Électricité- mouvement dirigé (ordonné) des particules chargées.
De telles particules peuvent être : dans les métaux - des électrons, dans les électrolytes - des ions (cations et anions), dans les gaz - des ions et des électrons, dans le vide sous certaines conditions - des électrons, dans les semi-conducteurs - des électrons et des trous (conductivité électron-trou). Parfois choc électriqueégalement appelé courant de déplacement résultant du changement dans le temps du champ électrique
Calculateur de courant de circuit
Formule de courant de circuit
je = P/U×cosφ
je = P / 1,73 × U × cosφ
- P.— puissance de charge électrique, W ;
- U- tension réelle dans le réseau, V ;
- cosφ- Facteur de puissance.
La valeur de la dernière valeur dépend de la nature de la charge. Ainsi, le facteur de puissance d'une charge résistive (lampes à incandescence, éléments chauffants, etc.) est proche de 1.
Cependant, compte tenu de la présence d'une composante réactive insignifiante dans toute charge active, le facteur de puissance cosφ de la charge active utilisé pour le calcul est de 0,95.
Pour calculer le courant dans les circuits d'alimentation de la charge, caractérisés par une puissance réactive importante (moteurs électriques, selfs des appareils d'éclairage, transformateurs de soudage, fours à induction, etc.), une valeur moyenne de cosφ - 0,8 a été prise.
Pour une plus grande précision de calcul, il est recommandé d'utiliser sa valeur réelle comme tension secteur (U) (on suppose une mesure de tension). En l'absence d'une telle opportunité, vous pouvez utiliser les valeurs de tension standards : phase 220 V pour réseau monophasé ou linéaire 380 pour triphasé.
Les factures de services publics constituent une dépense constante du budget familial. Pour certains, les montants sur les factures ne sont pas tangibles lors du paiement des services fournis, et certaines catégories de citoyens sont obligées de compter chaque centime.
Dans cet article, nous aborderons certaines des questions théoriques de la consommation d'énergie et des moyens d'économiser de l'électricité.
Consommation électrique des appareils électroménagers
Dans la cour du 21ème siècle et dans presque toutes les familles, il y a ensemble standard appareils électriques, regardons la consommation des principaux appareils situés dans la maison.
Ordinateur
En gros, des unités de puissance de 250 pour les ordinateurs de bureau et de 500 watts pour un usage domestique sont utilisées.
Il convient de garder à l'esprit que la puissance maximale que l'appareil peut produire est déclarée sur le bloc, mais en pratique consommation moyenne ci-dessous, environ deux fois. Un moniteur (jusqu'à 22 pouces) consomme en moyenne 80 watts de puissance.
Ainsi, il s'avère qu'en étant au travail tous les jours 2 heures par jour, vous devrez payer 30 kWh à la fin du mois.
Réfrigérateur
Pendant la période de facturation, 365 jours de fonctionnement continu sont effectués à une tension de 220 volts et une fréquence industrielle de 50 Hz avec un volume de chambre de cent litres.
La température de l'environnement extérieur, ainsi que la quantité de produits qui y sont stockés, jouent également un rôle important dans la consommation. Autrement dit, si le réfrigérateur est plein à pleine capacité, il consommera respectivement plus que la valeur moyenne.
Les données de consommation en fonction du mode de fonctionnement sont indiquées dans la documentation technique du produit. La consommation annuelle est de 250 kWh. et peut atteindre 500 kilowatts par an.
Ainsi, la consommation mensuelle sera respectivement d'environ 21 kW pour les petits modèles et de 45 kW pour les plus gros.
Téléviseurs
Il peut être conditionnellement divisé en deux types avec un tube cathodique et un plasma. Pour les premiers, la consommation varie de 50 à 90 watts par heure.
Les réglages du téléviseur, à savoir la luminosité, ont un impact non négligeable, donc plus l'écran est réglé plus lumineux, plus la consommation est importante, alors multipliez hardiment la consommation écrite par le constructeur par 1,4 et obtenez le résultat.
S'il y a plusieurs téléviseurs dans la maison, additionnez les valeurs obtenues.
Machine à laver
La consommation électrique de cet appareil électrique dépend principalement de facteurs tels que le mode de lavage, la charge de la machine et le matériau du linge.
