71. Основні характеристики електричних навантажень. Методи визначення електричних навантажень.

1)Номинальная активная мощность приемника электро энергии- это мощность указанная на заводской табличке или в паспорте приемника электро энергии при которой приемник электро энергии должен работать .

2)По номинально реактивная мощность приемника электро энергии имеют реактивную мощность потребляемую из сети или отдаваемую в сеть при наличии активной мощности и номинального напряжения .

На практике преемники различные методы определения электро нагрузок которые можно подразделить на три группы методом определения max-ных расчетных нагрузок.

1. По установлению мощности и коэффициента спроса лифта.

2. По использованию средней мощности.

3. По удельным показателям.

72. Визначення електричних навантажень методом встановленої потужності і коефіцієнта попиту. Наиболее распространенный метод-это метод коэффициента спроса .Рассчитанную нагрузку группы однородных по режиму работы приемников определяют по формулам:

, где (данной группы приемников )

При расчетах обычно принимают для приемников получаемых питание от мощных подстанций, коэффициент участия Для приемников получаемых питание от подстанций малой мощности 1. Расчетные электрические нагрузки жилых и общественных зданий определяются с использованием удельной электрической нагрузки электро приемников квартир (зданий) в соответствии с требованиями.Рассчитать нагрузку групп сетей освещения, обще домовых помещений, жилых зданий следует определять по светотехническому расчету с коэффициентом спроса =1.Расчетная нагрузка питающих линий вводов и на линиях РУ0,4 кВ от электрических приемников квартир определяют по формуле , где -удельная нагрузка эл приемников квартир, принимаемых в зависимости от числа квартир присоединенных к линии Т.П. и типа кухонных плит и кВ на квартиру. Удельная электрическая нагрузка установленная с учетом того что расчет не равномерной нагрузки при распределении её по фазам трехфазных линий и вводов не превышает 15% n- количество квартир присоединенных к линии.Расчет нагрузки линии питания лифтовых установок определяется по формуле , где -коэффициент спроса определяется в зависимости от количества щитовых установок и этажности здания. n-число лифтовых установок питаемых линией - установленная мощность электродвигателя лифта по паспорту.

Расчетная нагрузка жилого дома(квартиры и силовых элктро приемников)определяются по формуле , -расчет нагрузки электро приемников квартир, -расчет нагрузки силовых электро приемников

Нагрузка общественных зданий Расчет электро нагрузки линий питающих розетки следует считать по формуле , -расчет коеффициента спроса , -установление мощности розетки принятая о,06кВ, -число розеток Расчет нагрузки силовых питающих линий и вводов следует определять по формуле ,где

-расчет коэффициента спроса ; -установление электро приемников

Для потребителей жилых и общественных зданий компенсация реактивной нагрузки как правило не требуется.

73.Гранично допустимі температури проводів та кабелів. При прохождении токов по проводнику проводник нагревается, и его температура повышается, количество выдаваемой при этом энергии определяется уравнением: Q=I2Pt, I-ток,P-сопротивление проводника ,t-время. Нарастание температуры проводника продолжается до тех пор, пока количество теплоты получаемой проводником в единицу времени не станет равным количеству теплоты отдаваемой проводником за этот же промежуток времени в окружающую среду.В момент поступления равновесия между теплотой и ростом температуры в проводнике прекратятся.Каждому длительно протекающему току по проводнику при заданных условиях охлаждения составляет определение установившейся температуры проводника. Учитывая, что чрезмерно высокой температуры проводов и кабелей приводит к преждевременному износу изоляции, в ПУЭР устанавливают в зависимости от марки провода и кабелей, а также материал и изоляции длительно допустимые температуре, при которых обеспечивается их надежная работа.

74. Тривало допустиме струмове навантаження проводів та кабелів по нагріванню. Max значение длительного протекающего тока при котором температура провода или кабеля станет предельно допустимой называют предельно допустимым током по нагреву.Значение предельно допустимого тока зависит от материала и сечения проводника, температуры окружающей среды, материала изоляции и способа прокладки.При определении предельно допустимого тока для отдельных марок проводов и кабелей в зависимости от условий их прокладки, необходимо знать температуру окружающей среды.В ПУЭ установлены следующие расчеты температуры окружающей среды.

