1.14. Выбор проводов по нагреву

Расчет сводится к определению номинального тока потребителя, который определяется экспериментально или по паспорту потребителя, далее по таблицам подбирается сечение провода, для которого допустимый ток равен или больше рабочего:

Таблицы длительно допустимых токов на провода и кабели приведены в электротехнических справочниках.

1.15. Выбор проводов по потере напряжения

Сечение проводов необходимо выбрать таким образом, чтобы потеря напряжения в линии не превышала допустимого значения (обычно не более 0,05 U_н): _{Uл = Rл·Iн ,}

где: – сопротивление двух проводов линии.

Сечение провода .

Из двух получившихся при расчетах сечений провода по нагреву и по потере напряжения выбираем наибольшее.

Обычно напряжение на входе линии U поддерживается выше номинального напряжения приемника U_н на 5%, в этом случае напряжение на приемнике будет номинальным.

1.16. Методы расчета электрических цепей

1.16.1. Метод контурных токов

В методе контурных токов принимается, что в каждом независимом контуре схемы протекает свой контурный ток. В схеме рис. 1.23 два контура. Выбираем положительное направление обхода контуров – по часовой стрелке.

Рис. 1.23. Схема двухконтурной электрической цепи с тремя источниками э.д.с.

Для каждого контура составим уравнение по второму закону Кирхгофа.

Для первого контура:

I₁₁ (R_l + R₂ + R₅) – I₂₂R₅ = E_l + E₅.

Для второго контура:

–I₁₁R₅ + I₂₂ (R₃ + R₄ + R₅) = –E₄ – E₅.

Собственное сопротивление первого контура:

R₁₁ = R₁ + R₂ + R₅.

Собственное сопротивление второго контура:

R₂₂ = R₃ + R₄ + R₅ .

Общее сопротивление (для первого и второго контуров):

R₁₂ = R₂₁ = –R₅ .

Контурная э.д.с. первого контура E₁₁ = E₁ + E₅ равна алгебраической сумме э.д.с. этого контура. В нее со знаком «плюс» входят те э.д.с, направления которых совпадают с направлением обхода контура.

Аналогично записываем уравнение для второго контура:

E₂₂ = – E₄ – E₅ .

Перепишем систему уравнений следующим образом:

I₁₁R₁₁ + I₂₂R₁₂ = E₁₁

I₁₁R₂₁ + I₂₂R₂₂ = E₂₂ .

В результате решения системы уравнений известными методами находим I₁₁ и I₂₂. Действительные токи в ветвях схемы:

I₁ = I₁₁ ; I₅ = I₁₁ – I₂₂ ; I₄ = I₂₂ .

1.16.2. Метод наложения (суперпозиции)

Метод наложения основан на принципе наложения. Принцип наложения формулируется следующим образом: ток в k-той ветви равен алгебраической сумме токов, вызываемых каждой из э.д.с. схемы в отдельности. Этот принцип справедлив для всех линейных электрических цепей.

Так, например, в схеме рис. 1.24 два источника э.д.с. и три резистора.

Рис. 1.24. Схема двухконтурной электрической цепи

Вначале определяем частичные токи в ветвях схемы от первой э.д.с. (рис.1.25):

;

;

; .

Рис. 1.25. Схема для определения частичных токов от первой э.д.с.

Затем определяем частичные токи в ветвях схемы от второй э.д.с. (рис. 1.26):

; .

Действительные токи определяются алгебраическим суммированием частичных токов:

; ;.

Рис. 1.26. Схема для определения частичных токов от второй э.д.с.