Le modèle moyen consomme à partir de 1,8 kW/h. - 3 kV/h, mais ce sont les valeurs maximales, et en pratique elle est limitée à la moitié de la puissance déclarée par le constructeur.
Nous pouvons hardiment combiner le fer et la bouilloire en un seul groupe car ces deux appareils sont peu utilisés dans le temps, et à la fin du mois, en termes de puissance totale consommée, ils peuvent donner des chances à n'importe quel appareil dans la maison.
En règle générale, des bouilloires d'une capacité de 1 à 2,5 kW / h sont fabriquées. Ainsi, en l'utilisant en moyenne 5 fois par jour pendant 4 minutes, vous pouvez payer au moins 20 kW par mois.
Les fers ne diffèrent pas significativement des bouilloires en termes de consommation d'énergie, donc en utilisant un fer à repasser 6 fois par mois, vous pouvez obtenir environ 15 kW.
N'oubliez pas qu'il ne s'agit que des appareils les plus courants et qu'en plus d'eux, il peut y avoir un four à micro-ondes dans la maison, Lave-vaisselle, chaudière de chauffage, convecteurs et bien d'autres appareils électroménagers.
Économie des appareils électroménagers
Les progrès technologiques ont permis de réduire considérablement la consommation énergétique de nombreux appareils ménagers par rapport à ceux fabriqués il y a des décennies.
Par exemple, un réfrigérateur de fabrication soviétique consomme environ 2 fois plus qu'un modèle moderne présentant les mêmes paramètres et les mêmes caractéristiques. Alors, pour économiser de l'argent, les conclusions s'imposent.
Pour déterminer les propriétés d'économie d'énergie des équipements, un marquage spécial est utilisé :
Où A est classé comme la classe d’efficacité énergétique la plus élevée et G respectivement comme la classe la plus basse.
Prenons, par exemple, un téléviseur de catégorie (A) en termes d'économie d'énergie, qui, par rapport à l'ancien modèle avec la même diagonale d'écran, permettra d'économiser environ 60 kW/h par an.
Comment mesurer la consommation électrique ?
Pour effectuer des mesures à domicile, vous aurez besoin d'un appareil spécial qui peut être acheté dans n'importe quel magasin spécialisé ou, au pire, sur le marché.
Il existe plusieurs types d'appareils pour Utilisation à la maison comme ça:
- type stationnaire, installé directement dans tableau électrique et la prise en compte de tous les consommateurs de groupes de machines sortants.
- destination locale. Une différence significative réside dans la possibilité de vérifier chaque appareil électrique séparément, ce qui est à la fois un point positif et un point négatif. Calculez la consommation totale que vous aurez par des calculs simples.
Si dans votre panneau électrique le stationnaire n'est pas installé appareil de mesure, il est alors recommandé d'acheter une version locale. Après l'achat, vérifiez que l'appareil affiche la bonne consommation d'énergie.
Pour cela vous aurez besoin de :
- Connectez l'appareil de mesure à la prise.
- À l'aide d'une rallonge et d'une lampe à incandescence conventionnelle, vérifiez les lectures.
À puissance nominale ampoules de 100 watts, l'appareil ne doit pas présenter un écart de 1% vers le haut ou vers le bas. Ainsi, vous pouvez vérifier tous les appareils électroménagers de la maison.
Calcul de la puissance de charge
- Comptez le nombre d'appareils électriques dans la maison.
- Selon les paramètres d'usine, vous connaîtrez la quantité d'énergie consommée en watts ou en kilowatts.
- Effectuer la sommation des valeurs.
Ainsi, vous obtenez la quantité maximale de consommation d'énergie possible sur une certaine période de temps.
Le concept de puissance totale implique que tous les appareils de la maison seront allumés en même temps, ce qui n’arrive presque jamais.
L'électricité déclarée par le fabricant et l'électricité réellement consommée peuvent différer considérablement selon le mode de fonctionnement de certains types d'appareils électroménagers.
Calcul du courant de charge
Ce type de calcul est utilisé pour bon choix automatismes de protection, appareils de comptage, tronçons de pièces conductrices, etc.
Si nous prenons la méthodologie exacte, alors pour déterminer correctement le courant de charge, vous aurez besoin de connaître de nombreux paramètres qui ne peuvent être déterminés qu'avec des instruments spécialisés et des informations de référence, sans parler des facteurs de correction et d'autres sagesses.