1) для неизолированных и изолированных проводов и кабелей внутри и вне помещений температура принята

2) для кабелей прокладки в земле температура почвы на глубине 0,7-1 метр при температуре 15

Предельно допустимые токовые нагрузки в амперах на провода и кабели, при принятых предельно допустимых температурах нагрева, а также при соответствующих условиях внешней среды и прокладки могут быть определены на основании теплового расчета. Однако учитывая сложность расчета на практике пользуются готовыми таблицами предельно допустимого тока.Приведенные в таблице данные определены путем расчета и уточнены экспериментально с учетом марок проводов и кабелей, сечения, условий их прокладки и при принятых предельно допустимых температурах и внешней среды ,эти таблицы регламентированы в ГОСТах и ПУЭ.При прокладке проводов скрыто (под штукатуркой, в каналах бороздах замоноличеных) допустимые нагрузки принимаются как для проводов, проложенных в трубах.При определении предельно допустимого тока для 4-х проводной линии и 3-х фазного тока(3 фазы и 0) проложенных в одной трубе принимают допустимый ток при питании ламп накаливания как для 3-х проводов, а люминесцентные лампы типа ДРЛ и ДРИ как для 4-х проводов.В городах кабели часто прокладывают в балках. Необходимо учитывать, что допустимые длительные токовые нагрузки на такие кабели ниже, чем при других условия прокладки.Допустимые токовые нагрузки для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле должны принимается таким же, как для кабелей прокладных в воздухе при температуре = земли.

75. эл. пров. принято называть сети постоянного и переменного тока, напр.до 1 кв, выполн. изолированными проводами, а также небронированными кабелями мелких (до 16 мм) сеч. с резиновой и пластиковой изоляцией. Эл. проводка должна обеспечивать возможность легкого распознавания по всей длине пров. по цветам. Должны примен. след. расцветки проводов: голубого цвета – для обознач. 0го рабочего или среднего провода сети;двухцв. комбин. зелёно-жёлтого цвета – для обозначение защитного или 0го защитного ПЕ проводника;двухцв. комб. – зелёно-жёлтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, кот. нанос. при монтаже – для обозначения совмещ. 0го рабочего и 0го защитного PEN проводника;чёрного, коричневого, красного, фиолетового, серого, розового, белого, оранжевого, бирюзового цвета – для обозначения фазных проводников.

При выборе вида эл. пров. и способа прокладки должны учитываться также хар-ки помещ. по усл. эл. безопасности и пожарно-взрыво безопасности материал стен и др. частей здания, на кот монтир. эл. проводки напр. сети необх. учитывать и др. факторы. Оболочки и изоляция проводов должны соотв. св=пособу прокладки и усл. окр. среды.

Сеч. проводов и кабелей выбир. с уч. след. требований: 1. не должны нагрев. сверх. доп. темпер. кабельной линии при протекании по ним расчётного тока загрузки 2. потери напр. в сети не должны быть более 5% от ном. напряжения 3. пров. и кабели должны обл. дост. для данного вида сети мех. прочн. 4.аппараты защиты должны обеспеч. защиту всех уч. сети от токов перегрузки и кз для 3х фазной сети . для 1 фазной, где Рр-расч. макс. нагр. в кВт;Uл, Uф – ном. мин. и фазное напряжение .cos -коеф. мощн. напряжения; Длит. доп. токовая нагрузка Iдоп и Iрасч макс связаны соотношением: Iдоп Iр . Для выбора и проверки сеч. проводов и кабелей по нагр. в качестве токовй нагрузки, прив. к длит. режиму и опр. по формуле: Iрасч.прив.=Ік.р.* , где ПВ-прод. рабо. провода;Iк.р.-кратковрем. ток. Проверке подлежат провода по доп. нагреву не только в норм. усл., но и в аварийных режимах.

