Определение установленной мощности и тока нагрузки
Определение установленной мощности и тока нагрузки.
Важным этапом проектирования является определение суммарной потребляемой мощности установленного оборудования в каждой группе.
Величина установленной мощности позволяет рассчитать номинальный ток нагрузки на данную цепь. Номинальный ток — это тот максимальный ток, который будет протекать по фазному проводу. Во внутренней сети квартиры или дома с напряжением 220 В он легко определяется по максимальной потребляемой мощности.
При однофазной нагрузке номинальный ток « 4,5Рт, где Рт — максимальная потребляемая мощность в киловаттах. Например, при Рт = = 5 кВт /„ = 4,5 * 5 = 22,5 А.
При трехфазной симметричной нагрузке номинальный ток на фазу — 1п я 1,5Рт.
Значение номинального тока нагрузки позволяет определить и характеристики защитных устройств, и сечение жил провода.
Самым простым является расчет группы с одним прибором, например электрической духовкой. Ее потребляемая мощность 2 кВт (определяется по паспорту). Номинальный ток нагрузки 1п = = 4,5 *2 = 9 А. Таким образом, в цепь питания духовки должен устанавливаться автоматический выключатель с номинальным током не менее 9 А. Ближайшим по номиналу является автомат 10 А.
Конечно, величина коэффициента спроса зависит от множества объективных и субъективных факторов: типа квартиры, назначения электрических устройств и т. д. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно принимается за 1, а коэффициент спроса для пылесоса — 0,1. Существуют даже целые системы расчета коэффициента спроса как для отдельных квартир, так и для многоэтажных домов.
Для расчета розеточной группы кухни примем, что там будут включаться следующие приборы:
— электрический чайник — 700 Вт;
— овощерезка — 400 Вт;
— микроволновая печь 1200 Вт;
— холодильник — 300 Вт;
— морозильник — 160 Вт;
— прочее — 240 Вт.
Суммарная номинальная мощность этих приборов в группе составляет 3000 Вт.
Номинальный ток нагрузки в цепи этой розеточной группы будет равен 4,5 х 2,1 = 9,45 А После аналогичных расчетов дополним табл. 3 полученными значениями потребляемой мощности и номинального тока для остальных групп.
В процессе воплощения в жизнь проекта загородного дома может потребоваться изучения множества вопросов, ответы на которые вы можете найти на сайте tepla-hatka.in.ua. Перейдя по ссылке вы также можете найти множество материалов, посвященных утеплению дома. Остается пожелать успешного воплощения вашей идеи, и конечно же тепла в ваших домах!
Вам также могут быть интересны следующие ремонтные статьи:
Как читать электрические схемы? Нагрузка, работа и мощность
Как читать электрические схемы? Продолжаем дальше.
Разомкнутые и замкнутые цепи
Начнем с самой простой схемы фонарика и от нее уже будет отталкиваться
Здесь мы видим три радиоэлемента: источник питания Bat, выключатель S и кругляшок с крестиком внутри, то есть лампочку. Все это вместе называется электрической цепью. Так как по цепи не бежит электрический ток, то такую цепь называют разомкнутой.
Но стоит нам щелкнуть выключатель, и у нас тут же загорится лампочка. Такая цепь уже будет называться замкнутой.
Электроэнергия и источник питания
Как мы помним с прошлой статьи, электрический ток бежит от точки с бОльшим потенциалом, то есть от плюса, к точке с мЕньшим потенциалом, то есть к минусу. Или говоря простым языком: от плюса к минусу. В настоящий момент у нас выключатель разомкнут. Можно сказать, что мы “оборвали” нашу цепь выключателем. В среде электриков и электронщиков говорят, что цепь ” в обрыве”. Ток не бежит, лампочка не горит.
Но вот мы ловким движением руки щелкаем выключатель и у нас цепь замыкается:
Дорога для электрического тока открыта, и он течет от плюса к минусу через лампочку накаливания, которая начинает ярко светиться.
Вроде бы все понятно, но не совсем. Кто или что заставляет светиться лампочку? Мало того, что она светит, она еще и греет!
Что самое первое появилось во Вселенной? Говорят, что время, хотя я думаю, что энергия). Энергия ниоткуда просто так не берется и никуда просто так не исчезает. Это и есть закон сохранения энергии, так что “побрейтесь” фанаты вечных двигателей).
В данном опыте у нас лампочка светит и греет. Получается, что лампочка излучает и тепловую и световую энергию. Вы ведь не забыли, что световые лучи передают энергию? В быту, например, мы используем солнечные панели, чтобы из лучиков получить электрический ток.
Но теперь вопрос такой. Если лампочка излучает световую и тепловую энергию, то откуда она ее получает? Разумеется, от источника питания. Фраза “источник питания” уже говорит сама за себя. Берет энергию наша лампочка прямо от источника питания через проводкИ. Энергия, которая течет через проводочки, называется электроэнергией.
А откуда берет электроэнергию источник питания? Здесь уже есть разные способы добычи электроэнергии. Это может быть падающий поток воды, который крутит мощные лопасти вертушки, которая работает как генератор. Это могут быть химические реакции в батарейках и акумах. Это может быть даже солнечная панелька или вообще какой-нибудь элемент, типа Пельтье, который может вырабатывать электрический ток под действием разности температур. Способов много, а эффект один. Сделать так, чтобы появилась ЭДС.
Электрический ток и нагрузка
В дело идет Закон Ома. Как я уже писал, это самый значимый закон во всей электронике. Что такое по сути лампочка? Это вольфрамовый проводок в стеклянной колбе с вакуумом. Вольфрам – это металл, следовательно, он может через себя проводить электрический ток. Но весь прикол в том, что при определенном напряжении он раскаляется и начинает светиться. То есть отдавать энергию в пространство в виде тепла и излучения.