Considérons, pour ainsi dire, la « technique populaire » pour déterminer la valeur du courant de charge.
Cela nécessitera la connaissance de plusieurs paramètres :
- Puissance consommée par le consommateur.
- Tension secteur.
Nous divisons la puissance par la tension et obtenons la valeur approximative du courant.
Comment calculer l'électricité à partir d'un compteur ?
Pour contrôler l'énergie consommée, il sera nécessaire de tenir un registre indépendant avec des enregistrements pour chaque mois, par exemple le premier et le trente et unième.
Il est conseillé d'ajuster vos écritures de manière à ce que vos écritures correspondent aux périodes de facturation des documents de paiement.
Concernant l'ouverture du compte, corrigez les lectures affichées sur le tableau de bord avant la virgule décimale, et à la fin de la période vous effectuez la même opération. La différence sera l'électricité consommée pendant la durée définie.
Comment calculer la facture d'électricité ?
Pour calculer l'énergie consommée, vous aurez besoin du nombre exact de kilowatts pendant une certaine période. Dès le reçu, le taux tarifaire de la région est reconnu et multiplié par le nombre de kW indiqué sur l'appareil.
Quand appareil installé prenant en compte une personne travaillant sur une échelle à deux tarifs, la même procédure est effectuée qu'avec un compteur classique, à la seule différence que les kilowatts consommés pendant la journée sont multipliés par le tarif indiqué pour les heures diurnes, et l'électricité consommée la nuit au tarif de nuit indiqué sur le reçu.
Le compteur à deux tarifs dispose de deux affichages spéciaux avec des lectures diurnes de l'énergie consommée et, par conséquent, pour la comptabilité de nuit.
Pour vous protéger des problèmes de câblage électrique pendant le fonctionnement, vous devez dans un premier temps calculer et sélectionner correctement la section du câble, car la sécurité incendie du bâtiment en dépendra également. Une section de câble mal sélectionnée peut entraîner court-circuit et l'allumage du câblage électrique, et avec lui toute la pièce et le bâtiment. Le choix de la section dépend de nombreux paramètres, mais le plus important est peut-être la force du courant.
La formule pour calculer la puissance d'un courant électrique
Si dans un circuit déjà existant, l'intensité du courant peut être mesurée avec des circuits spéciaux (ampèremètre), qu'en est-il lors de la conception ? Après tout, nous ne pouvons pas mesurer l’intensité du courant dans un circuit qui n’existe pas encore. Dans ce cas, la méthode de calcul est utilisée.
Avec des paramètres connus de puissance, de tension dans le réseau et de nature de la charge, le courant peut être calculé à l'aide de la formule :
Formule pour un réseau monophasé I=P/(U×cosφ)
Formule pour réseau triphasé je = P/(1,73×U×cosφ )
- P est la puissance électrique de la charge, W ;
- U - tension réelle dans le réseau, V ;
- cosφ - facteur de puissance.
La puissance est déterminée en fonction de la puissance totale de tous les appareils prévus pour fonctionner, connectés à un réseau donné. En règle générale, il s'agit des données de passeport des appareils ou des valeurs approximatives pour des appareils similaires. La puissance est calculée au stade de la planification.
Le facteur de puissance dépend de la nature de la charge, par exemple pour appareils de chauffage, éclairage des lampes, il est proche de 1, mais dans toute charge active, il existe une composante réactive, grâce à laquelle le facteur de puissance est pris égal à 0,95. Cela doit toujours être pris en compte différemment.
Dans les instruments et équipements puissants (moteurs électriques, machines à souder, etc.), la part de charge réactive est plus élevée. Par conséquent, pour de tels appareils, le facteur de puissance est pris à 0,8.
La tension secteur est de 220 volts pour courant monophasé et 380 volts pour le triphasé, mais pour une plus grande précision, il est recommandé, si possible, d'utiliser les valeurs de tension réelles mesurées par les instruments pour le calcul.
Le flux de courant dans un conducteur peut être comparé au flux d’une rivière dans un tuyau. Un calcul incorrect de la section du câble entraîne des surchauffes et des courts-circuits ou des coûts injustifiés. Il est très important d'effectuer des calculs au stade de la conception, car la défaillance du câblage caché et son remplacement ultérieur sont associés à des coûts importants.
