Содержание
Однолинейная схема электроснабжения частного дома 15 кВт • Energy-Systems
Когда используется однолинейная схема
Однолинейная схема электроснабжения частного дома 15 кВт используется в индивидуальном строительстве достаточно часто. Специалисты компании «Energy-systems» обладают продолжительным опытом проектирования подобных электрических проектов.
Заказав исполнение работы у нас вы получаете качественный электропроект, выполненный в соответствии со всеми действующими нормами и правилами устройства.
В ситуациях, когда требуется ремонт или модернизация действующей электрической системы, собственник должен подготовить исполнительную однолинейную схему. Перед началом проектировки в таких условиях профессиональные электрики должны провести тщательное обследование электрической системы, для выявления любых неисправностей и дефектов, которые могли появиться в ходе ее использования. На основе проведенного обследования сотрудники нашей компании не только составят качественную однолинейную схему, но и подготовят профессиональные рекомендации по устранению любых обнаруженных в ходе исследований нарушений.
Пример проекта электроснабжения дома
Назад
1из21
Вперед
Расчетная схема электроснабжения
Расчетные однолинейные схемы подготавливаются квалифицированными электриками при необходимости электрификации новых зданий и объектов, в которых раньше не было функционирующих электрических сетей. В процессе составления электропроекта специалисты должны провести расчет предполагаемых нагрузок, учитывая мощность и уровень потребления электроэнергии всего оборудования, которое будет использоваться в здании. На основе определенных нагрузок сотрудники нашей компании проводят выбор необходимых материалов и приборов, в том числе устройств защиты, необходимых для обеспечения бесперебойной работы электрической системы.
Все эти данные вносятся в электропроект, в который включаются и все необходимые схемы организации электрики. На основе данных чертежей и схем после согласования проекта с контролирующими органами будет проводиться весь комплекс электромонтажных работ.
Именно поэтому качество монтажа любой электрической системы во многом зависит от качества электропроекта. Только профессиональное проектирование электрики может гарантировать создание функциональной и безопасной электрической системы любого объекта. Грамотную схему могут составить только квалифицированные работники специализированных энергетических компаний, которые имеют необходимые разрешения для подобных работ.
В целом однолинейная схема электроразводки в частном доме считается важнейшим элементом всего электрического проекта. Она требуется не только на этапах монтажа и организации электрической сети, но и в процессе ее использования жильцами дома, к примеру, когда потребуется проведение ремонтных работ в здании или заменить поврежденные элементы электросети.
Однолинейные схемы электрики могут составляться только на основе проведенных исследований объекта с учетом предполагаемых нагрузок и указанием номиналов и маркировки всего электротехнического оборудования, предназначенного для надежного и бесперебойного энергоснабжения объекта.
Схема создается на основе выданных технических условий эксплуатирующей компанией, а также различных нормативных документов, входящих в состав ГОСТа и ПУЭ.
В электропроект должны входить различные сопроводительные документы, содержащие в себе различную информацию, в частности описание вводно-распределительного оборудования системы, указание установленной и единовременной мощности сети, сравнение мощности с разрешенными параметрами технических условий, сравнение тока с разрешенным, указание используемого типа и параметров вводного кабеля. Помимо прочего, на чертежах, входящих в состав электрического проекта, должно быть указано расположение электрических шкафов и общая длина кабеля, протянутого от них к зданию.
Технические условия, на основе которых строится электропроект, должны быть получены собственником объекта в местной эксплуатирующей компании, к примеру, в Энергосбыте. Обязательным условием организации любой электрической сети является подключение прибора учета потребляемой энергии.
Расположение такого оборудования должно быть отображено на однолинейной схеме электроснабжения. Устройство учета располагается таким образом, чтобы сотрудники энергетической компании могли получать беспрепятственный доступ к ним в любое время.