В холодном состоянии вольфрамовая нить обладает меньшим сопротивлением, чем в раскаленном, более чем в десять раз. Следовательно, лампочка – это просто как сопротивление для электрической цепи. В этой статье я взял лампочку, чтобы визуально показать нагрузку. Нагрузка – от слова “нагружать”. Источнику питания не нравится, когда ему приходится отдавать электроэнергию. Он любит работать без нагрузки 😉
Теперь давайте представим все это с точки зрения гидравлики и механики.
Имеем трубу, по которой бурным поток течет вода. К трубе приделана вертушка, типа водяного колеса. Лопасти вертушки крутят вал.
Рисунок я чертил по всем догмам черчения: главный вид, и справа его разрез.
Если к валу ничего не цепляется, то поток воды бурно бежит по трубе и крутит колесо, а оно в свою очередь крутит вал. Такой режим можно назвать холостым режимом работы водяного колеса, то есть режимом без нагрузки.
Но что будет, если мы начнем использовать вращение вала себе во благо? Например, соединим с помощью муфты вал водяного колеса с валом мини-мельницы?
Думаю, многие из моих читателей сразу догадаются, что водяное колесо начнет притормаживать, так как мы его заставили
А если нагрузить вал, чтобы тот поднимал грузовой лифт?
Думаю, вся конструкция тут же встанет колом. То есть большая нагрузка станет непосильна для вала. А если бы мы сделали лопасти вертушки такие, чтобы они полностью перекрывали диаметр трубы, то поток жидкости вообще бы остановился.
Давайте разберем еще один пример для понимания. Все тот же самый рисунок:
Предположим, что мы прицепили к валу наждак, а электродвигатель убрали с этой конструкции. И вот мы решили что-нибудь шлифануть.
Итак, что у нас в результате получается? Если мы будем слабо давить на шлифовальный круг, то у нас круг начнет притормаживаться и уже будет крутиться с другой скоростью. Если мы сильнее будем давить на круг, то скорость вала еще больше упадет. Если же мощность нашего вала слабовата, мы можем добиться того, что при сильном давлении на круг вообще остановить вал. Тогда и точиться ничего не будет…
Давайте снова вернемся к мини-мельнице
Что будет если поток воды в трубе увеличить в несколько раз? Мельница будет крутиться так, что ее порвет нахрен! А если поток воды в трубе будет очень слабый? Разумеется, мельница будет молоть одно-два зернышка в час. Хотя, опять же, с большим потоком воды мы вполне можем поднять лифт.
Понимаете к чему я веду? Все завязано друг с другом! Давление в трубе, скорость потока жидкости и нагрузка… Все они связаны воедино.
Мощность электрического тока
Для того, чтобы это показать что к чему, мы возьмем две лампы на 12 Вольт, но разной мощности. На блоке питания выставляю также 12 Вольт и собираю все это дело по схеме, которая мелькала в начале статьи
Мой блок питания может выдать в нагрузку 150 Ватт, не парясь. Беру лампочку от мопеда и цепляю ее к блоку питания
Смотрим потребление тока. 0,71 Ампер
Высчитываем сопротивление раскаленной нити лампочки из закона Ома I=U/R, отсюда R=U/I=12/0,71=16,9 Ом.
Беру галогенную лампу от фары авто и также цепляю ее к блоку питания
Смотрим потребление. 4,42 Ампера
Аналогично высчитываем сопротивление нити лампы. R=U/I=12/4,42=2,7 Ом.
А теперь давайте посчитаем, какая лампочка больше всех Ватт “отбирает” у источника питания. Вспоминаем школьную формулу P=UI. Итак, для маленькой лампочки мощность составит P=12×0,71=8,52 Ватта. А для большой лампочки мощность будет Р=12х4,42=53 Ватта. Ого! У нас получилось, что лампочка, которая обладала меньшим сопротивлением, на самом деле очень даже прожорливая.
Итак, если кто не помнит, что такое мощность, могу напомнить. Мощность – это отношение какой-то полезной работы к времени, в течение которого эта работа совершалась. Например, надо вскопать яму определенных размеров. Вы с лопатой, а ваш друг – на экскаваторе:
Кто быстрее справится с задачей за одинаковый промежуток времени? Разумеется экскаватор. В этом случае, можно сказать, что его мощность намного больше, чем мощность человека с лопатой.
А теперь представьте, что нам надо полностью под ноль сточить эту железяку:
Подумайте вот над таким вопросом… У нас есть в запасе 5 мин и нам надо сточить железяку по-максимому. В каком случае железяка сточится быстрее всего: если прижимать ее к абразивному кругу со всей дури, прижимать слегка, либо прижимать в полсилы? Не забывайте, что у нас абразивный круг подцеплен к валу, который крутит поток воды в трубе. И да, труба у нас небольшого диаметра.
Кто ответил, что если прижимать в полсилы, то оказался прав. Железяка в этом случае сточится быстрее. Если прижимать ее со всей дури, то можно вообще остановить круг. Еще раз, что у нас такое мощность? Полезная работа, совершаемая за какой-то промежуток времени. А в нашем опыте полезная работа это и есть стачивание железяки по максималке. Также не забывайте и тот момент, что если мы будем слегка прижимать железяку, то мы будем ее стачивать пол дня. Поэтому, золотая середина – это давить железяку в полсилы.