L'objectif principal des conducteurs est de fournir de l'énergie électrique aux consommateurs dans la quantité requise. Comme les supraconducteurs ne sont pas disponibles dans des conditions normales de fonctionnement, la résistance du matériau conducteur doit être prise en compte.
Le calcul de la section requise des conducteurs et des câbles en fonction de la puissance totale des consommateurs est basé sur une expérience d'exploitation à long terme. Avancement général du calcul :
- P = (P1+P2+..PN)*K*J ;
- sélection de la section requise selon le tableau 1.
P est la puissance de tous les consommateurs connectés à la branche calculée en watts.
P1, P2, PN - puissance du premier consommateur, du deuxième, du nième, respectivement, en watts.
Tableau 1. La section des conducteurs des fils doit toujours être choisie au grand côté le plus proche (+)
Puissance réactive et active d'un appareil électrique
Les capacités des consommateurs sont indiquées dans les documents des équipements. Habituellement, dans les passeports de l'équipement, il est indiqué puissance active avec la puissance réactive.
Les appareils avec un type de charge actif convertissent tous reçus énergie électrique, en tenant compte de l'efficacité, dans travail utile: mécanique, thermique ou sous son autre forme. Les dispositifs à charge active comprennent les lampes à incandescence, les radiateurs et les cuisinières électriques. Pour de tels appareils, le calcul de la puissance en courant et en tension a la forme :
P=U*I
P - puissance en W
U - tension en V
I - force actuelle en A
Avec un déphasage nul, la puissance P=U*I a toujours une valeur positive. Un tel graphique des phases du courant I et de la tension U a des appareils avec un type de charge actif
Les appareils dotés d'une charge de type réactif sont capables d'accumuler de l'énergie provenant d'une source, puis de la restituer. Un tel échange se produit en raison du déplacement de la sinusoïde de l'intensité du courant et de la sinusoïde de la tension.
Lorsqu'il y a un déphasage entre l'onde sinusoïdale actuelle et l'onde sinusoïdale de tension, la puissance P=U*I peut être négative. Un appareil à puissance réactive renvoie l’énergie stockée à la source
Les dispositifs à puissance réactive comprennent les moteurs électriques, les appareils électroniques de toutes tailles et à toutes fins, ainsi que les transformateurs.
La puissance réactive dépend de l'angle de phase entre les sinusoïdes de tension et de courant. L'angle de déphasage est exprimé en termes de cosφ. Pour trouver pleine puissance appliquer la formule :
P = P p / cosφ
P p - puissance réactive en W
Habituellement, la puissance réactive et le cosφ sont indiqués dans les données du passeport de l'appareil.
Exemple : dans le passeport du perforateur, la puissance réactive est de 1200W et cosφ = 0,7. La consommation électrique totale sera donc égale à :
P = 1200 / 0,7 = 1714W
Si cosφ n'a pas pu être trouvé, pour la grande majorité des appareils électroménagers, cosφ peut être pris égal à 0,7.
Facteurs de simultanéité et de sécurité
K- coefficient de simultanéité sans dimension, montre combien de consommateurs peuvent être connectés au réseau en même temps. Il arrive rarement que tous les appareils consomment de l’électricité en même temps. peu probable travail simultané la télévision et centre de musique. D'après la pratique établie, K peut être pris égal à 0,8. Si vous envisagez d'utiliser tous les consommateurs en même temps, K doit être pris égal à 1.
J. est le facteur de sécurité sans dimension. Il caractérise la création d'une réserve de marche pour les futurs consommateurs. Les progrès ne s'arrêtent pas, chaque année de nouveaux étonnants et utiles appareils électriques. La consommation d'électricité devrait augmenter de 84 % d'ici 2050. Habituellement, J est pris égal à 1,5 à 2,0.
Calcul de la section transversale des fils par la méthode géométrique
Dans tous les calculs électriques, la section transversale du conducteur est prise - la section transversale du noyau. Mesuré en mm2.