76. при проэкт. эл. сетей важно обесп. наименьшие сбои эл. энергии. Это зависит от выбр. сечения проводов . если их занизить, то потери эн. возрастут, а увеличить – уменьшиться стоимость потер. эл. эн.Однако, это приводит к росту первонач. кап. затрат на сооруж. сетей.Сечение, которое соответствует минимуму стоимости передачи электроэнергии, принято называть экономическим.Математически не так просто определить экономическое сечение токопроводящих жил проводов и кабелей.По ПУЭ экономическое сечение проводов и кабелей следует определять в зависимости от экономической плотности тока:

S=Imax/Jэк где Imax — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое по таблице. Jэк зависит от материала и времени использования максимальной нагрузки.Расчетный ток принимают по нормальному режиму, без учета аварийных перегрузок. Полученное сечение, округляют до большего стандартного сечения.Согласно правил устройств электроустановок по экономической плотности тока не выбирают:сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000- 5000;ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

77. Основополагающая формула при расчете мощности трехфазной сети – это формула мощности из которой можно  найти все необходимые величины.  P= 1.73*U*I * cos φ; P – мощность тока в Вт; 1,73 – корень из трех U- напряжение 380В; I – сила тока в А; Cos φ  – угол сдвига фаз между током и напряжением при переменном токе, среднее значение 0,85-0,9. Так называемый коэффициент мощности. Как видно из выражения, зная мощность, можно определить ток. Зная ток, всегда можно подобрать сечение кабеля, плавкую вставку или автоматический выключатель. Справедливо будет упомянуть, что для скорости, когда не так сильно важна точность,  пользуются соотношением, что при трехфазном токе на 1кВт мощности приходится 2А                        силы тока, при однофазном токе 220В на 1кВт мощности приходится 5А тока. При значениях  напряжения выше 1000В, например  3кВ  на 1 кВт мощности приходится 0,06А тока. Также существуют выведенные опытным путем соотношения. При выборе плавкой вставки: Для защиты цепей с маломощными лампами накаливания, электробытовыми приборами  ток плавкой вставки больше либо равен величине расчетного тока. Для защиты ответвлений с люминесцентными лампами ток вставки больше либо равен 1,25*Iрасчетное. Для защиты ответвлений с лампами ДРЛ ток вставки больше либо равен  1,1*Iрасчетное.

78. Прямой удар молнии опасен для наземного объекта не только непосредственным с ним контактом лидера молнии, но и вызываемыми волнами импульсных перенапряжений в линиях связи, которые представляют угрозу для установленного в здании электрооборудования и бытовой техники. Под импульсными перенапряжениями понимается кратковременное (от единиц наносекунд до десятков микросекунд) многократное превышение номинального напряжения электрической сети. Грозовые импульсные перенапряжения настолько сильны, что приводят к неисправностям даже в выключенной технике (телевизор, холодильник, персональный компьютер), но подключенной к сети сетевым проводом. Также опасны коммутационные перенапряжения, возникающие при плановом подключении/отключении емкостных и индуктивных нагрузок и послеаварийных коммутациях (замыканиях на землю, отключениях к. з., АПВ). Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)предназначены для защиты электрооборудования как от грозовых, так и от коммутационных импульсных перенапряжений в сетях высокого и низкого напряжения.Принципиальные схемы УЗИП представляют собой различные комбинации искровых разрядников, нелинейных резисторов (варисторов) и полупроводниковых элементов. В случае искровых разрядников набегание импульса вызывает пробой искровых промежутков, что приводит к резкому падению напряжения на защищаемом оборудовании. Благодаря нелинейной и двухсторонне-симметричной вольт-амперной характеристике материала, из которого выполнены варисторы, его сопротивление резко уменьшается при увеличении прикладываемого напряжения. Таким образом, в месте включения устройства защиты от импульсных перенапряжений всегда будет поддерживаться безопасный уровень напряжения.Полноценная защита от импульсных перенапряжений должна включать в себя несколько ступеней (зоновая концепциямолниезащиты), отличающихся отводимой в землю мощностью и значением остаточного напряжения. Поэтому существуют различные классы защитных устройств, которые чаще всего применяются в едином комплексе для создания многоуровневой защиты. Для блокирования наиболее мощных импульсов при ударе молнии предназначены УЗИП I класса, которые устанавливаются во вводном электрическом щитке здания. II класс защиты необходим для сглаживания остаточных последствий удара молнии, а также для защиты от импульсных помех, возникающих при коммутации электрических устройств. Место установки такого устройства – в главном распределительном щите. Так как функции двух первых классов защиты весьма похожи, то часто можно встретить комбинированные устройства I и II классов, осуществляющих комплексную защиту. УЗИП III класса обычно располагаются во всех вспомогательных распределительных щитках. Они служат защитой от остаточных импульсных перенапряжений, а также предохраняют оконечные электронные устройства от опасных высокочастотных импульсных помех.

