Обновлено: 05.07.2024

Расчет электрических нагрузок квартир и коттеджей. Расчет токов короткого замыкания

На начальной стадии проектирования, когда практически неизвестны точные данные электроприемников, но необходимо получить технические условия на присоединение электрической мощности, возникает вопрос, как рассчитать величину установленной мощности потребителей и на этой основе определить расчетную нагрузку на вводе в квартиру или коттедж. При этом, под понятием расчетная электрическая нагрузка Рр потребителя или элемента сети подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке за 30 мин.

В Нормативах по определению расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети (изменения и дополнения к Инструкции по проектированию городских электрических сетей - РД 34.20.185-94) приведены удельные расчетные нагрузки.

Указанные Нормативы составлены на основании анализа режимов электропотребления перспективного набора электробытовых приборов и машин в квартире (коттедже). Учитывались данные по установленной мощности приборов и машин, определялся суточный расход электроэнергии, возможное время работы каждого прибора и машины.

В удельных расчетных нагрузках за основу принято, что расчетная нагрузка отдельной квартиры (коттеджа) или небольшого числа квартир (коттеджей) определяется приборами эпизодического пользования, но значительной установленной мощности. К таким приборами относятся, например, стиральные машины с подогревом воды, джакузи, посудомоечные машины с подогревом воды, электрические чайники, электрические сауны и др. Для этих приборов определялись коэффициенты спроса с последующим суммированием их расчетных нагрузок с нагрузками всех прочих приборов малой мощности, которые определялись с использованием усредненного значения коэффициента спроса.

Разработчиками Нормативов в качестве базовых исходных данных принято:

1. Средняя площадь квартиры (общая), м2:

в типовых зданий массовой застройки 70

в зданиях с квартирами повышенной комфортности

(элитные) по индивидуальным проектам 150

2. Площадь (общая) коттеджа, м2 50 - 600

3. Средняя семья, чел 3,1

4. Установленная мощность, кВт:

квартир с газовыми плитами 21,4

квартир с электрическими плитами в типовых зданиях 32,6

квартир с электрическими плитами в элитных зданиях 39,6

коттеджей с газовыми плитами 35,7

коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами 48,7

коттеджей с электрическими плитами 47,9

коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами 59,9

В табл. 2.1 приведена удельная расчетная нагрузка электроприемников квартир жилых зданий, а в табл. 2.2 - коттеджей.

где Рз - заявленная мощность электроприемников, определяемая суммированием номинальных мощностей электробытовых и осветительных приборов, а также розеточной сети;

Таблица 2.1 Удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир жилых зданий

Потребители электроэнергии

Удельная расчетная электрическая нагрузка, кВт/квартира, при числе квартир

Расчет. нужен для того, чтобы получить исходные данные для правильного выбора основных элементов электрических сетей и обеспечить их безопасную эксплуатацию.
Пример расчета электрических нагрузок. Коэффициент спроса нагрузки. Установленная мощность группы электроприемников. Коэффициент использования. Коэффициент мощности cosφ. Расчетный ток. Таблица нагрузок. Таблица Excel.

Сегодня мы рассмотрим, как выполняется расчет однофазных электрических нагрузок. Вначале сформулируем основные задачи, которые должны быть решены в результате расчетов.

Для чего делается расчет электрических нагрузок?

На основании расчетов электрических нагрузок производится выбор основных элементов электрической сети. В частности, расчетная мощность (расчетный ток) служит основой при выборе номинальных токов защитно-коммутационных аппаратов и сечений токопроводящих жил проводов и кабелей в распределительных и групповых сетях.
При этом под расчетной мощностью подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке элемента сети за 30 минут (ПУЭ п. 1.3.2):

1.3.2. Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т. п. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.

Итак, на основании расчетов электрических нагрузок решаются следующие задачи:
• определяется максимальная расчетная мощность на вводе для получения ТУ на присоединение к электрическим сетям;
• определяется максимальный расчетный ток нагрузки всех элементов сети;
• по условию нагрева максимальным расчетным током нагрузки в соответствие с ПУЭ выбираются сечения токопроводящих жил проводов и кабелей;
• по выбранному сечению провода и его длительно допустимой токовой нагрузке выбираются номинальные токи автоматических выключателей в распределительных и групповых сетях.