Ну вот мы и снова переходим к электронике 😉
Поток воды – сила тока, давление в трубе – напряжение, давление железяки на круг – сопротивление. И что в результате мы получили? А то, что лампочка с меньшим сопротивлением обладает большей мощностью, чем лампочка с большим сопротивлением. Не трудно догадаться, если просто посмотреть на фото, но вживую эффект лучше
Но обязательно ли то, что чем меньше сопротивление, тем больше мощности выделяется на нагрузке? Конечно же нет. Во всем нужен расчет, как и в прошлом опыте, где мы стачивали железяку за определенное время.
И еще один фактор, конечно, тоже надо учитывать. Это давление в трубе. Прикиньте, точим-точим мы железяку, и вдруг давление в трубе стало повышаться. Может быть переполнилась башня, или кто-то открыл краник на полную катушку. Что станет с наждаком? Его обороты ускорятся, так как сила потока воды в трубе увеличится, а следовательно, мы еще быстрее сточим нашу железку.
Поэтому формулы мощности в электронике имеют вот такой вид:
где,
А – это полезная работа, Джоули
t – время, секунды
U – напряжение, Вольты
I – сила тока, Амперы
P – собственно сама мощность, Ватты
R – сопротивление, Омы
Как вы можете заметить, формула P=I2 R говорит нам о том, что не всегда на маленьком сопротивлении вырабатывается большая мощность и то, что мощность очень сильно зависит от силы тока. А как поднять силу тока? Добавить напряжения ;-). Закон Ома работает всегда и везде.
А из формулы P=U2/R, можно увидеть, что чем меньше сопротивление и больше напряжение в цепи, тем больше мощность будет выделяться на нагрузке. А что такое выделение мощности на нагрузке? Это может быть тепло, свет, какая-либо механическая работа и тд. Короче говоря, выработка какой-либо полезной энергии для наших нужд.
Резюме
Нагрузкой в электрической цепи называют какой-либо электрический прибор, который потребляет электрическую энергию.
Электрическая энергия требуется для того, чтобы совершать какую-либо полезную работу (смотреть телек, зависать в интернете, охлаждать пивас в холодильнике и тд.)
Полезная работа за какой-то определенный промежуток времени называется мощностью.
Мощность нагрузки зависит от таких факторов, как сопротивление нагрузки на электрическую цепь, напряжение в цепи, а также сила тока в цепи.
Цепь, которая не имеет какой-либо нагрузки, либо имеет нагрузку с бесконечно большим сопротивлением, называется разомкнутой либо “в обрыве”.
Продолжение статьи
Емкостная и индуктивная нагрузка
В этой статье подробно рассмотрены три основных типа потребляемой мощности, которые используются в бытовых приборах и автомобилях.
Что это такое
Первым делом необходимо узнать, что такое активная энергия. Эта величина, расходуемая нагрузкой в обычном сопротивлении. Это относится к нагревательный устройствам (чайники, электрические камины, микроволновые печи и прочее). Расходуемая мощность данных устройств полностью активная. В таким устройствах используемая энергия навсегда и полностью трансформируется в другую группу энергии.
Мощность указывается символом P и обозначается в Ваттах (Вт).
Чтобы найти эту величину, необходимо воспользоваться формулой:
P = U * I;
В таком случае работа будет выполняться без изменений.
График индуктивной мощности
В цепях с переменным напряжением есть только активная энергия, потому что показатели мгновенной и средней мощности там сходятся.
Индуктивная работа — через нее проходит сила тока и отстает от напряжения. В результате будет расходоваться реактивная энергия.
Для примера, такая нагрузка используется в асинхронных двигателях, датчиках холостого хода, реакторах, трансформаторов тока, выпрямителях и прочих преобразователях.
Асинхронный двигатель индуктивного вида
Откуда появляется
Образование названия «реактивная мощь» относится к необходимости выделения энергии, которая расходуется нагрузкой, с формированием электромагнитных полей.
Этот компонент используется при индуктивном типе. Например, во время подсоединения электрических двигателей. Все бытовые приборы, а также некоторые промышленные и сельскохозяйственные объекты используют данный тип нагрузки.
Три основных вида на примере генератора
В электроцепях, когда работа будет активного вида, то внутри ток не отстает от показателей напряжения. Если энергия будет индуктивного вида, то ток будет запаздывать в отличии от напряжения. При емкостной, ток будет идти быстрее напряжения. Ниже подробно разобраны три типа работ, а также сфера их применения.
Виды энергии
Ниже представлены основные виды нагрузок, которые используются в повседневной жизни. Они могут быть как в бытовых приборах, как и в различных двигателях или датчиках.
Активная
Для данной работы используется закон Ома, который выполняется в каждую секунду времени и схож с правилом для переменного тока. Такой тип применяется в лампах для освещения или в электроплитах.
Активно емкостная нагрузка формула
Емкостная
Этот вид превращает в течении определенного времени энергию электрического тока в электрополе, а далее превращает ее в электрический ток. А также, здесь сила тока будет опережать напряжение.
В качестве примера может быть конденсатор. К сожалению, встретить полные реактивные нагрузки невозможно ни в одном приборе. Каждый вид не имеет коэффициент полезного действия 100%, потому что существуют потери энергии в воздухе и прочее. Потому чаще всего используется название активно-реактивной работы.
Индуктивная
Данный вид превращает энергию в магнитное поле, а далее меняет ее в электрический ток. Сила тока в этом случае будет отставать от напряжения. Для примера можно взять индуктивную катушку или датчик дросселя на автомобиле.