Il est souvent nécessaire d'apprendre à calculer correctement la section du fil en fonction du diamètre du fil conducteur. Dans ce cas, il existe une formule géométrique simple pour un fil rond plein :
S \u003d π * R 2 \u003d π * D 2 / 4, ou vice versa
ré = √(4*S / π)
Pour les conducteurs rectangulaires :
S = h*m
S - surface centrale en mm 2
R - rayon du noyau en mm
D - diamètre du noyau en mm
h, m - largeur et hauteur, respectivement, en mm
π est le nombre de pi égal à 3,14
Si vous achetez un fil toronné dans lequel un conducteur est constitué de plusieurs fils torsadés de section circulaire, le calcul est effectué selon la formule :
S = N * D 2 / 1,27
N - le nombre de fils dans le noyau
Les fils comportant des brins torsadés de plusieurs fils ont généralement une meilleure conductivité que les fils monolithiques. Cela est dû aux particularités du flux de courant à travers un conducteur de section circulaire.
Le courant électrique est le mouvement de charges similaires à travers un conducteur. Les charges du même nom se repoussent, de sorte que la densité de répartition des charges est déplacée vers la surface du conducteur.
Un autre avantage des fils toronnés est leur flexibilité et leur résistance mécanique. Les fils monolithiques sont moins chers et sont principalement utilisés pour une installation fixe.
Un exemple de calcul de la section efficace par puissance
Tâche : la puissance totale des consommateurs dans la cuisine est de 5 000 W (ce qui signifie que la puissance de tous les consommateurs réactifs est recalculée). Tous les consommateurs sont connectés à un réseau monophasé 220 V et sont alimentés depuis une seule branche.
Tableau 2. Si vous envisagez de connecter des consommateurs supplémentaires à l'avenir, le tableau indique la puissance requise des appareils électroménagers courants (+)
Le coefficient de simultanéité K sera pris égal à 0,8. La cuisine est un lieu d'innovation constante, on ne sait jamais, facteur de sécurité J=2,0. La puissance nominale totale sera :
P = 5 000 * 0,8 * 2 = 8 000 W = 8 kW
En utilisant la valeur de la puissance calculée, nous recherchons la valeur la plus proche dans le tableau 1.
la plus proche valeur appropriée la section transversale de l'âme d'un réseau monophasé est un conducteur en cuivre d'une section de 4 mm 2. Taille de fil similaire avec âme en aluminium 6 mm 2 . Pour le câblage unipolaire, le diamètre minimum sera respectivement de 2,3 mm et 2,8 mm. Dans le cas de l'utilisation d'une variante multicœur, la section transversale des noyaux individuels est résumée.
Calcul de la section actuelle
Les calculs de la section requise pour le courant et la puissance des câbles et des fils fourniront des résultats plus précis. De tels calculs permettent d'évaluer l'influence globale de divers facteurs sur les conducteurs, notamment Charge thermique, marque des fils, type de joint, conditions de fonctionnement, etc.
L'ensemble du calcul s'effectue selon les étapes suivantes :
- choix du pouvoir de tous les consommateurs ;
- calcul des courants traversant le conducteur ;
- sélection d'une section appropriée selon les tableaux.
Pour cette option de calcul, la puissance des consommateurs en termes de courant avec tension est prise en compte sans tenir compte des facteurs de correction. Ils seront pris en compte lors de la sommation de la force actuelle.
Formules pour calculer la force actuelle
Pour ceux qui ont oublié cours scolaire physique, nous proposons les formules de base sous forme de schéma graphique en guise d'aide-mémoire visuel :
La « roue classique » démontre clairement la relation des formules et l'interdépendance des caractéristiques du courant électrique
Écrivons la dépendance de l'intensité du courant I sur la puissance P et la tension linéaire U :
Je = P / U l
I - l'intensité du courant est prise en ampères
P - puissance en watts
U l - tension de ligne en volts.
La tension secteur dépend généralement de la source d’alimentation, elle peut être monophasée ou triphasée. Relation entre la tension de ligne et de phase :
U l = U * cosφ dans le cas d'une tension monophasée
U l = U * √3 * cosφ dans le cas d'une tension triphasée
Pour les consommateurs électriques domestiques, on prend cosφ = 1, la tension linéaire peut donc être réécrite :
U l = 220V pour tension monophasée
U l = 380V pour tension triphasée
Je = (I1+I2+…IN)*K*J
I - courant total en ampères
I1..IN - intensité actuelle de chaque consommateur en ampères
K est le coefficient de simultanéité.
J - facteur de sécurité.
