Расчёт силы тока и выбор питающего кабеля по мощности для электросети напряжением 220 и 380 В

Потребители электроэнергии в доме

В постановлении Правительства РФ №334 «О совершенствовании порядка технического присоединения потребителей к электрическим сетям» от 21.04.2009 года сказано, что частное лицо может подключить к своему дому до 15 кВт. Исходя из этой цифры будем делать расчет, а хватит нам сколько киловатт для дома. Чтобы провести расчет нужно знать сколько электроэнергии потребляет каждый электроприбор в доме.

Таблица мощности бытовых электроприборов

В таблице мощности бытовых электроприборов указаны приблизительные цифры потребления электроэнергии. Расход энергии зависит от мощности приборов и частоты их использования.

Электрический прибор	Расход мощности, Вт
Бытовая техника
Электрический чайник	900-2200
Кофемашина	1000-1200
Тостер	700-1500
Посудомоечная машина	1800–2750
Электрическая плита	1900–4500
Микроволновка	800–1200
Электрическая мясорубка	700–1500
Холодильник	300–800
Радио	20–50
Телевизор	70–350
Музыкальный центр	200–500
Компьютер	300–600
Духовка	1100–2500
Электрическая лампа	10–150
Утюг	700–1700
Очиститель воздуха	50–300
Обогреватели	1000–2500
Пылесос	500–2100
Бойлер	1100–2000
Проточный водонагреватель	4000–6500
Фен	500–2100
Машина стиральная	1800–2700
Кондиционер	1400–3100
Вентилятор	20–200
Электроинструменты
Дрель	500–1800
Перфоратор	700–2200
Пила дисковая	700–1900
Рубанок электрический	500– 900
Лобзик электрический	350– 750
Машина шлифовочная	900–2200
Циркулярная пила	850–1600

Давайте сделаем небольшой расчет на основе данных таблицы потребляемой мощность бытовых электроприборов. Например, в нашем доме будет минимальный набор электроприборов: освещение (150 Вт), холодильник (500 Вт), микроволновка (1000 Вт), стиральная машинка (2000 Вт), телевизор (200 Вт), компьютер (500 Вт), утюг (1200 Вт), пылесос (1200 Вт), посудомоечная машина (2000 Вт). В сумме эти приборы будут потреблять 8750 Вт, а учитывая то, что эти приборы разом включаться практически никогда не будут, полученную мощность можно разделить пополам.

Читайте также:  Соответствие сечения кабеля с мощностью

Рассмотрим, как работает измеритель мощности в розетку

Если вам необходимо узнать, какой мощностью обладает тот или иной предмет, можно замерять с помощью прибора мультиметра силу тока и напряжение, а затем их просто перемножить. Есть и приборы, которые определяют и мощность. Они называются ваттметры. Показатель мощности рассчитывает встроенный калькулятор, и показатель сразу появляется на его дисплее.

Ознакомиться с тем как работает измеритель мощности в розетку, можно самостоятельно, используя интернет или инструкцию

Как пользоваться ваттметром и мультиметром:

1. Вставляем прибор в розетку 220В;
2. В ваттметр вставляем вилку прибора, который нам нужно замерять;
3. Ждем, когда на дисплее появится требуемый показатель.

На задней панели прибора есть отсек под батарейки, идущие обычно в комплекте. На пластине рядом имеется информация с характеристиками самого ваттметра, его номер, а также вилка. На внешней стороне находится дисплей. Управление осуществляется 4 кнопками, возле которых размещена розетка для подключения бытовых приборов, оборудования и техники.

Когда прибор включен, на его экране, как у счетчика, появляются 3 информационных строчки: одна графическая и две цифровые.

С помощью четвертой кнопки Value вы сможете переключить и определить следующие измеряемые параметры:

• Напряжение сети;
• Мощность, которую потребляет подключенное устройство;
• Потребляемая прибором сила тока.

При установленном граничном показателе, относительно напряжению и току, одной из характеристик прибор будет давать сигнал. Это означает перегрузку.

Расчет электроэнергии потребляемой оборудованием

Годовой расход электроэнергии работу силового оборудования рассчитывается по формуле:

где: Рн.с — номинальная (установленная) мощность токоприемников, кВт;

Ки — коэффициент использования (средняя величина по данным таблицы 5);

Тгс- годовое использование силовых нагрузок, ч.(для односменной работы — 1600 ч., двухсменной — 3200 ч., трехсменной — 4700 ч.); [Масуев]

Используя данные таблицы 5, рассчитывается средний коэффициент использования Ки:

Суммарная мощность оборудования, потребляющего электроэнергию, представлена в таблице 8.