Функционирование выпрямителей
Как влияют нагрузки на функционирование выпрямителей и напряжение в цепи
В любой цепи выпрямителя, нагрузка будет иметь исключительно активное сопротивление.
На практике такие приборы достаточно редко функционируют на полном активном сопротивлении, потому что в большинстве вариантов их оснащают электрическими элементами, содержащими индуктивные и емкостные части.
Бывает, что работа содержит части с индуктивной мощностью (обмотки реле, дроссельные заслонки и так далее). Также выпрямители могут спокойно функционировать на встречной электродвижущей силе, например при зарядке АКБ для автомобилей. Также мощность может быть смешанного вида, в которой есть все три параметра.
График зависимости с выпрямителем
Емкостная и индуктивная нагрузка чаще всего встречаются в повседневной жизни и бытовых приборах.
На предприятиях также устанавливают конденсаторные установки, потому что они обладают рядом плюсов:
- уменьшение расходов электрической энергии;
- уменьшение расходов на ремонт и обслуживание промышленных приборов;
- сдерживание шумов в сети;
- снижение искажения фаз;
- увеличение возможности сети электроснабжения, благодаря чему можно подсоединять электрические приборы без увеличения стоимости питания;
- уменьшение сопротивления в сети;
- снижение уровня высокочастотных помех.
Данные установки достаточно дорого стоят, поэтому нет смысла использовать их в квартирах, домах или небольших офисах.
Конденсаторные установки
В заключении необходимо отметить, что такие нагрузки необходимо знать для того, чтобы правильно рассчитать мощность каких-либо приборов. Помимо всех перечисленных типов, существуют также резистивные и активные. Информацию о них можно найти на соответствующих форумах по электрике.
ток нагрузки — это… Что такое ток нагрузки?
ток нагрузки — EN load current current flowing through the line conductor/s [IEC 61557 13, ed. 1.0 (2011 07)] load current the r.m.s. value of the current in any winding under service conditions [IEC 60076 1, ed. 3.0 (2011 04)] load current current to which the … Справочник технического переводчика
ток нагрузки — apkrovos srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. load current vok. Belastungsstrom, m; Laststrom, m rus. нагрузочный ток, m; ток нагрузки, m pranc. courant de charge, m … Automatikos terminų žodynas
ток нагрузки — apkrovos srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. load current vok. Belastungsstrom, m; Laststrom, m rus. нагрузочный ток, m; ток нагрузки, m pranc. courant de charge, m … Fizikos terminų žodynas
Номинальный ток нагрузки — указанное изготовителем значение тока, которое УЗО Д может пропускать в продолжительном режиме работы. Источник: НПБ 243 97*: Устройства защитного отключения. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
критический ток нагрузки — 2.5.16 критический ток нагрузки : Значение тока отключения в пределах диапазона условий эксплуатации, при котором время дуги заметно увеличивается. Источник: ГОСТ Р 50030.1 2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
номинальный ток нагрузки (в УЗИП) — IL Максимальный длительный номинальный переменный ток (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. [ГОСТ Р 51992 2011 (МЭК 61643 1:2005)] Тематики УЗИП (устройства защиты от импульсных… … Справочник технического переводчика
номинальный ток нагрузки IL — 3.14 номинальный ток нагрузки IL (rated load current IL): Максимальный длительный номинальный переменный ток (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
выходной ток нагрузки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN load output current … Справочник технического переводчика
критический ток нагрузки — Значение тока отключения в пределах диапазона условий эксплуатации, при котором время дуги заметно увеличивается. [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] EN critical load current value of breaking current, within the range of service conditions,… … Справочник технического переводчика
полный ток нагрузки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN entire load current … Справочник технического переводчика
ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Указания по расчету нагрузок трансформаторов тока
Содержание
1. Общая часть
Всем доброго времени суток! Представляю Вашему вниманию типовую работу «Указания по расчету нагрузок трансформаторов тока» №48082-э «Теплоэлектропроект».
Вторичная нагрузка на трансформаторы тока (ТТ) складывается из:
- а) сопротивления проводов — rпр;
- б) полного сопротивления реле и измерительных приборов — Zр и Zп;
- в) переходного сопротивления принимаемого равным — rпер = 0,05 Ом.
Согласно ГОСТ трансформаторы тока должны соответствовать одному из следующих классов точности: 0,5; 1; 3; 5Р; 10Р.
Класс точности 0,5 должен обеспечиваться при питании от трансформатора тока расчетных счетчиков. При питании щитовых измерительных приборов класс точности трансформаторов тока должен быть не ниже 3. При необходимости для измерения иметь более высокий класс точности трансформаторы тока должны выбираться по классу точности на ступень выше, чем соответствующий измерительный прибор.
Например: для приборов класса 1 трансформаторов тока должен обеспечивать класс 0,5; для приборов — 1,5 трансформаторов тока должен обеспечивать класс точности 1,0.
Требования к трансформаторам тока для релейной защиты рассмотрены ниже.
При расчете нагрузки на ТТ в целях упрощения допускается сопротивления элементов вторичной цепи ТТ складывать арифметически, что создает некоторый расчетный запас.
Потребление токовых обмоток релейной и измерительной аппаратуры приведено в разделе «7. Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры». Для удобства и упрощения расчета в указанных приложениях потребление дано в Омах. Для тех приборов и реле, для которых в каталогах указано их потребление в ВА, сопротивление в Омах определяется по выражению
где:
S – потребляемая мощность по токовым цепям, ВА;
I – ток, при котором задана потребляемая мощность, А.
