Правилно израчунавање јакости струје неопходно је за многе радове повезане са ожичењем и пројектовањем склопова и кућанских апарата. Грешке или занемаривање таквих израчуна могу имати озбиљне последице, јер врста положеног кабла зависи од снаге и снаге струје, чији ће исправан избор одредити пожарну сигурност и економску изводљивост.
Принципи тренутног израчуна
Да бисте знали у амперима јачину струје која струји у кругу, важно је израчунати попречни пресек жице којом је ожичење положено и одабрати машину која штити мрежу од преоптерећења. Већа од потребне вредности попречног пресека узрокује додатне трошкове, мања ће проузроковати прегревање ожичења, што је препуно топљењем изолације кабела и пожаром.
Важан је и правилан избор машине, јер ће велика напона струје бити бескорисна ако прекидач касни, а опрема има времена да се поквари, а премала резерва може изазвати врло често искључивање у случају нужде када се потрошња електричне енергије повећа у прихватљивим границама.
Према Охмовом закону, струја се може израчунати као однос напона између две тачке и отпора овог дела круга (отпор саме жице). Овај параметар за жицу зависи од материјала, дужине и пресека. Када користите стандардне материјале (алуминијум или бакар), једини параметар на који можете утицати је пресек проводника. А то зависи од очекиване струје струје.
Тренутна снага на утичници од 220 В обично не прелази 6 ампера. То значи да укупна снага електричних уређаја спојених на утичницу не би требало да пређе 1300 вата. Иначе је потребно полагање посебних жица са повећаним пресеком.
Прорачун снаге
Формула за снагу електричне струје и принцип израчуна ће се разликовати када се узму у обзир једносмерни и једносмерни кругови. Директна струја се користи у броду аутомобила, преносивих уређаја, напона напајања тролејбуса. Варијабилна - користи се у електричном ожичењу зграда, снажним електромоторима и генераторима.
На сталном напону
Да бисте претпоставили вредност струје, морате да знате снагу коришћених потрошача електричне енергије. Израчунавање струје по снази врши се из ове вредности према формули :
И = П / У,
где је И снага струје, У је напон у мрежи, П је укупна снага коју ће повезани уређаји трошити.
На пример, можете израчунати струју напајања електромотора тролејбуса 150 кВ. У тролејбуској мрежи користи се константни напон од 600 В. У складу с тим, при израчунавању струје кроз задату формулу добија се вредност 250 ампера. За тако велике вредности користе се посебне жице у тролејбуској мрежи.
Постоје посебне табеле које вам омогућавају да одмах пронађете пресек бакарног или алуминијумског водича познатом струјом. Иста вриједност може се израчунати у рачунару на мрежи. Морате унети коришћени материјал, струју или снагу потрошача - и услуга ће израчунати оптимални пресек. Стандардно ожичење зграда користи секције од 1, 5 квадратних милиметара за мреже осветљења и 2, 5 квадратних метара. мм за утичнице.
Наизменичним напоном
Наизменични напон се користи за напајање електричних мрежа кућних и пословних зграда. Његова употреба је оправдана из неколико разлога :
- Нижи трошкови за пренос преко далековода;
- Једноставна израда уређаја за подизање и испуштање;
- Недостатак поларитета.
А за напајање једносмерних уређаја користе се различити исправљачи.
Наизменична снага јако зависи од параметара испорученог оптерећења. Стога, формула електричне енергије у варијабилним мрежама има облик:
П = У ⋅ И ⋅ цосφ,
где цосφ одређује природу оптерећења.
У таквим круговима ово је активна снага, односно претвара се током рада у друге врсте енергије: електромагнетну и термичку.
За активни отпор, то јест, обични отпорници, цосφ = 1. Што је већа реактивна компонента у кругу, то је, што више елемената има капацитивни или индуктивни отпор, мање ће бити цосφ. Коефицијент цосφ за већину електричних уређаја је 0, 95, с изузетком машина за заваривање и електромотора са великим индуктивним оптерећењем.
