Comment calculer correctement le courant lors du choix de la section des fils et des câbles
Construction du schéma de calcul du réseau
Pour sélectionner les sections de sections individuelles du réseau électrique, mais les conditions de chauffage et la densité de courant économique, il suffit de connaître uniquement les charges actuelles de ces sections du réseau. Le calcul du réseau pour la perte de tension ne peut être effectué que si non seulement les charges mais aussi les longueurs de toutes les sections du réseau sont connues. À cet égard, lorsque vous commencez à calculer le réseau, il est tout d'abord nécessaire de préparer son schéma de calcul, qui doit indiquer les charges et les longueurs de toutes les sections.
Lors du calcul des réseaux triphasés, les charges sur les trois conducteurs de phase sont supposées être les mêmes. En fait, cette condition n'est strictement remplie que pour les réseaux électriques à moteurs électriques triphasés. Pour les réseaux avec des consommateurs d'énergie monophasés, par exemple les réseaux urbains avec des lampes d'éclairage et des appareils électroménagers, il y a toujours une répartition inégale de la charge sur les phases de la ligne.Dans les calculs pratiques de réseaux avec des récepteurs monophasés, la répartition des charges en phases est également supposée uniforme de manière conditionnelle.
À condition que les phases de la ligne soient uniformément chargées, il n'est pas nécessaire d'indiquer tous les conducteurs du réseau dans le schéma de conception. Il suffit d'imaginer schéma unifilaire indiquant toutes les charges connectées au réseau et les longueurs de toutes les sections du réseau. Le schéma doit également indiquer les emplacements d'installation. fusibles ou d'autres dispositifs de protection.
Lors de l'élaboration du schéma de conception du câblage électrique dans la pièce, vous devez utiliser les plans et les sections du bâtiment sur lesquels le câblage électrique doit être appliqué, en indiquant les points de connexion des récepteurs électriques.
Le schéma de conception du réseau externe est préparé selon le plan du village ou de l'entreprise industrielle, sur lequel le réseau doit également être appliqué, et les points de connexion des groupes de consommateurs d'énergie (maisons ou bâtiments individuels d'une entreprise industrielle) sont indiqués .
Les longueurs de toutes les sections du réseau sont mesurées selon le dessin, en tenant compte de l'échelle à laquelle il est dessiné. En l'absence de plan, les longueurs de toutes les sections du réseau doivent être mesurées en nature.
Lors de l'élaboration du schéma de calcul du réseau, le respect du barème des sections de réseau n'est pas requis. Il suffit d'observer la séquence correcte de connexion des différentes sections du réseau les unes aux autres.
La figure montre un exemple de schéma de conception de la ligne du réseau externe du village.Les longueurs des sections de réseau dans le schéma sont indiquées en haut et à gauche en mètres, en bas et à droite de la charge sont représentées par des flèches qui indiquent la puissance calculée en kilowatts. La ligne ABC est appelée dorsale, les sections DB, BE et VG sont appelées branches.
Comme le montre la figure, les sections individuelles du réseau sont présentées sans échelle, ce qui n'interfère pas avec la précision du calcul si la longueur des sections est correctement spécifiée.
Schéma de calcul d'une section du réseau externe 380/220 V d'une zone résidentielle.
Détermination des charges calculées du réseau électrique
La détermination des charges de conception (puissances) est une tâche beaucoup plus difficile. Une lampe d'éclairage, un appareil de chauffage ou un téléviseur à tension nominale aux bornes consomme une certaine puissance nominale, qui peut être considérée comme la puissance nominale de ce récepteur. La situation est plus compliquée avec un moteur électrique, pour lequel la puissance consommée par le réseau dépend du couple du mécanisme relié au moteur - machine-outil, ventilateur, convoyeur, etc.
Sur plaque fixée sur le carter du moteur, sa puissance nominale est indiquée. La puissance réelle consommée par le moteur à partir du réseau diffère de la puissance nominale. Par exemple, la charge sur le moteur du tour variera en fonction de la taille de la pièce, de l'épaisseur des copeaux à enlever, etc.
Le moteur est sélectionné pour les conditions de fonctionnement les plus difficiles de la machine et donc dans d'autres modes de fonctionnement le moteur sera sous-chargé… Ainsi, la puissance nominale du moteur est généralement inférieure à sa puissance nominale.
La détermination de la puissance calculée pour un groupe de récepteurs électriques devient encore plus compliquée, car dans ce cas il faut tenir compte du nombre possible de récepteurs connectés.
Imaginez que vous deviez déterminer la charge estimée d'une ligne qui alimente un atelier avec 30 moteurs électriques. Parmi ceux-ci, seuls quelques-uns fonctionneront en continu (par exemple, des moteurs connectés à des ventilateurs).
