Ток в трехфазных активных нагрузках.

Оглавление.

1. Общая часть. 3

1.1 Введение, область действия. 3

1.2 Общий алгоритм выбора. 3

2. Определение рабочего тока. 4

2.1 Ток в однофазных нагрузках. 4

2.2 Ток в трехфазных активных нагрузках. 4

2.3 Ток сварочных трансформаторов. 5

2.4 Ток трехфазных двигателей. 6

2.5 Токи трехфазных трансформаторов 380/36. 6

2.6 Определение рабочего тока нагрузки. 7

3. Выбор аппарата защиты. 8

3.1 Защита электроприемников. 8

3.1.1 Защита сварочных аппаратов. 8

3.1.2 Защита трехфазных электродвигателей. 8

3.1.3 Защита трансформаторов 380/36. 8

3.2 Защита питающих линий. 9

4. Определение числа жил и маркировка кабеля. 10

4.1 Число жил питающего кабеля. 10

4.2 Маркировка кабеля. 10

5. Выбор проводника. 11

5.1 Выбор проводника по аппарату защиты. 11

5.2 Перегрузка проводников по току. 12

6. Заземление и зануление. 13

6.1 Сечения защитного и рабочего нолей. 13

6.2 Выбор типоразмера болтового соединения для защитного ноля по току нагрузки. 13

7. Электропрогрев бетона. 14

7.1 Понятия и определения. 14

7.2 Определение рабочего тока. 15

7.2.1 Ток и мощность в двухфазных нагрузках. 15

7.2.2 Параллельное включение одинаковых нагрузок. 15

7.2.3 Последовательное соединение одинаковых нагрузок. 16

7.2.4 Ток и мощность в трехфазных нагрузках. 17

7.3 Выбор сечения линий питания электропрогрева. 19

7.4 Выбор трансформаторов для электропрогрева. 19

8. Типовые электроприемники. 20

8.1 Стандартные щиты. 20

8.1.1 Переносной щит «Ведущий». 20

8.1.2 Переносной щит «Ведомый». 20

8.1.3 Переносной щит «Праздничный». 21

8.1.4 Щит бытового городка. 21

8.2 Переносные трансформаторы 380/36 Вольт. 22

8.2.1.1 Оборудование «высокой» стороны. 22

8.2.1.2 Оборудование «низкой» стороны. 22

8.2.1.3 Проверка ПЧФ переносного трансформатора 380/36. 22

8.3 Удлинители. 23

8.3.1 Структура условного обозначения удлинителей. 23

8.3.2 Удлинители 220 Вольт. 24

8.3.3 Трехфазные удлинители на 36 Вольт. 25

8.3.4 Удлинители 380 Вольт. 26

8.4 Вибраторы и виброрейки на 50 Герц. 27

8.5 Сварочные аппараты. 27

8.5.1 Передвижные сварочные аппараты. 27

8.5.2 Оборудование сварочных постов. 28

 

Указатель таблиц.

Таблица 1. Определение тока нагрузки по мощности. 7

Таблица 2. Маркировка кабеля. 10

Таблица 3. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение жил кабеля». 11

Таблица 4. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение провода». 11

Таблица 5. Типоразмер болтовых соединений защитного зануления. 13

Таблица 6. Сопротивления отрезков ПНСВ для различных ТЭНов. 14

Таблица 7. Нагрузочная способность проводников при электропрогреве бетона. 19

Таблица 8. Нагрузочная способность трансформаторов. 19

 

Общая часть.

Введение, область действия.

Опыт эксплуатации сетей временного электроснабжения в ОГЭ нескольких строительных организаций показал наличие ряда особенностей, таких как:

· высокая мобильность сетей;

· невозможность точного планирования мощности нагрузки;

· широкий разброс объектов, определяющий невозможность развертывания и эксплуатации сетей закрепленными (постоянно на данном объекте работающими) электриками.

Эти особенности потребовали ряда технических решений, изложенных в нижеприведенной методике. Она обязательна к соблюдению персоналом ОГЭ при прокладке и эксплуатации временных сетей электроснабжения на объектах строительства.

Материалы данной методики включены в программу обучения персонала на 3-ю группу по электробезопасности и отражены в экзаменационных билетах.

