оказаться существенным. В рассмотренном примере нагрузка подключена в конце трассы. Для параллельного соединения потребителей применяются другие формулы.

Данный «табличный» способ расчета не учитывает изменения сопротивления из-за нагрева проводников. Поэтому, в зависимости от условий эксплуатации, при подборе кабеля рекомендуется использовать поправочные коэффициенты.

Источник