При создании однолинейных схем проектировщики должны провести тщательный расчет возможных потерь при передаче электроэнергии. Определенные параметры также заносятся в сопроводительные документы электропроекта однокомнатной квартиры или дома.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:
Онлайн расчет стоимости проектирования
Отличия трехфазного и однофазного напряжения. Чем напряжение 220 В отличается от 380 Вольт
Напряжение 380B называется линейным, потому как действует между любыми из трех фаз в трёхфазной сети. Напряжение 220B называется фазным, действует между одной из трех фаз и нулём.
От генерирующих электростанций к потребителям электрическая энергия подается при помощи высоковольтных линий, частота которых составляет 50 Гц.
Понижение высокого синусоидального напряжения происходит на трансформаторных подстанциях, после чего выполняется его распределение потребителям – на уровне 220B и 380B. Различается однофазная и трехфазная сеть. Однако каковы отличия между ними? Давайте разбираться.
Если при подключении дома или квартиры используются два провода (фазы и нуля), система является однофазной. Коэффициент ее рабочего напряжения составляет 220B. Если же заходят 4 провода (трех фаз и нуля) – это трехфазная система. Ее рабочее напряжение (линейное) составляет 380B.
Специфика подачи напряжения
По типу электрического тока напряжение бывает переменным и постоянным. При разной форме переменного тока изменяется его величина и значение. В то время, как у постоянного тока сохраняется одна и та же полярность знака, а вот величина может изменяться.
Напряжение, присутствующее в современных розетках, имеет переменную синусоидальную форму. Его значение бывает следующих видов:
- Амплитудным – указывает на размер размаха синусоиды по отношению к нулю в вольтах;
- Действующим – это значение, которое в √2 или 1,41 раз меньше предыдущего;
- Мгновенным – значение указывает на интенсивность напряжения в вольтах в определенные моменты времени.
Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них
В трехфазной цепи напряжение может быть фазным или линейным. Векторная диаграмма выглядит следующим образом:
На графике присутствуют три вектора напряжений (фаз) – Uа, Ub и Uс. Величина угла между ними равна 120°. Это соблюдается между обмотками в простейшем электрооборудовании. Для того, чтобы знак вектора Ub изменился на противоположный, его нужно отразить таким образом, чтобы векторное начало и конец поменялись местами, при этом первоначальный угол наклона был сохранен. После установки векторного начала Ub в конец Uа полученное расстояние и будет рассматриваться, как вектор линейного напряжения (Uл).
Чем отличаются между собой
Однофазные сети
В таких сетях ток может проходить и по замкнутым цепям. При подключении рекомендуется в первую очередь подвести напряжение к эффективной нагрузке и только после этого вернуть его обратно. Провод, который подводит ток в условиях переменного тока, является фазой.
Второй провод является нулевым. Между этими двумя проводами, передающими однофазный ток, величина напряжения составляет 220B.
Двухфазные сети
Этот тип электросетей предусматривает осуществление передачи двух переменных токов, по которым их напряжение сдвигается по фазе на 90°. Для передачи токов используются два фазных и два нулевых провода. Из-за дороговизны такой способ передачи напряжения сейчас не используется.
Трехфазные сети
В таких электросетях одновременно передаются три переменных тока со сдвигом напряжения по фазе на 120°. Источники соединяются по схеме «звезды», что позволяет использовать только три провода – 3-х фазных и одного нулевого. Преимуществом таких сетей признана экономичность и возможность передачи тока на большие расстояния. В любой паре проводов фаз присутствует напряжение в 380B, а в парах одного фазного и нулевого провода – 220B.
Исходя из вышеперечисленного, для электропитания городских квартир и частных домов оборудуются однофазные или трехфазные сети.
Где используется напряжение в 220B, а где в 380B
В большинстве жилых объектов (квартирах, домах, коттеджах и на дачах) установлены и используются однофазные электросети, в которых напряжение составляет стандартные 220B. Это обоснуется тем, что уровень потребления в обычном доме или квартире не превышает, как правило, 10 кВт.