Читайте также:  Снегоход из мотокультиватора – особенности изготовления

Таблица 8 – Мощность оборудования заявленная в паспорте

№ п/п	Наименование оборудования	Паспортная мощность оборудования, кВт
1	Мойка высокого давления	2,1
2	Подъемник	2,6
3	Компрессор	3,0
4	Тепловая пушка	10
5	Дрель	0,5
6	Болгарка	0,9
Итого:	19,1

Средний коэффициент использования оборудования:

Тогда расход электроэнергии для питания силовых токоприемников составит при односменной работе:

Годовой расход электроэнергии по посту (Wг) определяется как сумма годовых расходов электроэнергии на силовое электрооборудование и освещение:

Таким образом, годовой расход электроэнергии для нужд поста по антикоррозийной и противошумной обработке кузова автомобиля составит:

Годовой объем работ на участке, предназначенном для выполнения услуги

Tусл=Nусл* tусл (2.1)

Tусл — годовой объем работ по предоставляемой услуге, чел.-ч;

Nусл — соответственно число автомобилей проходящих технологическую операцию по шумоизоляции;

tусл — соответственно удельная трудоемкость работ (12,5 нормо-часа).

Tусл= 150 * 12,5 = 1875 чел.-ч

Расчет числа рабочих постов на участке по предоставлению услуги

определяется:

(2.2)

где Tусл — годовой объем работ по предоставляемой услуге, чел.-ч;

ц — коэффициент неравномерности загрузки постов принимается (1,15);

Драб.г- число рабочих дней в году 248;

Тсм- продолжительность смены, 8 ч;

С — число смен в сутки, 1 смена;

Рп- численность одновременно работающих на посту (1 чел.);

зп — коэффициент использования рабочего времени поста (0,90 — при одной смене работы, 0,85 — при двухсменной работе).

Х усл= 1875*1,15/248*8*1*1*0,9 = 1542,15/1785,6 = 1,2

Принимаем 1 рабочий пост для услуги.

Расчет штатного числа рабочих по предоставлению услуги

Штатное число рабочих определяется по формуле:

(2.3)

где Фш — годовой фонд времени штатного рабочего при односменной работе. Определяется аналогично годовому фонду времени технологически необходимого рабочего с учетом отпуска и невыходов по уважительной причине и составляет 1820 — для вредных условий работы и 2070 — для нормальных.

Ршусл = 1875 / 2070 = 0,91 чел.

Количество рабочих для производства услуги — 1 чел.

Расчет площади производственного участка по предоставлению услуги.

(2.4)

где fоб- суммарная площадь горизонтальной проекции по габаритным размерам оборудования, 24 м2;

Коб- коэффициент плотности расстановки оборудования, можно принять Коб = 3…4;

Fуусл= 24*3=72м2

Площадь участка производства услуги составит 72 м2.

Формулы расчета мощности

Мощность — это физическая величина, равная отношению количества работы ко времени совершения этой работы.Мощность электрического тока (P) — это величина, характеризующая скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Международная единица измерения — Ватт (Вт/W).

— Мощность по току и напряжению (постоянный ток): P = I × U— Мощность по току и напряжению (переменный ток однофазный): P = I × U × cos φ— Мощность по току и напряжению (переменный ток трехфазный): P = I × U × cos φ × √3— Мощность по току и сопротивлению: P = I 2 × R— Мощность по напряжению и сопротивлению: P = U 2 / R

• I – сила тока, А;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом;
• cos φ – коэффициент мощности.

Пусковые токи электроприборов с реактивной нагрузкой

Не следует забывать, что при запуске оборудования, содержащего электродвигатель (насос, компрессор), его «пусковой ток» в 3-5 раз превышает номинальное значение. Соответственно, в этот момент происходит пропорциональный пусковому току «скачок» нагрузки в 3-5 раз.

При выборе стабилизатора или ИБП следует обязательно учитывать пусковые токи защищаемого оборудования и подбирать аппарат по максимальному, пусковому значению мощности.

Например, если для электродрели с активной мощностью в 700 Вт купить стабилизатор на 1 кВт, то в момент запуска он будет отключаться по причине перегруза. В данном случае необходимо изделие минимум с трехкратным превышением по мощности:

• 700 Вт × 3 = 2,1 кВт.

Узнать больше про ИБП с двойным преобразованием.