При расчете сопротивления проводов (кабеля) во вторичных цепях ТТ используется:
где:
- rпр — активное сопротивление проводов (жилы кабеля) от трансформатора тока до прибора или реле, Ом;
- l – длина провода (кабеля) от трансформатора тока до места установки измерительных приборов или релейной аппаратуры, м;
- S – сечение провода или жилы кабеля, мм2;
- γ –удельная проводимость, м/Ом.мм2(для меди γ = 57, для алюминия γ =34,5).
2. Определение нагрузки на трансформаторы тока для измерительных приборов
Нагрузка на ТТ для измерительных приборов складывается из сопротивлений последовательно включенных измерительной аппаратуры, соединительных проводов и переходных сопротивлений в контактных соединениях.
Величина расчетной нагрузки Zн зависит также от схемы соединения ТТ.
При расчете определяется нагрузка для наиболее загруженной фазы ТТ.
В случае включения релейной аппаратуры последовательно с измерительной в расчетную нагрузку вводится также сопротивление реле. При этом расчетная нагрузка не должна превосходить допустимую в требуемом классе точности данного ТТ для измерительных приборов.
При соединении трансформаторов тока в звезду.
При соединении трансформаторов тока в неполную звезду.
При соединении ТТ в треугольник и включении измерительных приборов последовательно с реле во всех линейных проводах.
где:
— сопротивление нагрузки, включенной в линейном проводе трансформатора тока.
При соединении трансформаторов тока в треугольник и включении измерительного прибора последовательно с прибора последовательно с реле только в одном линейном проводе (например, в фазе А).
При использовании только одного ТТ.
В выражениях (3-7) известны сопротивления измерительных приборов Zп, сопротивления реле Zр, переходное сопротивление rпер и неизвестно сопротивление проводов rпр.
Поэтому расчет нагрузки на ТТ сводится к определению сопротивления соединительных проводов rпр.
Сопротивление rпр. определяется из условия обеспечения работа ТТ в требуемом классе точности при расчетной нагрузке. Поэтому должно быть Zн < Zдоп. Принимая Zн=Zдоп и пользуясь выражениями (3-7), определяется rпр для соответствующих схем соединения:
По найденному значению rпр определяется допустимое сечение соединительных проводов, пользуясь выражением (2).
Если в результате расчета сечение S окажется меньше 2,5 мм2, то оно должно быть принято равным 2,5 мм2 из условия механической прочности проводов в токовых цепях ТТ.
3. Определение напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока
Сопротивление нагрузки трансформатора тока для измерительных приборов и релейной защиты по условию допустимого напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока должно быть таким, чтобы при любом возможном виде короткого замыкания в месте установки трансформаторов тока измерения или защиты и любом возможном первичном токе трансформатора тока напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока установившемся режиме не превышало 1000 В.
Это условие считается выполненным, если при любом виде к.з.
где:
- I1- наибольший возможный первичный ток при к.з.;
- nт – номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока;
- Zн – фактическое сопротивление вторичной нагрузки трансформатора тока с учетом сопротивления принятого провода (жилы кабеля)
Если в результате расчета оказалось, что при Zн напряжение больше 1000 В, то следует перейти на большее сечение соединительных проводов (жил кабеля) до 10 мм2 включительно.
Если при S=10 мм2 напряжение окажется больше 1000 В, то следует перейти на больший коэффициент трансформации и расчет для определения Zн должен быть повторен.
4. Определение нагрузки на трансформаторы тока для релейной защиты
Нагрузка на ТТ для релейной защиты складывается из последовательно включенных сопротивлений релейной аппаратуры , соединительных проводов и переходных сопротивлений в контактных соединениях. Величина вторичной нагрузки зависит также от схемы соединения ТТ и от вида КЗ.
Релейная защита в условиях КЗ обычно работает при больших токах, которые во много раз превышают номинальный ток ТТ. Расчетами и опытом эксплуатации установлено, что для обеспечения правильной работы релейной защиты погрешности ТТ не должны превышать предельно допустимых значений.
По ПУЭ эта погрешность, как правило, не должна быть более 10%.
В ГОСТ 7746-88 точность ТТ, используемых для релейной защиты, нормируется по их полной погрешности (ε), обусловленной током намагничивания. По условию ε < 10% построены кривые предельных кратностей ТТ.
При этом наибольшее отношение первичного тока к его номинальному значению, при котором полная погрешность при заданной вторичной нагрузке не превышает 10%, называется предельной кратностью (К10).
Согласно тому же ГОСТ заводы-поставщики ТТ обязаны гарантировать значение номинальной предельной кратности (К10н), при которой полная погрешность ТТ, работающего с номинальной вторичной нагрузкой, не превышает 10%.
Чтобы найти допустимую нагрузку по кривым предельных кратностей, необходимо предварительно определить расчетную кратность тока К.З., т. е. отношение тока КЗ в расчетной точке к минимальному току ТТ (Красч.)
5. Определение расчетной кратности (Красч.) для выбора допустимой нагрузки (Zдоп.) на трансформаторы тока по кривым предельных кратностей
Для правильного выбора допустимой нагрузки на ТТ необходимо выбрать соответствующий режим и место короткого замыкания.
Расчетным режимом является КЗ, при котором ток к.з. имеет максимальную для данного ТТ величину Iмакс. в заданном месте КЗ.
Величины Iмакс. Выбираются различно для разных типов защиты зависимости от принципа их работы.
5.1 Токовые защиты с независимой характеристикой
Для максимальной токовой защиты с независимой характеристикой Iмакс = 1,1*Ic.з., поскольку для этих защит точная работа ТТ требуется лишь при токе их срабатывания.