76. при проэкт. эл. сетей важно обесп. наименьшие сбои эл. энергии. Это зависит от выбр. сечения проводов . если их занизить, то потери эн. возрастут, а увеличить – уменьшиться стоимость потер. эл. эн.Однако, это приводит к росту первонач. кап. затрат на сооруж. сетей. Сечение, которое соответствует минимуму стоимости передачи электроэнергии, принято называть экономическим. Математически не так просто определить экономическое сечение токопроводящих жил проводов и кабелей. По ПУЭ экономическое сечение проводов и кабелей следует определять в зависимости от экономической плотности тока: S=Imax/Jэк

где Imax — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое по таблице. Jэк зависит от материала и времени использования максимальной нагрузки.Расчетный ток принимают по нормальному режиму, без учета аварийных перегрузок. Полученное сечение, округляют до большего стандартного сечения.

Согласно правил устройств электроустановок по экономической плотности тока не выбирают: сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000- 5000; ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий; сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

77. Основополагающая формула при расчете мощности трехфазной сети – это формула мощности из которой можно найти все необходимые величины. P= 1.73*U*I * cos φ; P – мощность тока в Вт; 1,73 – корень из трех;U- напряжение 380В; I – сила тока в А; Cos φ – угол сдвига фаз между током и напряжением при переменном токе, среднее значение 0,85-0,9. Так называемый коэффициент мощности. Как видно из выражения, зная мощность, можно определить ток. Зная ток, всегда можно подобрать сечение кабеля, плавкую вставку или автоматический выключатель.Справедливо будет упомянуть, что для скорости, когда не так сильно важна точность, пользуются соотношением, что при трехфазном токе на 1кВт мощности приходится 2А силы тока, при однофазном токе 220В на 1кВт мощности приходится 5А тока. При значениях напряжения выше 1000В, например 3кВ на 1 кВт мощности приходится 0,06А тока. Также существуют выведенные опытным путем соотношения. При выборе плавкой вставки: Для защиты цепей с маломощными лампами накаливания, электробытовыми приборами ток плавкой вставки больше либо равен величине расчетного тока. Для защиты ответвлений с люминесцентными лампами ток вставки больше либо равен 1,25*Iрасчетное. Для защиты ответвлений с лампами ДРЛ ток вставки больше либо равен 1,1*Iрасчетное.Согласно ПУЭ («Правилам устройства электроустановок»), для силовых сетей отклонение напряжения от нормального должно составлять не более ± 5 %, для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий — от +5 до — 2,5%, для сетей электрического освещения жилых зданий и наружного освещения ±5%. При расчете сетей исходят из допустимой потери напряжений. Учитывая опыт проектирования и эксплуатации электрических сетей, принимают следующие допустимые величины потери напряжений: для низкого напряжения — от шин трансформаторного помещения до наиболее удаленного потребителя — 6%, причем эта потеря распределяется примерно следующим образом: от станции или понизительной трансформаторной подстанции и до ввода в помещение в зависимости от плотности нагрузки — от 3,5 до 5 %, от ввода до наиболее удаленного потребителя — от 1 до 2,5%, для сетей высокого напряжения при нормальном режиме работы в кабельных сетях — 6%, в воздушных— 8%, при аварийном режиме сети в кабельных сетях – 10 % и в воздушных— 12 %.