Les coefficients K et J ont les mêmes valeurs que celles utilisées dans le calcul de la puissance apparente.
Il peut arriver qu'un courant d'intensité inégale traverse différents conducteurs de phase dans un réseau triphasé. Cela se produit lorsque le câble triphasé connecté en même temps consommateurs monophasés et triphasé. Par exemple, une machine triphasée et un éclairage monophasé sont alimentés.
Une question naturelle se pose : comment dans de tels cas la section efficace est calculée fil toronné? La réponse est simple : les calculs sont effectués sur le noyau le plus chargé.
Sélection d'une section appropriée selon les tableaux
Les règles d'exploitation des installations électriques (PEU) contiennent un certain nombre de tableaux permettant de sélectionner la section requise de l'âme du câble.
La conductivité d'un conducteur dépend de la température. Pour les conducteurs métalliques, la résistance augmente avec l’augmentation de la température. Lorsqu’un certain seuil est dépassé, le processus devient auto-entretenu : plus la résistance est élevée, plus la température est élevée, plus la résistance est élevée, etc. jusqu'à ce que le conducteur grille ou provoque un court-circuit.
Les deux tableaux suivants présentent la section des conducteurs en fonction des courants et du mode de pose.
Le câble diffère du fil en ce que toutes les âmes du câble, équipées de leur propre isolation, sont torsadées en faisceau et enfermées dans une gaine isolante commune.
Tableau 3. Tout d'abord, vous devez choisir la méthode de pose des fils, cela dépend de l'efficacité du refroidissement (+)
Tableau 4. La méthode ouverte est indiquée pour toutes les sections de conducteur, cependant, dans la pratique, les sections inférieures à 3 mm2 ne sont pas posées ouvertement pour des raisons de résistance mécanique (+)
Lors de l'utilisation des tableaux, les coefficients suivants sont appliqués au courant continu admissible :
- 0,68 si 5-6 personnes ont vécu ;
- 0,63 si 7-9 ans ont vécu ;
- 0,6 si 10-12 personnes ont vécu.
Les facteurs de réduction sont appliqués aux valeurs actuelles de la colonne "ouverte".
Les conducteurs zéro et de terre ne sont pas inclus dans le nombre de conducteurs.
Selon les normes PES, le choix de la section du conducteur zéro en fonction du courant continu admissible se fait à au moins 50 % du conducteur de phase.
Les deux tableaux suivants montrent la dépendance du courant continu admissible lors de sa pose dans le sol.
Tableau 5. Dépendances de courant continu admissibles pour câbles en cuivre lors d'une pose dans l'air ou au sol
La charge actuelle lors de la pose à découvert et lors de l'approfondissement dans le sol diffère. Ils sont pris à égalité si la pose dans le sol est réalisée à l'aide de bacs.
Tableau 6. Dépendances du courant continu admissible pour les câbles en aluminium lors de la pose dans l'air ou dans le sol
Pour l'installation de lignes d'alimentation électrique temporaires (transportantes si pour un usage privé), le tableau suivant s'applique.
Tableau 7. Courant continu admissible lors de l'utilisation de cordons de tuyaux portables, de câbles de tuyaux et de mines portables, de câbles de projecteurs, de fils portables flexibles. S'applique uniquement aux conducteurs en cuivre
Lorsque les câbles sont posés dans le sol, outre les propriétés de dissipation thermique, il est nécessaire de prendre en compte la résistivité, qui se reflète dans le tableau suivant
Tableau 8. Facteur de correction en fonction du type et de la résistivité du sol pour le courant continu admissible, lors du calcul de la section des câbles (+)
Le calcul et la sélection des conducteurs en cuivre jusqu'à 6 mm 2 ou en aluminium jusqu'à 10 mm 2 s'effectuent comme pour le courant continu. Dans le cas de grandes sections, il est possible d'appliquer un facteur de réduction :
0,875 * √T pv
T pv - le rapport entre la durée de l'inclusion et la durée du cycle. La durée de l'inclusion est calculée sur la base d'un maximum de 4 minutes. Dans ce cas, le cycle ne doit pas dépasser 10 minutes.
Un exemple de calcul de la section transversale d'un conducteur par courant
- machine à bois triphasée d'une puissance de 4000W ;
- trois phases Machine de soudage puissance 6000W;
- appareils électroménagers dans la maison d'une capacité totale de 25 000 W ;
Le raccordement se fera avec un câble à cinq conducteurs (trois conducteurs de phase, un neutre et un de terre), posé dans le sol.
