8. Розрахунок та вибір перерізу дротів по довготривалому струму навантаження та падінню напруги.

8.1. Зразок розрахунку та вибору дротів по довготривалому струму навантаження та падінню напруги.

Ціллю розрахунка є визначення мінімальних перерізів дротів по допустимому нагріву від струму навантаження перевіркою на допустиме падіння напруги. Вибір мінімального перерізу проводиться для того, щоб забезпечити надійну роботу електроустаткування, не допустити перегріву дротів та зайвого падіння напруги, а також в цілях економії матеріалів.

Вибір дротів робимо по номінальній силі струму Ін (А) електродвигуна при заданій потужності Рн (кВт), напрузі Uн (В) та коефіцієнті потужності cosφ за формулою:

I_H = P_H • 1000 / √3 • U_H • cosφ;

Якщо в роботі верстата задіяно декілька двигунів і їх коефіцієнти потужностей cosφ дорівнюють один одному, то номінальну силу струму Ін (А) визначаємо:

I_H = ∑P_H • 1000 / √3 • U_H • cosφ;

де ∑P_H - сумарна потужність всіх двигунів, кВт, 1000 - перевідний коефіцієнт.

Розрахуємо сумарну потужність:

∑P_H = P_H1 + P_H2 + … + P_Hn.

У випадку коли коефіцієнти потужностей cosφ не дорівнюють один одному, номінальний струм Ін (А) визначаємо для кожного двигуна окремо:

I_H1 = P_H1 • 1000 / √3 • U_H • cosφ₁;

I_H2 = P_H2 • 1000 / √3 • U_H • cosφ₂;

I_Hn = P_Hn • 1000 / √3 • U_H • cosφ_n.

Вибір матеріалу дротів та їх кількість робимо самостійно.

Вважаючи, що коло виконане з одножильних ізольованих дротів (вказати марку, матеріал токоведучих жил, матеріал ізоляції), прокладених у стальній трубі або повітрі, спочатку перевіряємо дроти на нагрів. По таблицям 23, 184, 185 [6] для розрахованої сили струму Ін (А) вибираємо дроти потрібного перелізу S (мм ). Довготривале струмове навантаження не повинно бути меншим розрахованого. Вибір робимо для кожного двигуна окремо. Після цього перевіряємо коло на допустиме падіння напруги ΔU. Пониження напруги на затискачах силових електроприймачів при нормальному режимі їх роботи допускається не більше 5% номінальної.

Лінійні витрати напруги ΔU у колі трифазного струму знаходимо по слідуючим спрощеним формулам (без врахування індуктивного опору провідників):

в вольтах

ΔU = P_H • l • 1000 / U_H • γ • S • cosφ;

в процентах

ΔU% = (P_H • l • 1000 / U_H² • γ • S • cosφ) • 100%

або

ΔU% = (ΔU / U_H) • 100%

де γ - питома провідність струмоведучої жили довжиною 1м при перерізі 1мм² (для міді γ _м = 57 м / Ом • мм ; для алюмінію γ _а = 37 57 м / Ом • мм²).

Падіння напруги в колі теж визначаєьтся для кожного двигуна ввімкненого в це коло:

в вольтах

ΔU₁ = P_H1 • l₁ • 1000 / U_H • γ • S₁ • cosφ₁;

в процентах

ΔU₁% = (P_H1 • l₁ • 1000 / U_H² • γ • S₁ • cosφ₁) • 100%

або

ΔU₁% = (ΔU / U_H) • 100%

в вольтах

ΔU₂ = P_H2 • l₂ • 1000 / U_H • γ • S₂ • cosφ₂;

в процентах

ΔU₂% = (P_H2 • l₂ • 1000 / U_H² • γ • S₂ • cosφ₂) • 100%

або

ΔU₂% = (ΔU / U_H) • 100%

в вольтах

ΔU_n = P_Hn • l_n • 1000 / U_H • γ • S_n • cosφ_n;

в процентах

ΔU_n% = (P_Hn • l_n • 1000 / U_H² • γ • S_n • cosφ_n) • 100%

або

ΔU_n% = (ΔU / U_H) • 100%

Якщо розраховане в процентах падіння напруги перевищує 5%, робимо повторний вибір перерізу дротів S (мм²), та проводимо повторний розрахунок. Підбір перерізу дротів S (мм²) проводимо до тих пір поки він не буде задовольняти умови падіння напруги ΔU%.