 

Общий алгоритм выбора.

При подключении электроприемников следует пользоваться следующей последовательностью действий:

· определить ток, потребляемый нагрузкой, либо лимит тока;

· по току и типу нагрузки выбрать аппарат защиты – выбирается равный либо ближайший номинал в сторону увеличения;

· для передвижных электроприемников считать лимит тока равным 32 Ампера для трехфазных и 16 Ампер для однофазных нагрузок;

· по характеру нагрузки определить число жил питающего проводника;

· выбрать сечение жил проводника так, чтобы длительно допустимый ток кабеля был не менее номинального тока аппарата защиты, а сечение нулевых проводников удовлетворяло требованиям главы 6.

Определение рабочего тока.

2.1 Ток в однофазных [1] нагрузках.

Ток в однофазной нагрузке определяется формулой: , где

– мощность нагрузки;

– напряжение на нагрузке.

Рисунок 1. Ток в однофазной нагрузке.

Для напряжения сети 220 Вольт будет действовать соотношение , где мощность подставляется в киловаттах, а ток получается в амперах.

Аналогично, для напряжения сети 36 Вольт будет действовать соотношение .

Ток трехфазных двигателей.

Значение тока, потребляемого от сети трехфазным электродвигателем, следует брать из его паспортных данных (указываются на двигателе или в его паспорте). В случае если в паспортных данных отсутствует значение тока, то он может быть вычислен по формуле: , где

– мощность двигателя в ваттах;

– линейное (межфазное, 380 или 36) напряжение сети в вольтах;

– коэффициент реактивной мощности, от 0 до 1;

– К.П.Д. двигателя от 0 до 1.

В том случае, когда кроме мощности никаких паспортных данных нет, то можно воспользоваться формулой, использующей усредненные коэффициенты двигателей (до 10 кВт): , где мощность в киловаттах, а ток – в амперах.

 

Выбор аппарата защиты.

Защита электроприемников.

Аппарат защиты выбирается с номинальным током теплового расцепителя равным рабочему току нагрузки либо первый номинал в сторону увеличения.

Защита сварочных аппаратов.

Осуществляется только на «высокой» стороне (по первичной цепи). Двухфазные аппараты допускается защищать двумя однофазными автоматами либо предохранителями. Трехфазные защищаются только трехфазными автоматами.

Защита питающих линий.

Осуществляется выбором аппарата защиты:

· для многожильных кабелей – Таблица 3;

· для отдельных проводов – Таблица 4;

· для линий питания электропрогрева бетона разрешается не выполнять защиту проводников с «низкой» стороны.

 

Число жил питающего кабеля.

ОГЭ к настоящему времени перешел на пятипроводную схему при подключении электроприемников 220/380 Вольт. Это означает, что:

· однофазные электроприемники подключаются тремя проводами равного сечения;

· двухфазные сварочные аппараты включаются так же, как и однофазные нагрузки;

· трехфазные нагрузки подключаются четырьмя проводами;

· смешанные одно- и трехфазные нагрузки подключаются пятью проводами равного сечения.

· сечение защитного и рабочего ноля выбирается по пункту 6.

 

Маркировка кабеля.

Осуществляется цветной изолентой либо термоусаживаемой трубкой в соответствии с таблицей:

Таблица 2. Маркировка кабеля.

Маркировка провода:	символом;	цветом;	положением;
фаза «A»	A	L1	желтый	левый
фаза «B»	B	L2	зеленый	средний
фаза «C»	C	L3	красный	правый
рабочий ноль	N	N	синий	DIN-клемма
защитный ноль («земля»)	PE	PE	желто-зеленый	корпус

 

 

Выбор проводника.

Заземление и зануление.

Электропрогрев бетона.

7.1 Понятия и определения.

ОГЭ использует для электропрогрева бетона два основных типовых электронагревательных элемента (ТЭНа).

Первый из них представляет собой отрезок провода ПНСВ-1´1.2 или ПНСВ-1´1.4, длина которого отмерена так, что при включении на 3-ю ступень трансформатора прогрева (ТП) ток в проводе (погруженном в бетон) составляет 14-16 Ампер. В дальнейшем такой ТЭН будет именоваться как «нитка» или ТЭН–1. Нитка оснащается «холодными концами» – отрезками провода АПВ–4 длиной 0.5-1 метр, скрутки изолируются х/б изолентой.