Трехфазная электросеть проводится на объекты, где планируемый уровень потребления мощностей превышает значение в 10 кВт, а также установлены и используются электрические установки, которые требуют именно трехфазную подачу напряжения для обеспечения корректного функционирования. К примеру, если для запуска трехфазного двигателя использовать лишь одну фазу с применением конденсатора, это существенно понизит КПД электроустановки и в то же время увеличит расход электрической энергии.
С другой стороны, если уровень максимально потребляемой мощности в частном домохозяйстве не превышает 9-ти кВт, допускается использование на вводе двужильного медного кабеля с сечением 6мм и установку автомата на 40A.
В случае, когда максимальная нагрузка предположительно равняется 15кВт, для провода одной фазы величина проходящего тока составит 70A. Следовательно, обязательной будет прокладка медного провода с 10-милиметровым сечением и силового автоматического выключателя. Однако стоимость такой сети намного дороже. А потому выходом из ситуации может стать монтаж обычной трехфазной сети и распределение эффективной нагрузки поровну между фазами, то есть – по 5 кВт. На сегодняшний день подобные решения по обеспечению электропитанием используются большинством магазинов, предприятий и офисов.
По каким схемам потребители подключаются к трехфазным электросетям
Для подключения электродвигателей, нагревателей и других трехфазных мощностей используется схема «звезда» или «треугольник». Большинство установок оснащены перемычками, которые в зависимости от положения обмоток формируют вышеуказанные схемы.
Соединение звездой
Схема предусматривает соединение концов обмоток генерирующего устройства в одну точку и подключение к началу этих же обмоток нагрузки.
В электродвигателях получается, что линейное напряжение в 380B, при условии соединения обмоток по схеме звезды, прикладывается к двум обмоткам для каждой фазной пары.
Соединение треугольником
В этой схеме предусмотрено прикладывание линейного напряжения к каждой обмотке. Эти элементы, как правило, рассчитаны именно на такие подключения.
Указанные способы подключения имеют и плюсы, и недостатки.
Плюсы подключения однофазной сети 220B
- Простота монтажа,
- Экономичность в финансовых вложениях,
- Безопасность в использовании напряжения.
Минусы использования однофазной сети 220B
- Ограничения на использование мощностей для конечных потребителей,
- Исключение возможности функционирования асинхронных двигателей, не оснащенных конденсаторами и ПЧ.
Плюсы подключения трехфазной сети 380B
- Экономия финансовых средств в условиях трехфазного потребления энергии,
- Возможность подключения и питания промышленного оборудования,
- Ограничение мощности только по сечению используемого кабеля,
- Переключение однофазных нагрузок на другую фазу в случаях ухудшения качества либо отключения электропитания.
Недостатки трехфазной сети 380B
- Дорогое оборудования,
- Напряжение, несущее опасность для жизни человека,
- Наличие ограничений на максимальную мощность при однофазных нагрузках.
Что бы электрическая сеть работала бесперебойно и безопасно, необходимо проводить периодические испытания сертифицированной электролабораторией. Выезд специалиста на Ваш объект — бесплатно!
Трехфазный ток — простой расчет
По
Стивен Макфадьен
on
Расчет тока в трехфазной системе был поднят на нашем сайте и является дискуссией, в которую я, кажется, участвую время от времени. В то время как некоторые коллеги предпочитают запоминать формулы или коэффициенты, я предпочитаю решать задачу шаг за шагом, используя базовые принципы. Я подумал, что было бы хорошо написать, как я делаю эти вычисления.
Надеюсь, это может оказаться полезным для кого-то еще.
Трехфазная мощность и ток
Мощность, потребляемая цепью (однофазной или трехфазной), измеряется в ваттах Вт (или кВт). Произведение напряжения и тока представляет собой полную мощность и измеряется в ВА (или кВА). Соотношение между кВА и кВт представляет собой коэффициент мощности (pf):
что также может быть выражено как:
Однофазная система — с этим проще всего иметь дело. Учитывая мощность в кВт и коэффициент мощности, можно легко вычислить кВА. Ток — это просто кВА, деленное на напряжение. В качестве примера рассмотрим нагрузку, потребляющую мощность 23 кВт при напряжении 230 В и коэффициенте мощности 0,86:9.0008
Примечание: вы можете выполнить эти уравнения либо в ВА, В и А, либо в кВА, кВ и кА, в зависимости от величины параметров, с которыми вы имеете дело.