Расчетная кратность определяется в условиях срабатывания защиты:
где:
- 1,1 – коэффициент, учитывающий 10%-ную погрешность ТТ при срабатывании защиты;
- Iс.з. – первичный ток срабатывания защиты;
- I1н – первичный номинальный ток ТТ.
5.2 Токовые отсечки
Для токовой отсечки Iмакс = 1,1*Ic.з., поскольку для этих защит точная работа ТТ требуется лишь при токе их срабатывания.
Расчетная кратность определяется в условиях срабатывания защиты:
где: n=1,2-1,3
5.3 Максимальные токовые защиты с зависимой характеристикой
Для МТЗ с зависимой характеристикой Iмакс должен соответствовать току КЗ, при котором производится согласование по времени защит смежных элементов.
Расчетная кратность:
Iк.з.макс.- максимальный ток короткого замыкания, при котором производится согласование смежных защит;
n=1,2-1,3
5.4 Направленные токовые и дистанционные защиты
Для предотвращения излишних срабатываний, многоступенчатых защит Iмакс определяется при КЗ в конце зоны первой ступени защит или в конце линии.
Расчетная кратность:
n – коэффициент, принимается при минимальном времени действия защиты: менее 0,5 сек равным 1,4-1,5, а при времени больше 0,5 сек равным 1,2-1,3.
5.5 Дифференциальные токовые защиты
Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.
Расчетная кратность:
I1расч.- максимальный ток при внешнем коротком замыкании;
n – коэффициент, принимается при выполнении защиты на реле с БНТ равным 1, а при реле без БНТ равным 1,8-2.
5.6 Дифференциально-фазные высокочастотные защиты
Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.
Расчетная кратность:
I1расч.- максимальный ток при коротком замыкании в конце защищаемой линии;
n — принимается 1,6-1,8.
5.7 Продольные дифференциальные токовые защиты линий
Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.
Расчетная кратность:
I1расч.- максимальный ток при коротком замыкании в конце защищаемой линии;
n – принимается 1,8-2,0.
По расчетной кратности, пользуясь кривыми предельных кратностей (по данным заводов-изготовителей трансформаторов тока) находится допустимое сопротивление Zдоп для трансформаторов тока рассматриваемой защиты.
В тех случаях, когда из-за отсутствия кривых предельных кратностей при проектировании вынужденно используются кривые 10%-ных кратностей, необходимо для учета возможного их завышения по сравнению с действительно допустимыми значениями по кривым предельных кратностей полученное по выражениям (13-19) значение Красч. увеличивать в 1,25 раз.
6.Определение расчетной нагрузки Zн
Расчетная нагрузка для трансформаторов тока релейной защиты определяется по выражениям, приведенным в таблице №1. В расчете принимается Zн=Zдоп.
По значению Zн можно определить сопротивление соединительных проводов (жил кабеля) во вторичных цепях трансформаторов тока.
Таблица 1 – расчетные формулы для определения вторичной нагрузки и сопротивления соединительных проводов трансформаторов тока для релейной защиты
7.Определение сопротивления соединительных проводов
В Таблице №1 приведены расчетные выражения, для определения сопротивления соединительных проводов во вторичных цепях трансформаторов тока в зависимости от их схем соединения и от вида КЗ.
При этом сопротивление релейной аппаратуры, подключенной к трансформаторам тока, может быть найдено по Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры или по другим заводским данным.
По найденному значению rпр определяется допустимое сечение соединительных проводов.
Если в результате расчета S окажется менее 2,5 мм2, то оно должно быть принято равным 2,5 мм2 из условия механической прочности проводов в токовых цепях ТТ, после чего определяется фактическое сопротивление проводов по выражению (2).
Если в результате расчета сечение кабеля окажется чрезмерно большое (более 10 мм2), то для его уменьшения можно рекомендовать следующие мероприятия:
1. Применить последовательное соединение двух обмоток трансформаторов тока рассматриваемой защиты. При последовательном соединении одинаковых сердечников трансформаторов тока нагрузка на каждый сердечник ТТ уменьшается в 2 раза. При последовательном соединении разных сердечников трансформаторов тока расчетная нагрузка на ТТ уменьшается, так как она распределяется между обмотками трансформаторов тока пропорционально их ЭДС.
2. Изменить схему соединения трансформаторов тока вместо неполной звезды перейти к полной звезде; вместо схемы на разность токов перейти к схеме неполной звезды и т.п.
3. Применить другой трансформатор тока, допускающий большую вторичную нагрузку.
4. Установить дополнительный комплект трансформаторов тока и перевести на него часть вторичной нагрузки.