Второй представляет собой три отрезка провода ПНСВ-1´1.2 или ПНСВ-1´1.4, соединенные в звезду; длина отрезков отмерена так, что при подключении к трем фазам ТП, работающего на 3-ей ступени, ток в проводах (погруженных в бетон) составляет те же 14-16 Ампер. В дальнейшем такой ТЭН будет именоваться как «тройка» или ТЭН–2. Тройка «холодными концами» не оснащается, скрутка изолируется х/б изолентой.

Существуют также вариации ТЭНов, рассчитанные на использование с другими типами трансформаторов (сварочных и 380/36), однако токи в них те же, и все нижеприведенные способы расчета токов справедливы для всех видов ТЭНов.

Отмерять длину провода ПНСВ для ТЭНов следует по активному[3] сопротивлению отрезка, так как у разных партий ПНСВ различное удельное сопротивление. Замер следует производить до монтажа «холодных концов» или монтажа в звезду. Для определения сопротивления отрезка ПНСВ в зависимости от типа ТЭНа составлена Таблица 6.

Таблица 6. Сопротивления отрезков ПНСВ для различных ТЭНов.

Тип ТЭНа	Активное сопротивление, Ом
от	до
нитка (ТЭН–1)	3.8	4.0
тройка[4] (ТЭН–2)	2.2	2.4
нитка на 36 Вольт	1.8	2.0

 

 

Определение рабочего тока.

7.2.1 Ток и мощность в двухфазных [5] нагрузках.

Определяются так же, как и для однофазных (пункт 2.1), подставляется линейное напряжение в качестве напряжения нагрузки – .

7.2.2 Параллельное включение одинаковых [6] нагрузок.

При подключении некоторого числа одинаковых нагрузок (например, на схеме – ниток) на два провода параллельно ток в питающих проводах определяется перемножением числа ниток, включенных параллельно, на ток в каждой нагрузке. Для схемы Рисунок 3 – перемножаем число ниток на средний ожидаемый в нитке ток – на 15 Ампер.

Рисунок 3. Параллельное включение ниток.

 

Мощность в одной нитке определяется как , где

– линейное напряжение, считываемое с вольтметра ТП;

– ток в нитке.

Мощность нескольких ниток, включенных параллельно:

, где

– суммарная мощность;

n – число ниток;

– суммарный ток.

 

7.2.3 Последовательное соединение одинаковых [7] нагрузок.

Рассмотрим конкретный пример – сетевую «контрольку» из двух ламп накаливания. Схему демонстрирует Рисунок 4. EL1 и EL2 – лампы накаливания на 220 Вольт 40 Ватт. XP1 и XP2 – щупы.

Рисунок 4. Сетевая "контролька".

 

Рассмотрим случай, когда «контролька» включена под фазное напряжение (между фазой и нолем), то есть U_Н =220 В.

В случае, если одну лампу включить под напряжение 220 Вольт ( Вольт), то выделяющаяся на ней мощность составит 40 Ватт, а ток через лампу найдем по пункту 2.1:

Ампера.

Если же мы включили две таких лампы последовательно, как показывает Рисунок 4,то ток в цепи уменьшится вдвое:

Ампера.

При этом мощность, выделяющаяся на обеих лампах, согласно пункта 7.2.2:

Ватт, то есть на каждой лампе выделится по 10 Вт.

Таким образом, включение двух одинаковых нагрузок последовательно приводит к снижению выделяющейся на каждой нагрузке мощности вчетверо.

 

Типовые электроприемники.

Стандартные щиты.

В ОГЭ разработан и используется ряд унифицированных электрических щитов, подключение которых также должно быть стандартизировано. Все щиты предназначены для питания смешанных (одно и трехфазных) нагрузок и поэтому нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники в питающих щиты кабелях должны быть не тоньше фазных. Площадь и типоразмер контактных соединений для присоединения нулевых проводников должны соответствовать требованиям пункта 6.2.

 

Переносной щит «Ведущий».

Предназначен для подключения мощных переносных электроприемников а также одного щита «Ведомый».