Пример расчета.
В качестве примера возьмем проект электрики одноэтажного жилого дома с жилой площадью 90м2. Используем табличный метод коэффициента спроса. Этот метод можно применять на этапе рабочего проектирования, когда известны точные данные электроприемников и места их расположения на объекте.

Исходные данные:
Частный жилой дом общей площадью 90м2. В доме 4 комнаты, прихожая, кухня, ванная. На участке имеется гараж. Все потребители электроэнергии - однофазные.
Исходные данные по установленному электрооборудованию с привязкой к помещениям приведены в таблице 2. Рекомендуемые величины мощностей отдельных электроприемников можно взять из таблицы 1.

где К — число рядов посуды, помещающихся в поперечном сечении транспортера, шт.; v — скорость движения транспортера, м/с; I — расстояние (шаг) между соседними предметами, м; ф — коэффициент заполнения транспортера.

Производительность Q_H посудомоечной кассетной машины непрерывного действия

где К_г — количество рядов кассет, помещающихся в поперечном сечении камеры для обработки посуды, шт.; z_x — количество предметов в каждой кассете, шт.; 1_г — шаг между кассетами, м.

Производительность Q_n посудомоечных машин периодического действия

где z — количество посуды, единовременно подаваемой в камеру для обработки, шт.; Т_ц — продолжительность цикла обработки единовременно загружаемой в машину посуды, с; t₃, t_Q, t_B — соответственно, время загрузки, обработки и выгрузки посуды, с.

Технологическими факторами, обусловливающими эффективность процесса мытья посуды, являются: продолжительность и последовательность операций технологического цикла; количество моющей и ополаскивающей воды, подаваемой на посуду в секунду; скорость движения и температура струй воды, наклон посуды и расстояние ее от насадки, диаметр и форма насадки.

Мощность N_H для посудомоечных машин непрерывного действия определяется по формуле

где А — число насосов в посудомоечной машине, шт.; N₀ — мощность, необходимая для работы насоса, Вт; ]У_Д — мощность, затрачиваемая на продвижение посуды вдоль рабочей камеры, Вт; N_B — мощность, затрачиваемая на нагрев воды в водонагревателе, Вт.

Мощность N₀, необходимая для работы насоса, составляет

где Q* — объемный секундный расход воды, подаваемой насосом, м 3 /с; Н_н — напор, создаваемый насосом, м; р — плотность воды, кг/м 3 ; т_э — КПД электродвигателя центробежного насоса, Г)_э ~ 0,9; ri_H — КПД насоса, для центробежного насоса г_н = 0,6—0,9.

Объемный секундный расход Q* насоса:

• для машин непрерывного действия

• для машин периодического действия

где q_T — расход воды на одну тарелку в зоне первичного ополаскивания, л/ч; для качественной обработки посуды в зонах мытья моющим раствором и первичного ополаскивания принимают q_T = 1А—18 л/ч. Приближенно напор Н_н, создаваемый насосом, равен

где ф₃ — коэффициент запаса, учитывающий потери напора в трубопроводах от насоса до форсунки, ф₃ = 2,5—4,0; Н — напор на входе в форсунку, м, принимается не менее 2 м или 0,02 МПа.

Мощность Д[_д, затрачиваемая на продвижение посуды вдоль рабочей камеры (мощность привода транспортера):

где А_т — тяговое усилие транспортера, Н; г|₃ — коэффициент запаса, г|₃ = 1,3; ц — КПД передаточного механизма привода транспортера.

Тяговое усилие А_т определяется методом обхода контура с учетом максимальной нагрузки.

Мощность N_B, затрачиваемая на нагрев воды в водонагревателе, равна

где Q_r — расход горячей воды, подаваемой в зону вторичного ополаскивания, м 3 /с; с_в — средняя теплоемкость воды в интервале температур от ?_н до t_K, Дж/(кг-К), с_в = 4200 Дж/(кг-К); t_K, ?_н — температура воды, соответственно, на выходе из водонагревателя и на входе в него, °С.

Расход горячей воды Q_r, подаваемой в зону вторичного ополаскивания, рассчитывается по формуле, аналогичной выражению (5.57).

Читайте также:

  
• Можно ли тостер класть на бок
  
• Как влияет мощность компрессора на работу холодильника
  
• Блендер стационарный moulinex perfectmix lm811132 обзор
  
• Как сделать пюре из персиков без блендера
  
• Нужно ли размораживать курники перед выпечкой в духовке