8.Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры
Реле тока серии РТ-40
| № п/п | Тип реле | Пределы уставок, А | Сопротивление обмотки реле, Ом | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| 1 | РТ40/0,2 | 0,05-0,1 0,1-0,2 | 80 | — |
| 2 | РТ40/0,6 | 0,15-0,3 0,3-0,6 | 8,9 2,2 | — |
| 3 | РТ40/2 | 0,5-1 1-2 | 0,8 0,2 | — |
| 4 | РТ40/6 | 1,5-3 3-6 | 0,22 0,055 | — |
| 5 | РТ40/10 | 2,5-5 5-10 | 0,08 0,02 | — |
| 6 | РТ40/20 | 5-10 10-20 | 0,02 0,005 | — |
| 7 | РТ40/50 | 12,5-25 25-50 | 0,0051 0,00128 | — |
| 8 | РТ40/100 | 25-50 50-100 | 0,00288 0,00072 | — |
| 9 | РТ40/200 | 50-100 100-200 | 0,0032 0,0008 | — |
| 10 | РТ40/Ф | 1,75-3,5 2,9-5,8 4,4-8,8 8,8-17,6 | 0,090 0,036 0,020 0,008 | — |
Реле тока серии РТ-40/1Д
| № п/п | Пределы уставок, А | Полное сопротивление, Ом | ||
|---|---|---|---|---|
| Фазы | ||||
| А | В | С | ||
| 1 | 0,15 | 40 | 20 | 21 |
| 2 | 0,4 | 25 | 13 | 13 |
| 3 | 1 | 14 | 7 | 7 |
| 4 | 2 | 9 | 5 | 5 |
| 5 | 4 | 6 | 2,5 | 2,8 |
| 6 | 5 | 5 | 2 | 2 |
Реле тока серии РТ 40/Р-1
Зависимость величины полного сопротивления от величины подаваемого тока при питании всех трех обмоток реле
| № п/п | Пределы уставок, А | Полное сопротивление, Ом | ||
|---|---|---|---|---|
| Фазы | ||||
| А | В | С | ||
| 1 | 0,15 | 40 | 20 | 21 |
| 2 | 0,4 | 25 | 13 | 13 |
| 3 | 1 | 14 | 7 | 7 |
| 4 | 2 | 9 | 5 | 5 |
| 5 | 4 | 6 | 2,5 | 2,8 |
| 6 | 5 | 5 | 2 | 2 |
Реле тока серии РТ 40/Р-5
Зависимость величины полного сопротивления от величины подаваемого тока при питании всех трех обмоток реле
| № п/п | Пределы уставок, А | Полное сопротивление, Ом | ||
|---|---|---|---|---|
| Фазы | ||||
| А | В | С | ||
| 1 | 1 | 1,6 | 0,9 | 0,92 |
| 2 | 3 | 0,8 | 0,35 | 0,36 |
| 3 | 5 | 0,5 | 0,25 | 0,26 |
| 4 | 7 | 0,4 | 0,17 | 0,18 |
| 5 | 15 | 0,25 | 0,08 | 0,1 |
| 6 | 25 | 0,15 | 0,06 | 0,08 |
Реле тока серии РТ 80
| № п/п | Тип реле | Сопротивление обмотки реле при разных уставках | Примечание | |
|---|---|---|---|---|
| Iном, А | Z, Ом | |||
| 1 | РТ81/1 | 4 | 0,62 | — |
| 2 | РТ81/1У | 5 | 0,4 | — |
| 3 | РТ82/1 | 6 | 0,28 | — |
| 4 | РТ82/1У | 7 | 0,204 | — |
| 5 | РТ83/1 | 8 | 0,156 | — |
| 6 | РТ83/1У | |||
| 7 | РТ84/1 | 9 | 0,123 | — |
| 8 | РТ84/1У | |||
| 9 | РТ85/1 | 10 | 0,1 | — |
| 10 | РТ85/1У | |||
| 11 | РТ86/1 | |||
| 12 | РТ86/1У | |||
| 13 | РТ81/2 | 2 | 2,5 | — |
| 14 | РТ81/2У | |||
| 15 | РТ82/2 | 2,5 | 1,6 | — |
| 16 | РТ82/2У | |||
| 17 | РТ83/2 | 3 | 1,11 | — |
| 18 | РТ83/2У | 3,5 | 0,82 | — |
| 19 | РТ84/2 | 4 | 0,625 | — |
| 20 | РТ84/2У | |||
| 21 | РТ85/2 | 4,5 | 0,495 | — |
| 22 | РТ86/2 | 5 | 0,4 | — |
Реле тока серии РТ 90
| № п/п | Тип реле | Сопротивление обмотки реле при разных уставках | Примечание | |
|---|---|---|---|---|
| Iном, А | Z, Ом | |||
| 1 | РТ91/1 | 4 | 1,56 | — |
| 2 | РТ91/1 | 5 | 1 | — |
| 3 | РТ91/1У | 6 | 0,695 | — |
| 4 | РТ91/1У | 7 | 0,51 | — |
| 5 | РТ95/1 | 8 | 0,39 | — |
| 6 | РТ95/1У | 9 | 0,308 | — |
| 7 | РТ95/1У | 10 | 0,25 | — |
| 8 | РТ91/2 | 2 | 6,25 | — |
| 9 | РТ91/2 | 2,5 | 4 | — |
| 10 | РТ91/2У | 3 | 2,78 | — |
| 11 | РТ91/2У | 3,5 | 2,03 | — |
| 12 | РТ95/2 | 4 | 1,56 | — |
| 13 | РТ91/2У | 4,5 | 1,24 | — |
| 14 | РТ91/2У | 5 | 1 | — |
Фильтр-реле тока обратной последовательности серии РТФ
| № п/п | Тип реле | Сопротивление обмотки реле при разных уставках | Примечание | |
|---|---|---|---|---|
| Iном, А | Z, Ом | |||
| 1 | РТФ 1М | 5 | 0,22 | На фазу |
| 2 | РТФ 1М | 1 | 5,5 | На фазу |
| 3 | РТФ 7/1 | 5 | 0,8 | На фазу |
| 4 | РТФ 7/1 | 10 | 0,2 | На фазу |
| 5 | РТФ 7/2 | 5 | 0,6 | На фазу |
| 6 | РТФ 7/2 | 1 | 15 | На фазу |
| 7 | РТФ 6М | 5 | 0,4 | На фазу |
| 8 | РТФ 6М | 10 | 0,1 | На фазу |
Реле токовые дифференциальные
| № п/п | Тип реле | Наименование обмоток | Сопротивление обмоток, Ом | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| 1 | РНТ 565 | Рабочая | 0,1 | При полностью включенных витках |
| Первая уравнительная | 0,1 | При полностью включенных витках | ||
| Вторая уравнительная | 0,1 | При полностью включенных витках | ||
| 2 | РНТ 566 | Первая рабочая | 2,5 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 1,5 | При полностью включенных витках | ||
| Третья рабочая | 0,25 | При полностью включенных витках | ||
| 3 | РНТ 566/2 | Первая рабочая | 1,5 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 0,1 | При полностью включенных витках | ||
| 4 | РНТ 567 | Первая рабочая | 0,05 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 0,05 | При полностью включенных витках | ||
| 5 | РНТ 567/2 | Первая рабочая | 0,5 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 0,5 | При полностью включенных витках |
Номинальный ток нагрузки — это… Что такое Номинальный ток нагрузки?