Переносной щит «Ведущий».
Точка подключения:	стационарная 4-ех проводная.
Питающий кабель:	КГ– 4´10[10].
Ток аппарата защиты:	63 Ампера.

 

Переносной щит «Ведомый».

Предназначен для подключения мощных переносных электроприемников, для разветвления временной электросети от щита «Ведущий».

Переносной щит «Ведомый».
Точка подключения:	обязательно УЗО и 5-ти контактный разъем.
Питающий кабель:	КГ– 5´6.
Ток аппарата защиты:	40 Ампер.

 

 

Щит бытового городка.

Предназначен для питания 12-ти однофазных стационарных нагрузок.

Щит бытового городка.
Точка подключения:	стационарная 4-ех проводная.
Питающий кабель:	АВВГ– 4´6 либо КГ– 4´4.
Ток аппарата защиты:	32 Ампера.

 

Удлинители.

Удлинители 220 Вольт.

Рисунок 8. Схема удлинителя 220 Вольт.

 

Выполняются кабелем КГ–3´1.5 длиной до 50 метров. В случае, если необходима большая длина, сечение кабеля необходимо увеличить до КГ–3´2.5. Концы кабеля, вводимые в вилку (XP1) и розетку (XS1), должны быть облужены или окольцованы. Наличие скруток на кабеле удлинителя недопустимо. Нулевым защитным проводником выбирается жила кабеля, имеющая желто-зеленый цвет. В случае, если желто-зеленой жилы в кабеле нет, защитным нулем выбирается синий (голубой) провод – так, как показывает Рисунок 8.

 

Удлинители 380 Вольт.

Рисунок 10. Схема трехфазного удлинителя на 380 Вольт.

 

Выполняются по 5-ти проводной схеме кабелем КГ–5´4 и оснащаются с обоих концов 5-ти контактными разъемами. Концы кабеля, вводимые в разъемы, должны быть облужены. Наличие скруток на кабеле удлинителя недопустимо. Собирать удлинитель следует так, чтобы он не нарушал последовательность чередования фаз – то есть подсоединять жилы кабеля с обеих сторон к одноименным контактам разъемов. Собранный удлинитель следует проверить на правильность ПЧФ.

Внимание! Изготовление 4-ех проводных удлинителей с 5-ти контактными разъемами недопустимо.

 

Сварочные аппараты.

Оглавление.

1. Общая часть. 3

1.1 Введение, область действия. 3

1.2 Общий алгоритм выбора. 3

2. Определение рабочего тока. 4

2.1 Ток в однофазных нагрузках. 4

2.2 Ток в трехфазных активных нагрузках. 4

2.3 Ток сварочных трансформаторов. 5

2.4 Ток трехфазных двигателей. 6

2.5 Токи трехфазных трансформаторов 380/36. 6

2.6 Определение рабочего тока нагрузки. 7

3. Выбор аппарата защиты. 8

3.1 Защита электроприемников. 8

3.1.1 Защита сварочных аппаратов. 8

3.1.2 Защита трехфазных электродвигателей. 8

3.1.3 Защита трансформаторов 380/36. 8

3.2 Защита питающих линий. 9

4. Определение числа жил и маркировка кабеля. 10

4.1 Число жил питающего кабеля. 10

4.2 Маркировка кабеля. 10

5. Выбор проводника. 11

5.1 Выбор проводника по аппарату защиты. 11

5.2 Перегрузка проводников по току. 12

6. Заземление и зануление. 13

6.1 Сечения защитного и рабочего нолей. 13

6.2 Выбор типоразмера болтового соединения для защитного ноля по току нагрузки. 13