Чтобы преобразовать ВА в кВА, просто разделите на 1000.Трехфазная система — Основное различие между трехфазной и однофазной системами заключается в напряжении. В трехфазной системе у нас есть линейное напряжение (V LL ) и фазное напряжение (V LN ), связанные:
или альтернативно как:
чтобы лучше понять это или получить больше информации, вы можете прочитать сообщение «Введение в трехфазную электроэнергию»
.
Для меня самый простой способ решения трехфазных задач — преобразовать их в однофазные задачи. Возьмем трехфазный двигатель (с тремя одинаковыми обмотками), потребляющий заданную мощность кВт. кВт на обмотку (однофазную) нужно разделить на 3. Точно так же трансформатор (с тремя обмотками, каждая из которых идентична), вырабатывающий заданное количество кВА, будет иметь каждую обмотку, обеспечивающую треть общей мощности. Чтобы преобразовать трехфазную проблему в однофазную, возьмите общее количество кВт (или кВА) и разделите на три.
В качестве примера рассмотрим сбалансированную трехфазную нагрузку, потребляющую 36 кВт при коэффициенте мощности 0,86 и линейном напряжении 400 В (V LL ):
напряжение между фазой и нейтралью В LN = 400/√3 = 230 В
трехфазная мощность 36 кВт, однофазная мощность = 36/3 = 12 кВт
теперь просто следуйте описанному выше однофазному методу
Достаточно просто. Чтобы найти мощность при заданном токе, умножьте ее на напряжение, а затем на коэффициент мощности, чтобы преобразовать его в Вт. Для трехфазной системы умножьте ее на три, чтобы получить общую мощность.
Личная заметка о методе
Как правило, я запоминаю метод (не формулы) и переделываю его каждый раз, когда делаю расчет. Когда я пытаюсь запомнить формулы, я всегда быстро их забываю или не уверен, правильно ли я их запоминаю. Я бы посоветовал всегда помнить метод, а не просто запоминать формулу.
Конечно, если у вас есть какие-то сверхспособности к запоминанию формулы, вы всегда можете придерживаться этого подхода.Using Formulas
Derivation of Formula — Example
Balanced three phase system with total power P (W), power factor pf and line to line voltage V LL
Convert to проблема с одной фазой:
P1ph=P3
Полная мощность одной фазы S 1-фазная (ВА):
S1ph=P1phpf=P3×pf
Фазный ток I (A) – полная мощность одной фазы, деленная на напряжение между фазой и нейтралью (при условии В LN = В LL / √3):
I=S1phVLN=P3×pf3VLL
Упрощая (и с 3 = √3 x √3):
I=P3×pf×VLL
Приведенный выше метод основан на запоминании нескольких простых принципов и манипулировании задачей для получения ответа.
Более традиционные формулы могут использоваться для получения того же результата.
Их можно легко получить из приведенного выше, например:
I=W3×pf×VLL, в A
Несимметричные трехфазные системы
Вышеупомянутое относится к сбалансированным трехфазным системам. То есть ток в каждой фазе одинаков, и каждая фаза отдает или потребляет одинаковое количество энергии. Это характерно для систем передачи энергии, электродвигателей и подобного оборудования.
Часто, когда используются однофазные нагрузки, например жилые и коммерческие помещения, система может быть несбалансированной, когда каждая фаза имеет разный ток и отдает или потребляет разное количество энергии.
Сбалансированные напряжения
К счастью, на практике напряжения имеют тенденцию быть фиксированными или очень небольшими. В этой ситуации и после небольшого размышления можно распространить вышеуказанный тип расчета на трехфазные системы с несимметричным током. Ключом к этому является то, что сумма мощностей в каждой фазе равна общей мощности системы.
Например, возьмем трехфазную систему 400 В (V LL ) со следующими нагрузками: фаза 1 = 80 А, фаза 2 = 70 А, фаза 3 = 82 А
напряжение между фазой и нейтралью В LN = 400/√3 = 230 В
Полная мощность фазы 1 = 80 x 230 = 18 400 ВА = 18,4 кВА
Полная мощность фазы 2 = 70 x 230 = 16 100 ВА = 16,1 кВА
Полная мощность фазы 3 = 82 x 230 = 18 860 ВА = 18,86 кВА
Общая трехфазная мощность = 18,4 + 16,1 + 18,86 = 53,36 кВА
Точно так же, зная мощность в каждой фазе, можно легко найти фазные токи. Если вы также знаете коэффициент мощности, вы можете преобразовать кВА в кВт, как показано ранее.
Несимметричные напряжения
Если напряжения становятся несимметричными или есть другие причины (например, несбалансированный фазовый сдвиг), необходимо вернуться к более традиционному анализу сети. Системные напряжения и токи можно найти, подробно нарисовав схему и используя законы Кирхгофа и другие сетевые теоремы.
Сетевой анализ не является целью этой заметки. Если вас интересует введение, вы можете просмотреть нашу публикацию: Теория сетей — введение и обзор
Эффективность и реактивная мощность
Другие факторы, которые необходимо учитывать при проведении расчетов, могут включать эффективность оборудования. Зная, что КПД энергопотребляющего оборудования — это выходная мощность, деленная на входную мощность, опять же это легко объяснить. Реактивная мощность в статье не обсуждается, более подробную информацию можно найти в других заметках (просто воспользуйтесь поиском по сайту).
Резюме
Помня, что трехфазная мощность (кВт или кВА) просто в три раза больше однофазной, любая трехфазная проблема может быть упрощена. Разделите кВт на коэффициент мощности, чтобы получить кВА. ВА — это просто произведение тока на напряжение, поэтому, зная это и напряжение, можно получить ток. При расчете тока используйте фазное напряжение, которое связано с линейным напряжением квадратным корнем из трех.
Используя эти правила, можно решить любую трехфазную задачу без необходимости запоминать и/или прибегать к формулам.
Расчет параметров однофазной и трехфазной сети
Добро пожаловать в первую часть серии статей, посвященных основам электрических расчетов. В этом месяце мы обсудим самые основные расчеты — для тока (I) и киловатт (кВт). Мы также покажем вам, как вы можете выполнять эти вычисления «в уме» с очень разумной точностью, используя константы.
Вы можете спросить: «Что такое константа?» Примером константы, с которой вы очень хорошо знакомы, является число пи (π), которое получается путем деления длины окружности на ее диаметр. Независимо от того, каковы длина окружности и диаметр соответствующего круга, их отношение всегда равно пи. Вы можете использовать константы, применимые к определенным однофазным и трехфазным напряжениям, для расчета тока (I) и киловатт (кВт). Давайте посмотрим, как это сделать.
Однофазные расчеты
Базовая электрическая теория говорит нам, что для однофазной системы
кВт = (В × I × КМ) ÷ 1000.
Для простоты предположим, что коэффициент мощности (PF) равен единице. Следовательно, приведенное выше уравнение становится
кВт = (В × I) ÷ 1000.
Решение для I, уравнение становится
I = 1000 кВт ÷ В (Уравнение 1)
Теперь, если мы посмотрим на часть «1000 ÷ V» этого уравнения, вы увидите, что, подставив соответствующее однофазное напряжение для «V» и разделив его на «1000», вы получите конкретное число (или константа) вы можете использовать, чтобы умножить «кВт», чтобы получить потребляемый ток этой нагрузки при соответствующем напряжении.
Например, константа для расчета 120 В равна 8,33 (1000 ÷ 120). Используя эту константу, уравнение 1 становится
I = 8,33 кВт .
Итак, если у вас есть нагрузка 10 кВт, вы можете рассчитать потребление тока как 83,3 А (10 × 8,33).