L'isolation des produits de câbles et de fils est calculée pour une valeur spécifique de la tension de fonctionnement. Veuillez noter que le fabricant tension de fonctionnement ses produits doivent être supérieurs à la tension du secteur
Étape 1. Nous calculons la tension de ligne d'une connexion triphasée :
U l = 220 * √3 = 380V
Étape 2 Les appareils électroménagers, une machine-outil et une machine à souder ont une puissance réactive, donc la puissance des machines et équipements sera :
Technologie P = 25 000 / 0,7 = 35 700 W
Tour P = 10 000 / 0,7 = 14 300 W
Étape 3. Le courant nécessaire pour connecter les appareils électroménagers :
I ceux = 35700 / 220 = 162A
Étape 4. Courant requis pour connecter l'équipement :
Je tourne = 14300 / 380 = 38A
Étape #5. Le courant requis pour connecter les appareils électroménagers est calculé sur la base d'une phase. Selon l'état du problème, il y a trois phases. Le courant peut donc être réparti sur les phases. Pour simplifier, supposons une distribution uniforme :
Je ceux = 162 / 3 = 54A
Étape #6 Courant par phase :
I f = 38 + 54 = 92A
Étape #7Équipement et appareils électroménagers ils ne fonctionneront pas en même temps, sauf pour cela nous prévoirons une marge égale à 1,5. Après avoir appliqué les facteurs de correction :
I f = 92 * 1,5 * 0,8 = 110A
Étape #8 Bien que le câble comporte 5 conducteurs, seuls trois sont pris en compte conducteurs de phase. D'après le tableau 8 dans la colonne d'un câble tripolaire dans le sol, on constate qu'un courant de 115A correspond à une section de conducteur de 16mm 2.
Étape #9. Selon le tableau 8, nous appliquons un facteur de correction en fonction des caractéristiques du terrain. Pour un type de terrain normal, le coefficient est de 1.
Étape #10. Facultatif, calculez le diamètre du noyau :
D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 mm
Si le calcul était effectué uniquement par puissance, sans tenir compte des caractéristiques de pose des câbles, la section transversale du noyau serait de 25 mm 2. Le calcul par intensité du courant est plus compliqué, mais il permet parfois d'économiser des sommes importantes espèces, en particulier lorsque nous parlons sur les câbles d'alimentation multiconducteurs.
Calcul de chute de tension
Tout conducteur, à l'exception des supraconducteurs, possède une résistance. Par conséquent, avec une longueur de câble ou de fil suffisante, une chute de tension se produit. Les normes PES exigent que la section transversale de l'âme du câble soit telle que la chute de tension ne dépasse pas 5 %.
Tout d'abord, cela concerne les câbles basse tension de petite section. Le calcul de la chute de tension est le suivant :
R = 2*(ρ * L) / S
U pad = I * R
U% \u003d (U pad / U lin) * 100
2 - coefficient dû au fait que le courant traverse nécessairement deux noyaux
R - résistance du conducteur, Ohm
ρ - résistance spécifique du conducteur, Ohm * mm 2 / m
S - section de conducteur, mm 2
U pad - chute de tension, V
U% - chute de tension par rapport à U lin,%
Tableau 9 Résistivité conducteurs métalliques communs (+)
Exemple de calcul de report
Ceux qui souhaitent connecter un poste à souder domestique à une branche du secteur doivent tenir compte du tamis de courant pour lequel le câble utilisé est conçu. Il est possible que la puissance totale des appareils en fonctionnement soit plus élevée. La meilleure option— connexion des consommateurs à des succursales distinctes
Étape 1. Nous calculons la résistance fil de cuivreà l'aide du tableau 9 :
R = 2 * (0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ohm
Étape 2 L'intensité du courant circulant dans le conducteur :
I = 7000 / 220 = 31,8A
Étape 3 Chute de tension aux bornes du fil :
Pad U = 31,8 * 0,47 = 14,95 V
Étape 4 Calculez le pourcentage de chute de tension :
U% \u003d (14,95 / 220) * 100 \u003d 6,8%
Conclusion : pour connecter la machine à souder, il faut un conducteur de grande section.