7. Электропрогрев бетона. 14

7.1 Понятия и определения. 14

7.2 Определение рабочего тока. 15

7.2.1 Ток и мощность в двухфазных нагрузках. 15

7.2.2 Параллельное включение одинаковых нагрузок. 15

7.2.3 Последовательное соединение одинаковых нагрузок. 16

7.2.4 Ток и мощность в трехфазных нагрузках. 17

7.3 Выбор сечения линий питания электропрогрева. 19

7.4 Выбор трансформаторов для электропрогрева. 19

8. Типовые электроприемники. 20

8.1 Стандартные щиты. 20

8.1.1 Переносной щит «Ведущий». 20

8.1.2 Переносной щит «Ведомый». 20

8.1.3 Переносной щит «Праздничный». 21

8.1.4 Щит бытового городка. 21

8.2 Переносные трансформаторы 380/36 Вольт. 22

8.2.1.1 Оборудование «высокой» стороны. 22

8.2.1.2 Оборудование «низкой» стороны. 22

8.2.1.3 Проверка ПЧФ переносного трансформатора 380/36. 22

8.3 Удлинители. 23

8.3.1 Структура условного обозначения удлинителей. 23

8.3.2 Удлинители 220 Вольт. 24

8.3.3 Трехфазные удлинители на 36 Вольт. 25

8.3.4 Удлинители 380 Вольт. 26

8.4 Вибраторы и виброрейки на 50 Герц. 27

8.5 Сварочные аппараты. 27

8.5.1 Передвижные сварочные аппараты. 27

8.5.2 Оборудование сварочных постов. 28

 

Указатель таблиц.

Таблица 1. Определение тока нагрузки по мощности. 7

Таблица 2. Маркировка кабеля. 10

Таблица 3. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение жил кабеля». 11

Таблица 4. Таблица соответствия «аппарат защиты – сечение провода». 11

Таблица 5. Типоразмер болтовых соединений защитного зануления. 13

Таблица 6. Сопротивления отрезков ПНСВ для различных ТЭНов. 14

Таблица 7. Нагрузочная способность проводников при электропрогреве бетона. 19

Таблица 8. Нагрузочная способность трансформаторов. 19

 

Общая часть.

Введение, область действия.

Опыт эксплуатации сетей временного электроснабжения в ОГЭ нескольких строительных организаций показал наличие ряда особенностей, таких как:

· высокая мобильность сетей;

· невозможность точного планирования мощности нагрузки;

· широкий разброс объектов, определяющий невозможность развертывания и эксплуатации сетей закрепленными (постоянно на данном объекте работающими) электриками.

Эти особенности потребовали ряда технических решений, изложенных в нижеприведенной методике. Она обязательна к соблюдению персоналом ОГЭ при прокладке и эксплуатации временных сетей электроснабжения на объектах строительства.

Материалы данной методики включены в программу обучения персонала на 3-ю группу по электробезопасности и отражены в экзаменационных билетах.

 

Общий алгоритм выбора.

При подключении электроприемников следует пользоваться следующей последовательностью действий:

· определить ток, потребляемый нагрузкой, либо лимит тока;

· по току и типу нагрузки выбрать аппарат защиты – выбирается равный либо ближайший номинал в сторону увеличения;

· для передвижных электроприемников считать лимит тока равным 32 Ампера для трехфазных и 16 Ампер для однофазных нагрузок;

· по характеру нагрузки определить число жил питающего проводника;

· выбрать сечение жил проводника так, чтобы длительно допустимый ток кабеля был не менее номинального тока аппарата защиты, а сечение нулевых проводников удовлетворяло требованиям главы 6.

Определение рабочего тока.

2.1 Ток в однофазных [1] нагрузках.

Ток в однофазной нагрузке определяется формулой: , где

– мощность нагрузки;

– напряжение на нагрузке.

Рисунок 1. Ток в однофазной нагрузке.

Для напряжения сети 220 Вольт будет действовать соотношение , где мощность подставляется в киловаттах, а ток получается в амперах.

Аналогично, для напряжения сети 36 Вольт будет действовать соотношение .

Ток в трехфазных активных нагрузках.

Активными называют нагрузки, не содержащие реактивных компонентов, таких как конденсаторы, дроссели, обмотки трансформаторов, электродвигатели, выпрямители и так далее. Активными нагрузками являются лампы накаливания, обогревательные приборы, прочие бытовые нагрузки, в которых реактивная составляющая мала.

Ток в трехфазной нагрузке определяется формулой: , где

– мощность нагрузки;

– линейное[2] напряжение на нагрузке.

Рисунок 2. Ток трехфазной активной нагрузки.

Для напряжения сети 380 Вольт будет действовать соотношение , где мощность подставляется в киловаттах, а ток получается в амперах.

Аналогично, для напряжения сети 36 Вольт будет действовать соотношение .