78. Прямой удар молнии опасен для наземного объекта не только непосредственным с ним контактом лидера молнии, но и вызываемыми волнами импульсных перенапряжений в линиях связи, которые представляют угрозу для установленного в здании электрооборудования и бытовой техники. Под импульсными перенапряжениями понимается кратковременное (от единиц наносекунд до десятков микросекунд) многократное превышение номинального напряжения электрической сети. Грозовые импульсные перенапряжения настолько сильны, что приводят к неисправностям даже в выключенной технике (телевизор, холодильник, персональный компьютер), но подключенной к сети сетевым проводом. Также опасны коммутационные перенапряжения, возникающие при плановом подключении/отключении емкостных и индуктивных нагрузок и послеаварийных коммутациях (замыканиях на землю, отключениях к. з., АПВ). Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)предназначены для защиты электрооборудования как от грозовых, так и от коммутационных импульсных перенапряжений в сетях высокого и низкого напряжения. Принципиальные схемы УЗИП представляют собой различные комбинации искровых разрядников, нелинейных резисторов (варисторов) и полупроводниковых элементов. В случае искровых разрядников набегание импульса вызывает пробой искровых промежутков, что приводит к резкому падению напряжения на защищаемом оборудовании. Благодаря нелинейной и двухсторонне-симметричной вольт-амперной характеристике материала, из которого выполнены варисторы, его сопротивление резко уменьшается при увеличении прикладываемого напряжения. Таким образом, в месте включения устройства защиты от импульсных перенапряжений всегда будет поддерживаться безопасный уровень напряжения. Полноценная защита от импульсных перенапряжений должна включать в себя несколько ступеней (зоновая концепція молниезащиты), отличающихся отводимой в землю мощностью и значением остаточного напряжения. Поэтому существуют различные классы защитных устройств, которые чаще всего применяются в едином комплексе для создания многоуровневой защиты. Для блокирования наиболее мощных импульсов при ударе молнии предназначены УЗИП I класса, которые устанавливаются во вводном электрическом щитке здания. II класс защиты необходим для сглаживания остаточных последствий удара молнии, а также для защиты от импульсных помех, возникающих при коммутации электрических устройств. Место установки такого устройства – в главном распределительном щите. Так как функции двух первых классов защиты весьма похожи, то часто можно встретить комбинированные устройства I и II классов, осуществляющих комплексную защиту.УЗИП III класса обычно располагаются во всех вспомогательных распределительных щитках. Они служат защитой от остаточных импульсных перенапряжений, а также предохраняют оконечные электронные устройства от опасных высокочастотных импульсных помех. Согласно ПУЭ («Правилам устройства электроустановок»), для силовых сетей отклонение напряжения от нормального должно составлять не более ± 5 %, для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий — от +5 до — 2,5%, для сетей электрического освещения жилых зданий и наружного освещения ±5%. При расчете сетей исходят из допустимой потери напряжений.Учитывая опыт проектирования и эксплуатации электрических сетей, принимают следующие допустимые величины потери напряжений: для низкого напряжения — от шин трансформаторного помещения до наиболее удаленного потребителя — 6%, причем эта потеря распределяется примерно следующим образом: от станции или понизительной трансформаторной подстанции и до ввода в помещение в зависимости от плотности нагрузки — от 3,5 до 5 %, от ввода до наиболее удаленного потребителя — от 1 до 2,5%, для сетей высокого напряжения при нормальном режиме работы в кабельных сетях — 6%, в воздушных— 8%, при аварийном режиме сети в кабельных сетях – 10 % и в воздушных— 12 %.