Такође постоји реактивна снага. Он одређује енергију која се из извора напајања доводи у реактивне елементе, а затим те елементе враћа назад. Формула тренутне снаге за реактивне струјне кругове је:
П = У ⋅ И ⋅ синφ.
Овде синφ карактерише допринос укупној снази индуктивних и кондензаторских елемената. Реактивна снага се мери у јединицама као што су вар (волт-амперски реактивни).
Трофазни системи су уобичајени у индустријским електроенергетским мрежама. Њихове предности су важне за индустрију :
- Економичнији пренос електричне енергије на велике удаљености;
- Смањење трошкова при креирању електромотора трофазног система;
- Равномерност механичког оптерећења генератора.
Карактеристика трофазних система електричне струје је да се напон у тим системима повећава, једнак 380 В. Са оптерећењем распоређеним у три гране, то доводи до смањења радне струје у односу на једнофазни систем у којем је 220 В усвојен као радни напон. Формула за израчунавање снаге у трофазном кругу имаће следећи облик:
П = 1, 73 ⋅ И ⋅ У ⋅ цосφ.
Фактор повећања 1, 73 повезан је са дистрибуираним оптерећењем и мањим утицајем реактивне компоненте у таквим системима.
Лако је израчунати вредност наизменичне струје, знајући потрошњу електричне енергије, према наведеним формулама. На пример, за једнофазну мрежу:
И = П / (У ⋅ цосφ).
Избор електричних уређаја
Да бисте сазнали који је кућански апарат погодан за електрично ожичење код куће, а за који је боље користити индустријски, морате обратити пажњу на његову снагу. Овај параметар је увек написан у упутству за употребу или техничким спецификацијама уређаја.
Вриједно је бити опрезан ако је наведена снага већа од 1, 5 кВ, јер за такве уређаје морате користити повећани попречни пресјек жица доводне мреже. Обично кућни апарати имају мању снагу.
Изузетак могу бити машине за прање веша, електричне пећи, неке врсте усисивача. Куће с електричним штедњацима увијек имају одвојено ожичење за њих, а за напајање перилице рубља боље је истегнути засебну жицу повећаног пресјека.
Затим би требало да одлучите о избору прекидача за групе потрошача електричне струје. Треба га изабрати посебно за групу, како би се уштедио простор на дистрибутивној табли и био слободнији у повезивању уређаја на различите утичнице. Које су групе боље одабрати :
- Електрична пећ;
- Машина за прање веша и бојлер;
- Преостале утичнице и осветљење.
У кућама са електричним пећима, пећ ће имати највећу потрошњу. Његова снага се процењује на 10 кВ, што при стандардном напону од 220 В значи струју потрошње од 45 А, а цосφ је овде 1. За електричну пећ је потребна посебна машина, па је овде изабрана за 50 ампера.
Перилицу рубља такође одликује велика потрошња струје. Стандардна машина за прање веша троши 2, 5 кВ, што одговара 12, 5 А. Упркос цосφ = 0, 8 електромотора перилице за веш, има велику количину електронике, па за прорачун узмемо цосφ = 1. Још већа снага грејача износи до 8 кВ . Ако их планирате користити истовремено са машином за прање веша, требало би да узмете машину високог напона, јер ће укупна снага ова два уређаја бити 10, 5 кВ, односно потребна вам је још једна машина за 50 А. Али боље је направити две одвојене машине: 40 А за грејач воде, и 15 А у веш машини.
Преостали отвори и осветљење могу се дефинисати у посебној групи. Њихова укупна потрошња енергије процењује се на 1, 5 кВ, односно, машина од 10 А биће довољна за трећу групу.
Мерни инструменти
Мерења електричних вредности врше се посебним уређајима. Струја се мери амперметром, напон волтметром, а снага се може мерити ватметром, или се израчунава помоћу формуле из вредности прве две вредности.
Кориштењем мрежног калкулатора можете израчунати не само струју познате снаге потрошача, већ и пресјек жица потребних за ожичење.
Прорачун тренутне снаге и параметара ожичења за снагу потрошача електричне енергије је врло важан дио дизајна зграде или стана, па томе требате приступити пажљиво и одговорно.