- Номинальный ток нагрузки
Номинальный ток нагрузки — указанное изготовителем значение тока, которое УЗО-Д может пропускать в продолжительном режиме работы.
Смотри также родственные термины:
3.14 номинальный ток нагрузки IL (rated load current IL): Максимальный длительный номинальный переменный ток (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП.
Определения термина из разных документов: номинальный ток нагрузки IL
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- номинальный ток многопанельного ВРУ
- номинальный ток нагрузки IL
Смотреть что такое «Номинальный ток нагрузки» в других словарях:
номинальный ток нагрузки IL — 3.14 номинальный ток нагрузки IL (rated load current IL): Максимальный длительный номинальный переменный ток (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
номинальный ток нагрузки (в УЗИП) — IL Максимальный длительный номинальный переменный ток (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. [ГОСТ Р 51992 2011 (МЭК 61643 1:2005)] Тематики УЗИП (устройства защиты от импульсных… … Справочник технического переводчика
номинальный ток — 3.18 номинальный ток (rated current): Ток, установленный для выключателя изготовителем. Источник: ГОСТ Р 51324.1 2005: Выключатели для бы … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
номинальный ток выключателя — Iном Наибольший допустимый по условиям нагрева частей выключателя ток нагрузки в продолжительном режиме, на который рассчитан выключатель [ГОСТ Р 52565 2006] Тематики выключатель, переключатель … Справочник технического переводчика
номинальный ток управления магнитного усилителя — Ток управления магнитного усилителя, необходимый для создания номинального перепада выходной величины, установленного для данного вида магнитных усилителей, при номинальных значениях напряжения и частоты напряжения питания, напряжения нагрузки… … Справочник технического переводчика
номинальный ток многопанельного ВРУ — 3.6.4 номинальный ток многопанельного ВРУ: Номинальный ток вводной панели. Примечание Если на вводе многопанельного ВРУ предусматривается два вводных аппарата на один и тот же номинальный ток для обеспечения возможности перевода всей… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Номинальный ток управления магнитного усилителя — 40. Номинальный ток управления магнитного усилителя Rated control current of transductor Ток управления магнитного усилителя, необходимый для создания номинального перепада выходной величины, установленного для данного вида магнитных усилителей,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
номинальный — 3.7 номинальный: Слово, используемое проектировщиком или производителем в таких словосочетаниях, как номинальная мощность, номинальное давление, номинальная температура и номинальная скорость. Примечание Следует избегать использования этого слова … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
коэффициент циклической токовой нагрузки (кабелей) — Коэффициент, на который может быть умножен номинальный ток установившегося режима, соответствующий коэффициенту нагрузки 100 %, для получения допустимого пикового значения тока в течение суточного цикла, при котором температура токопроводящей… … Справочник технического переводчика
ток нагрузки — со всех языков на русский
ток нагрузки — EN load current current flowing through the line conductor/s [IEC 61557 13, ed. 1.0 (2011 07)] load current the r.m.s. value of the current in any winding under service conditions [IEC 60076 1, ed. 3.0 (2011 04)] load current current to which the … Справочник технического переводчика
ток нагрузки — apkrovos srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. load current vok. Belastungsstrom, m; Laststrom, m rus. нагрузочный ток, m; ток нагрузки, m pranc. courant de charge, m … Automatikos terminų žodynas
ток нагрузки — apkrovos srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. load current vok. Belastungsstrom, m; Laststrom, m rus. нагрузочный ток, m; ток нагрузки, m pranc. courant de charge, m … Fizikos terminų žodynas
Номинальный ток нагрузки — указанное изготовителем значение тока, которое УЗО Д может пропускать в продолжительном режиме работы. Источник: НПБ 243 97*: Устройства защитного отключения. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
критический ток нагрузки — 2.5.16 критический ток нагрузки : Значение тока отключения в пределах диапазона условий эксплуатации, при котором время дуги заметно увеличивается. Источник: ГОСТ Р 50030.1 2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
номинальный ток нагрузки (в УЗИП) — IL Максимальный длительный номинальный переменный ток (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. [ГОСТ Р 51992 2011 (МЭК 61643 1:2005)] Тематики УЗИП (устройства защиты от импульсных… … Справочник технического переводчика
номинальный ток нагрузки IL — 3.14 номинальный ток нагрузки IL (rated load current IL): Максимальный длительный номинальный переменный ток (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
выходной ток нагрузки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN load output current … Справочник технического переводчика
критический ток нагрузки — Значение тока отключения в пределах диапазона условий эксплуатации, при котором время дуги заметно увеличивается. [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] EN critical load current value of breaking current, within the range of service conditions,… … Справочник технического переводчика
полный ток нагрузки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN entire load current … Справочник технического переводчика
ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации