Під час роботи електрообладнання споживає електроенергію. Одиницею вимірювання спожитої електроенергії є величина кВт * год (Вт * год). Вона визначається як добуток потужності на час роботи. Споживач розплачується з постачальником за спожитої електроенергії, яка вимірюється електричними лічильниками. Показники лічильника множаться на тариф. Тому, як знайти потужність, цікавить не тільки тих, хто безпосередньо працює з електрикою.
Розрахунок споживаної потужності
Розрахунок електроенергії за потужністю можна зробити і самостійно, так як формула розрахунку споживання електроенергії неважка. Для цього треба визначити сумарну потужність пристроїв і помножити на час, який вони пропрацювали.
Розрахунок можна зробити і по інтернету: окремі сайти пропонують калькулятори для даних цілей. Знання електроспоживання фірми, виробництва або будинку, дозволить вибрати необхідні електроматеріали і пристрої захисту.
Щоб визначити спожиту електроенергію, треба дізнатися потужність кожного споживача (пристрої). Потужність P зазвичай вказується в паспорті на апаратуру, навіть на електролампочку. Як вибрати P, якщо вона не вказана в документі або на табличці пристрою. P можна визначити за напругою живлення і споживаному струму.
Величина напруги - це 220 або 380 вольт і позначається буквою U. Сила струму ланцюга визначається при працюючому пристрої за допомогою амперметра або струмовимірювальних кліщів і позначається I. Перемножая напруга U на величину виміряного струму, отримаємо потрібну P для однофазної мережі на 220 вольт. P = U * I. Як правило, P на пристрій вказується в його паспорті. При проектуванні розташування електропроводки в приміщенні необхідно електроспоживачі рівномірно розподілити по навантаженню і на кілька груп (на 2 або 3 4) для того, щоб охороняти кожну групу окремо.
Для вибору автомата визначаємо сумарну потужність групи. Формула розрахунку споживання електроенергії за потужністю є сумою споживаної потужності кожного пристрою. Наприклад: на кухні P1 (холодильник) + P2 (електрочайник) + P3 (мікрохвильовка) + P4 (люстра) + P5 (електричну праску) + P6 (розетки). Загальна споживана потужність: P = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 (KBT). І так для кожної групи.
Знаючи потужність P і напруга U = 220v, визначаємо струм цієї групи. I = P / U. Наприклад, сумарна потужність дорівнює 5, 5 квт. При цьому струм дорівнює I = 5500/220 = 25 A. Треба відзначити, що це максимально можливий струм, коли всі електричні прилади функціонують в один і той же час (практично цього не трапляється). захисні автомати випускаються по сітці на 6, 10, 16, 20, 25, 32A і так далі. Вибираємо автомат з запасом на 32 A. Для інших груп розрахунок аналогічний.
Розрахунок навантаження трифазної мережі
Розрахунок споживаної потужності по струму і напрузі для трифазної мережі розрахувати складніше. При проектуванні вважається, що навантаження симетрична, тобто, розподіл навантаження по фазах рівномірний, і струми в усіх фазах рівні, а в загальному проводі потенціал дорівнює нулю. На практиці навантаження по кожній фазі різна. Загальна потужність дорівнює сумі навантаженні на кожній фазі P = Pа + Pв + Рс.
Трифазна мережа змінного струму застосовується для харчування силових установок - електродвигунів, трансформаторів, Розрахунок потужності трифазного мережі враховує P електродвигунів, нагрівальних печей і P інших одне фазних навантажень - освітлення, кондиціонерів, побутових приладів, електроприладів, інвертора.
Споживана потужність формується з їх P KBT. Включення комбінованих навантажень до однієї мережі може викликати перекіс фаз, що негативно позначиться на роботі трифазних пристроїв. Щоб уникнути цього, потрібно рівномірно розділити електроспоживачів по групах - по цехам, приміщень, будинкам.
Повна потужність P = P електродвигунів групи + P освітлення + P одне фазних споживачів. Відзначимо, що це максимально можливе навантаження. Внаслідок розрахунку необхідно отримати сумарний струм по фазах, щоб визначити перетин кабелю живлення і вибрати автомат захисту.
Вибір електричного кабелю
Струм одного двигуна визначаємо за спрощеною формулою I = P квт * 1.52. наприклад: P1 = 3 кВт, I = 3 * 1.52 = 4.56 А і так для всіх споживачів 380 вольт. Для споживачів на 220 v: P1 = P * 4.55. наприклад, P = 1.5 * 4.55 = 6.28А. Також визначаємо струм кожного споживача. Далі складаємо отримані значення струму по кожній фазі. Значення перетину кабелю і захисного автомата знаходимо з максимального отриманого значення струму. Наприклад: I = 21A. За сітці вибираємо 3 - фазний автомат на 15% більше.
Вибираємо на 25 A з маркуванням на автоматі С25. Кабель живлення вибирається залежно від умов експлуатації і ціни. По таблиці знаходимо кабель перетином 2.5 мм 2, з урахуванням допустимих втрат.
Типи електричних кабелів:
- ВВГ перетин від 1.5 до 240 мм 2
- NYM
- КГ
- ВББШ 1.5 - 240 мм 2
- ПБПП 1.5 - 16 мм 2
- ППВ 0.75 - 6 мм 2
- ПВС 0.75 - 16 мм 2
Вибір захисного автомата
Захисні автомати можна вибрати наступних виробників:
- ABB
- ІЕК
- Аско
- ETI
- IEK BA 47
- PL4-16
Для обліку спожитої активної електроенергії в електрощиті встановлюється 3 фазний лічильник. При середній споживаної P застосовується пряме підключення лічильника до навантаження. При великому навантаженні, коли струм навантаження більше 60-100 A, електролічильники під'єднують через трансформатори напруги або струму. Місце установки призначається спільно з енергослужб при дотриманні правил ПУЕ.