Les moteurs de la machine tournent par intermittence lors de l'installation d'une nouvelle pièce d'usinage. Certains moteurs peuvent fonctionner à charge partielle ou au ralenti, etc. Dans ce cas, la charge sur la ligne de service ne restera pas constante. Il est clair que la charge maximale possible doit être prise comme la charge calculée de la ligne, comme la plus lourde pour les conducteurs de la ligne.
La charge la plus élevée n'est pas comprise comme son impulsion à court terme, mais comme la valeur moyenne la plus élevée sur une période d'une demi-heure.
La charge de conception (kW) d'un groupe de récepteurs électriques peut être déterminée par la formule
où Ks — facteur de demande pour le mode de charge le plus élevé, en tenant compte du plus grand nombre possible de récepteurs autorisés dans le groupe. Pour les moteurs, le facteur de pente doit également tenir compte de l'importance de leur charge ;
Ru est la puissance installée d'un groupe de récepteurs, égale à la somme de leurs puissances nominales, kW. Vous pouvez toujours vous familiariser plus en détail avec les méthodes de détermination des charges de projet dans la littérature spécialisée.
Détermination du courant de ligne estimé pour un consommateur d'énergie électrique et un groupe de consommateurs électriques
Lors du choix de la section des fils en fonction des conditions de chauffage ou en fonction de la densité de courant économique, il est nécessaire de déterminer la valeur du courant de ligne calculé. Pour un consommateur électrique triphasé, la valeur du courant nominal (A) est déterminée par la formule
où P est la puissance estimée du récepteur, kW ; Tension non nominale aux bornes du récepteur, égale à la tension de phase (phase) du réseau auquel il est connecté, V ; parce que f — Facteur de puissance destinataire.
Cette formule peut également être utilisée pour déterminer le courant nominal d'un groupe de récepteurs triphasés ou monophasés, à condition que les récepteurs monophasés soient connectés de manière égale aux trois phases de la ligne. La valeur du courant calculé (A) pour un récepteur monophasé ou pour un groupe de récepteurs connectés à une phase d'un réseau de courant triphasé est déterminée par la formule
où U n.f — la tension nominale des récepteurs, égale à la tension de phase du réseau auquel ils sont connectés, V.
La valeur du courant calculé pour un groupe de récepteurs connectés à une ligne de courant monophasée est également déterminée par cette formule.
Pour Lampes incandescentes et appareils de chauffage, le facteur de puissance cosphi = 1. Dans ce cas, les formules de détermination du courant calculé sont simplifiées en conséquence.
Détermination du courant selon le schéma de conception du réseau électrique
Revenons au schéma de conception du réseau externe de la colonie résidentielle illustré sur la figure. Dans ce diagramme, les charges de conception des maisons connectées à la ligne sont indiquées en kilowatts aux extrémités des flèches correspondantes. Pour choisir la section des fils linéaires, vous devez connaître la charge sur toutes les sections.
Cette charge est déterminée en fonction La première loi de Kirchhoff, selon laquelle pour chaque point du réseau la somme des courants entrants doit être égale à la somme des courants sortants. Cette loi est également valable pour les charges exprimées en kilowatts.
Trouvons la répartition des charges sur les sections de la ligne. En bout de ligne, sur un tronçon de 80 m de long, adjacent au point G, la charge de 9 kW est égale à la charge calculée de la maison raccordée à la ligne au point G. Sur le tronçon de dérivation de 40 m de long, adjacent au point B, la charge est égale à la somme des charges des maisons raccordées à la branche section VG : 9 + 6 = 15 kW. Sur un tronçon d'autoroute de 50 m de long adjacent au point B, la charge est de 15 + 4 + 5 = 24 kW.
Les charges sur toutes les autres sections de la ligne sont déterminées de la même manière. Afin de ne pas fournir tous les nombres indiqués dans le schéma avec les désignations des unités correspondantes (m, kW), les longueurs et les charges sur le schéma doivent être disposées dans un certain ordre. Dans le schéma de conception de la figure, les longueurs des sections linéaires sont indiquées en haut et à gauche, les charges sur les mêmes sections sont indiquées en bas et à droite.
Un exemple. Une ligne à quatre fils avec une tension nominale de 380/220 V alimente un atelier avec 30 moteurs électriques, la puissance totale installée Py1 = 48 kW. La puissance totale des lampes d'éclairage dans l'atelier est Ru2 = 2 kW, le facteur de demande pour la charge de puissance Kc1 = 0,35 et pour la charge d'éclairage Kc2 = 0,9. Facteur de puissance moyen pour toute l'installation cos f = 0,75. Déterminez le courant de ligne calculé.
Répondre.Nous déterminons la charge calculée des moteurs électriques : P1 = 0,35 x 48 = 16,8 kW et la charge calculée de l'éclairage P2 = 0,9 x 2 = 1,8 kW. La charge de conception totale est P = 16,8 + 1,8 = 18,6 kW.
Déterminez le courant nominal :