Matériel vidéo pour la sélection des conducteurs
Calcul de la section du conducteur selon les formules :
Recommandations d'experts sur la sélection des produits de câbles et de fils :
Les calculs ci-dessus sont valables pour les conducteurs en cuivre et en aluminium à usage industriel. Pour les autres types de conducteurs, le transfert thermique total est préalablement calculé. Sur la base de ces données, le calcul courant maximum capable de circuler à travers un conducteur sans provoquer un échauffement excessif.
La formule fondamentale pour déterminer l'intensité du courant est la loi d'Ohm classique, qui stipule que l'intensité du courant est égale à la tension divisée par la résistance. Et c'est la formule fondamentale de tout électricien et électronique, qui est constamment utilisée pour calculer rapidement l'intensité du courant d'un circuit particulier. Parmi deux grandeurs connues de la loi d'Ohm (courant, tension et résistance), vous pouvez toujours trouver la troisième. Dans le cas de la recherche de la tension, nous multiplions le courant par la résistance, mais lors du calcul du courant ou de la résistance, nous divisons toujours la tension par la valeur connue (intensité du courant ou résistance).
Il faut dire que cette formule actuelle convient aussi bien à l'alternance qu'à courant continu. Bien qu'il existe quelques nuances pour la variable. A savoir : ce sont des cas où l'on utilise une charge active (radiateurs, ampoules). La formule actuelle montre la dépendance de la tension, de la résistance et de l'intensité du courant elle-même.
Étant donné qu’une caractéristique importante utilisée dans le domaine de l’électricité est également la puissance électrique, elle peut également être utilisée pour déterminer l’intensité du courant. Pouvoir électrique est le produit du courant et de la tension. Et pour trouver l’intensité du courant, vous devez diviser la puissance par une tension connue. Par exemple, on connaît la puissance de l’élément chauffant, qui est de 880 watts. Nous connaissons également la tension qui lui sera fournie, égale à 220 V. Nous devons trouver l'intensité du courant qui traversera le circuit d'alimentation de ce radiateur. Pour ce faire, on divise simplement 880 watts par 220 volts, ce qui donnera une intensité de courant de 4 ampères.
Maintenant, comment pouvez-vous calculer ce courant en utilisant la formule du courant (selon la loi d'Ohm) connaissant la tension et la résistance. Donc, on a toujours la même tension de 220 volts, et il y a le même élément chauffant. On mesure la résistance de l'élément avec un multimètre, un testeur (pour un radiateur d'une puissance de 880 watts et conçu pour une tension de 220 volts, ce sera 55 ohms). Et afin de trouver l'intensité du courant, nous divisons la tension de 220 volts par la résistance du radiateur de 55 ohms, nous obtenons ainsi la même intensité de courant de 4 ampères.
Il vous suffit de bien vous souvenir de ces deux formules de courant (le trouver par la puissance et par la résistance avec une tension connue). Vous pouvez ensuite calculer rapidement et facilement à la fois l'intensité du courant du circuit électrique et toute autre grandeur électrique (tension, résistance, puissance) dans votre tête.
Eh bien, si vous êtes plus pratique, prenez simplement des compteurs et mesurez. Je vous rappelle que l'on mesure la tension en appliquant en parallèle les sondes du testeur, du multimètre aux contacts sur lesquels on mesurera l'ampleur de la différence de potentiel. Nous mesurons déjà l'intensité du courant en coupant le circuit, là où vous devez mesurer l'intensité du courant, c'est-à-dire que nous cassons circuit électrique au début (plus près de la source d'alimentation) et entre cet espace nous connectons les sondes de notre courantomètre (ampèremètre). N'oublie pas ça courant alternatif doit correspondre à sa position sur l'interrupteur du testeur, et constant à sa place (sinon vous obtiendrez des valeurs de courant mesurées incorrectes).
P.S. Pour une meilleure mémorisation de la loi d'Ohm, gardez simplement à l'esprit que lors de la division, la tension est toujours au sommet, c'est-à-dire que si, selon la loi d'Ohm, on trouve la tension, alors on multiplie le courant par la résistance, eh bien, dans les deux autres cas (lors de la recherche d'une résistance ou d'un courant), nous divisons toujours la tension par une valeur connue, obtenant ainsi la seconde, qui était auparavant inconnue.