79. Расчет электрических нагрузок влияет на выбор трансформаторных подстанции, сечения проводов и кабелей, аппаратуры защиты и управления, самого электрооборудования, как следствие, на материальную составляющую строительства. Расчет электрической нагрузки жилых зданий производится на основе полученных ранее измерений, которые были выполнены согласно методике, изложенной в статье расчет электросети. Расчет электрической нагрузки квартиры, подразумевает некий запас прочности, т.к. энергопотребление растёт. Как известно электросети рассчитаны на 20-30 лет, необходимо учитывать возможный прирост нагрузки за расчетный период.Для того чтобы провести расчет электрических нагрузок жилых домов, нужно вычислить не только фактические нагрузки подобных объектов но и понять перспективы роста энергопотребления и насыщения квартир электроприборами, появления все новых устройств и роста материального благосостояния.Расчет электрических нагрузок .Расчетную нагрузку групповой осветительной сети помещений жилых зданий (лестничных клеток, подпола, подвалов, чердаков, жилых помещений) следует определять по светотехническому расчету с коэффициентом спроса, равным единице.Расчетная нагрузка питающих линий, вводов от электроприемников домов Ркв определяется по формуле:

где Ркв уд – удельная нагрузка электроприемников домов принимается в зависимости от числа домов, присоединенных к воздушной линии, типа кухонных плит (1–3 дома – 2,5 кВт на дом, 6 домов – 1,5 кВт, 9 домов – 1,1 кВт, 12 домов – 0,9 кВт, 15 домов – 0,7 кВт, 18 домов – 0,7 кВт); Ркв конд – удельная расчетная нагрузка бытовых кондиционеров воздуха (кВт); n – количество домов, присоединенных к линии.Расчетная нагрузка жилого дома Рржд определяется по формуле:

где Ркв – расчетная нагрузка электроприемников квартир (кВт); Рс – расчетная нагрузка силовых электроприемников (кВт).Расчетные коэффициенты мощности линий, питающих дома, принимают равными 0,98, а питающих хозяйственные насосы – 0,85.Удельные расчетные нагрузки приведены для квартир общей площадью до 55 м2. При общей площади квартир более 55 м2 удельную нагрузку следует увеличивать на 1 % на каждый квадратный метр дополнительной площади в домах с плитами на природном газе и на 0,5 % – в домах с электрическими плитами.

80. Выбор автоматических выключателей. Авто выключатели (АВ) обеспечивают быструю и надёжную защиту потребителей электроэнергии как от токов перегрузки, так и от токов КЗ. Кроме того, они используются и для управления при нечастых включениях и отключениях. Таким образом, АВ совмещают в себе одновременно функции защиты и управления. Для выполнения защитной функции АВ снабжаются либо только тепловыми, либо только электромагнитными расцепителями, либо комбинированными расцепителями.АВ характеризуются следующими параметрами:1.Номинальное напряжение (Uном) – максимальное напряжение постоянного или переменного тока предназначенного для нормальной работы АВ.2.Номинальный ток (Iном) – максимально длительный ток главных контактов АВ 3. Ток срабатывания АВ – наименьший ток при котором АВ разрывает электрическую цепь.4.Предельный ток отключения – наибольший ток который может быть отключён АВ. 5.Номинальный ток расцепителя – максимально длительный ток при котором расцепитель не срабатывает. Во внутренних сетях жилых и общественных зданий, как правило, следует применять АВ с комбинированными расцепителями.

АВ выбирают по следующим условиям: 1. Uном Uном. уст. , где Uном. уст – это номинальное напряжение установки. 2. Iном Iраб.макс., где Iраб.макс -- это рабочий максимальный ток. 3. Номинальный ток Iном.а. Iном. Для АВ с регулируемой установкой теплового расцепитля номинальный ток АВ равен максимальному значению вставки теплового расцепителя, а для АВ с регулируемой вставкой теплового расцепителя номинальный ток АВ равен току вставки теплового расцепителя. 4.Ток вставки теплового расцепителя выбирают равным току вставки теплового расцепителя. Коэффициент кратности определяется типом обратно зависимой от тока характеристики отключения.АВ по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети.