Меню

Как найти ток в линии электропередач

Расчет силы тока по мощности, напряжению, сопротивлению

Бесплатный калькулятор расчета силы тока по мощности и напряжению/сопротивлению – рассчитайте силу тока в однофазной или трехфазной сети в ОДИН КЛИК!

Если вы хотите узнать как рассчитать силу тока в цепи по мощности, напряжению или сопротивлению, то предлагаем воспользоваться данным онлайн-калькулятором. Программа выполняет расчет для сетей постоянного и переменного тока (однофазные 220 В, трехфазные 380 В) по закону Ома. Рекомендуем без необходимости не изменять значение коэффициента мощности (cos φ) и оставлять равным 0.95. Знание величины силы тока позволяет подобрать оптимальный материал и диаметр кабеля, установить надежные предохранители и автоматические выключатели, которые способны защитить квартиру от возможных перегрузок. Нажмите на кнопку, чтобы получить результат.

Смежные нормативные документы:

  • СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
  • СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
  • СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
  • ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
  • ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
  • ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»

Формулы расчета силы тока

Электрический ток — это направленное упорядоченное движение заряженных частиц.
Сила тока (I) — это, количество тока, прошедшего за единицу времени сквозь поперечное сечение проводника. Международная единица измерения — Ампер (А / A).

— Сила тока через мощность и напряжение (постоянный ток): I = P / U
— Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток однофазный): I = P / (U × cosφ)
— Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток трехфазный): I = P / (U × cosφ × √3)
— Сила тока через мощность и сопротивление: I = √(P / R)
— Сила тока через напряжение и сопротивление: I = U / R

  • P – мощность, Вт;
  • U – напряжение, В;
  • R – сопротивление, Ом;
  • cos φ – коэффициент мощности.

Коэффициент мощности cos φ – относительная скалярная величина, которая характеризует насколько эффективно расходуется электрическая энергия. У бытовых приборов данный коэффициент практически всегда находится в диапазоне от 0.90 до 1.00.

Источник

Как определить напряжение ЛЭП?

Большинство обывателей никогда не задумывается об окружающих их линиях электропередач. Чаще всего такое отношение обуславливается отсутствием практического использования этого знания в быту, однако в некоторых ситуациях такая осведомленность может обезопасить от поражения электрическим током и даже спасти жизнь. Поэтому далее мы рассмотрим, как определить напряжение ЛЭП посредством доступных вам факторов.

Классификация ВЛ

Специалисты в области электротехники прекрасно ориентируются не только в обслуживаемых электроустановках, но и в мерах безопасности, которые необходимо соблюдать при выполнении работ и нахождении в непосредственной близи от трасы ВЛ. Однако если вам чужды понятия электробезопасности в части эксплуатации электроустановок, то все попытки порыбачить под опорами ВЛ или произвести какие-либо погрузочно-разгрузочные работы в охранной зоне могут закончиться плачевно.

Именно для предотвращения поражения электрическим током все ваши действия должны производиться в безопасной зоне. Чтобы определить это пространство или зону ЛЭП, вы должны иметь хотя бы элементарные представления о существующих разновидностях.

Все ЛЭП можно разделить по нескольким категориям в зависимости от величины номинального напряжения:

  • Низковольтные – это ЛЭП, используемые для питания напряжение до 1 кВ, чаще всего на 0,23 и 0,4 кВ;
  • Среднего напряжения – номиналом в 6 и 10 кВ, как правило, применяются в распределительных сетях для питания объектов на расстоянии до 10 км, на 35 кВ для питания поселков, передачи электроэнергии между ними;
  • Высоковольтные – это ЛЭП электрических сетей между городами, подстанциями на 110, 154, 220 кВ;
  • Сверхвысокие – в них напряжение передается на большие расстояния с номиналом 330 и 500 кВ;
  • Ультравысокие – используются для питания от электростанции до распределительных узлов, передают напряжение номиналом в 750 или 1150 кВ.

В целях безопасности для каждого из типа линий предусмотрено расстояние вдоль воздушных ЛЭП, как на постоянной основе, так и при выполнении каких-либо работ. Эти величины регламентированы п.1.3.3 «Правил Охраны Труда При Работе В Электроустановках«, которые приведены в таблице ниже:

Таблица: допустимые расстояния до токоведущих частей, находящихся под напряжением

Таблица допустимые расстояния до токоведущих частей

Виктор Коротун / Заметки Электрика

Соблюдение вышеперечисленных минимальных расстояний обязательно, так как их несоблюдение приведет к пробою воздушного промежутка . Также существует охранная зона высоковольтных ЛЭП, в которой запрещается строительство домов, размещение технических средств и постоянное нахождение человека.

Определение напряжения ЛЭП

Разумеется, что кабельные линии электропередач в большинстве своем скрыты, да и находящиеся на открытом воздухе далеко не всегда можно различить визуально.

Читайте также:  Общее напряжение в цепи переменного тока формулы

А вот воздушные линии можно определить по:

Буквенная маркировка на опоре

  • Типу применяемых в ЛЭП опор;
  • Внешнему виду и числу изоляторов;
  • Проводам;
  • Размеру охранной зоны;
  • Буквенной маркировке на опорах (Т – 35кВ, С – 110кВ, Д – 220кВ).

Буквенная маркировка на опоре

Поэтому далее рассмотрим систему определения величины напряжения ЛЭП по основным визуальным критериям.

По количеству проводов

В зависимости от числа проводов все ЛЭП подразделяются таким образом:

  • На напряжение 0,23 и 0,4кВ число проводов будет составлять 2 и 4 соответственно, в некоторых случаях присутствует еще один провод заземления;
  • Для напряжения ВЛ 6 – 10кВ используются 3 провода;
  • В линиях от 35 до 220кВ один провод для каждой фазы, помимо них могут монтироваться провода грозозащиты. Нередко на опорах ЛЭП устанавливаются сразу две линии то есть 6 проводов.
  • При напряжении 330кВ и выше фаза выполняется не одним, а несколькими проводами, уже применяется расщепление фазных проводов для минимизации потерь.

По внешнему виду опор

Помимо этого, многое можно сказать о напряжении в ЛЭП по виду установленных опор. Как указано в таблице выше, каждый номинал напряжения имеет допустимое минимальное безопасное расстояние. Поэтому, чем он больше, тем выше располагаются провода. Соответственно, габариты и конструкция опоры должна обеспечивать допустимые расстояния в стреле провеса.

Сегодня опоры подразделяются по материалу, из которого они изготовлены:

  • деревянные;
  • металлические;
  • железобетонные.

По конструктивному исполнению встречаются:

  • стойки;
  • мачтовые;
  • портальные.

Внешнему виду и числу изоляторов

Чем выше напряжение в ЛЭП, тем большей электрической прочностью должны обладать изоляторы. Соответственно сопротивление электрическому току повышается за счет увеличения длины пути тока утечки, чем выше напряжение, тем больше сам изолятор, тем больше ребер расположено на рубашке, помимо этого ребра могут усиливаться несколькими кольцами. Еще одним приемом для повышения диэлектрической устойчивости ЛЭП по отношению к опоре является сборка из нескольких последовательно включенных изоляторов – гирлянда ВЛ.

Чем больше гирлянды изоляторов, тем выше разность потенциалов они могут выдержать, однако не стоит путать с параллельно собранными изоляторами, они предназначены для повышения надежности в местах прохода ЛЭП над дорогами, другими линиями, коммуникациями и сооружениями.

Фото примеры внешнего вида

Чтобы сопоставить изложенную выше информацию с ее практической реализацией следует разобрать особенности каждого класса напряжения. Для лучшего понимания, как неискушенному обывателю с первого взгляда определить величину напряжения в ЛЭП, рассмотрим наиболее распространенные примеры.

ВЛ-0.4 кВ

Это линии минимального напряжения, передающие питание к бытовым нагрузкам, опоры выполнены железобетонными или деревянными конструкциями. Изоляторы, как правило, штыревые из фарфора или стекла по одному на каждой консоли, число проводов 2 или 4, размеры охранной зоны составляют 10м.

ВЛ-0,4кВ

ВЛ-0,4кВ

ВЛ-10 кВ

Эти линии не сильно отличаются от низкого напряжения, как правило, имеют 3 провода, также располагаются на железобетонных стойках, значительно реже на деревянных. Охранная зона для ЛЭП 6, 10кВ составляет также 10м, изоляторы немного больше, имеют более ярко выраженную юбку и ребра.

ВЛ-10кВ

ВЛ-10кВ

ВЛ-35 кВ

Линии переменного тока на 35кВ устанавливаются на металлические или железобетонные конструкции, оснащаются крупными изоляторами штыревого или подвесного типа (гирлянда от 3 до 5 штук). Могут иметь разделение на несколько линий – три или шесть проводов на опоре, охранная зона составляет 15м.

ВЛ-35кВ

ВЛ-35кВ

ВЛ-110 кВ

Конструкция опоры для ЛЭП 110кВ идентична предыдущей, но для подвешивания проводов применяется гирлянда из 6 – 9 изоляторов. Охранная зона составляет 20м.

ВЛ-110кВ

ВЛ-110кВ

ВЛ-220 кВ

Для каждой фазы ЛЭП выделяется только один провод, но он значительно толще, чем при напряжении 110кВ, допустимое приближение не менее 25м. В гирлянде чаще всего 10 или 14 изоляторов, но в некоторых ситуациях встречаются конструкции из двух гирлянд по 20 единиц.

ВЛ-220кВ

ВЛ-220кВ

ВЛ-330 кВ

ЛЭП с напряжением 330кВ для передачи допустимой мощности уже используют расщепление, поэтому в каждой фазе присутствует два провода. В гирлянде от 16 до 20 изоляторов, охранная зона составляет 30м.

ВЛ-330кВ

ВЛ-330кВ

ВЛ-500 кВ

Такие ЛЭП сверхвысокого напряжения имеют расщепление на 3 провода для каждой фазы, в гирляндах устанавливается более 20 единиц. Охранная зона также 30м.

ВЛ-500кВ

ВЛ-500кВ

ВЛ-750 кВ

Здесь применяются исключительно металлические опоры, в каждой фазе используется от 4 до 5 расщепленных жил в форме квадрата или пятиугольника. Изоляторов также более 20, а допустимое приближение ограничено территорией в 40 м.

Читайте также:  Электроды для переменного тока мр3

ВЛ-750кВ

ВЛ-750кВ

ВЛ-1150 кВ

Такая ЛЭП редко встречается, но в ее фазах расщепление состоит из 8 жил, расположенных по кругу. Гирлянды содержат около 50 изоляторов, а охранная зона составляет 55 м.

ВЛ-1150кВ

ВЛ-1150кВ

Видео по теме

Источник

Точный расчёт режима ЛЭП

Известны ток и напряжение в конце ЛЭП.

Найти ток и напряжение в начале ЛЭП.

Как правило, в расчётах режимов электрических сетей у нагрузок задаётся не ток, а активная и реактивная мощности, и поэтому при расчёте режима ЛЭП по току нагрузки следует сначала вычислить ток по известным мощностям и напряжению. В качестве результата также получается не ток на другом конце линии, а активная и реактивная мощности, которые определяются по найденному току и напряжению. Схема замещения с нанесенными на нее напряжениями и мощностями по концам ЛЭП представлена на рис. 19.

Рис. 19. Напряжения и мощности по концам ЛЭП

Алгоритм расчёта режима ЛЭП по току нагрузки по данным формы 4 состоит в определении параметров режима в следующей последовательности:

1. – ток в конце линии (равен току нагрузки);

2. – ток в ёмкостной проводимости в конце схемы замещения ЛЭП;

3. – ток в линии;

4. – падение напряжения;

5. – напряжение в начале линии;

6. – ток в ёмкостной проводимости в начале схемы замещения ЛЭП;

7. – ток в начале линии;

8. –полная мощность в начале линии.

4.3. Пример расчёта (рис. 20)

Дано: ЛЭП-220 кВ; l = 150 км; провод марки АС-240/32;

напряжение в конце линии U2 = 215 кВ;

мощность нагрузки ЛЭП S2 = P + jQ = 200 + j200.

Рис. 20. Схема замещения ЛЭП для примера (сопротивления в Ом, проводимости в мкСм, мощности в МВА, напряжение в кВ)

1. Для заданного варианта данных. Выполнить расчёт напряжения и тока (мощности) в начале ЛЭП по заданным напряжениям и мощности в конце.

2. Выполнить расчёт напряжений и токов (мощностей) в конце линии по заданным напряжениям и мощностям в начале ЛЭП.

Расчёт режима ЛЭП по мощности нагрузки

Основные понятия и соотношения

Исходные данные в расчётах режима ЛЭП по мощности нагрузки возможны в четырёх формах по сочетанию двух параметров из 4 Х : (рис. 19).

Расчёт режима ЛЭП по мощности нагрузки ведётся путём вычисления потоков мощности по продольным элементам схем замещения, а падение напряжения в продольных элементах ЛЭП определяется непосредственно через потоки мощности

Если совместить вектор напряжения c действительной осью, то получим:

Здесь Р, Q и U берутся из одной точки сети (слева или справа от Z = R + jX на рис. 19).

Потери мощности в сопротивлении Rл и Хл:

Здесь Р, Q и U также берутся из одной точки сети.

Реактивная мощность в одной из веточек проводимости ЛЭП (зарядная мощность):

где U – модуль напряжения в начале или конце ЛЭП; Вл– ёмкостная проводимость ЛЭП.

Алгоритм расчёта ЛЭП

Алгоритм расчёта ЛЭП по мощности нагрузки при заданном напряжении и мощности в конце линии (форма 4) такой же, как и по току нагрузки, но вместо токов вычисляются потоки мощности:

1) P2 + jQ2 – мощность в конце линии – равна мощности нагрузки;

2) – зарядная мощность в конце схемы замещения ЛЭП;

3) – мощность в конце ветви сопротивления линии;

4) – падение напряжения в линии (сопротивлении ЛЭП);

5) – напряжение в начале линии;

6) – потери мощности в сопротивлении линии;

7) – мощность в начале ветви сопротивления линии;

8) – зарядная мощность в начале схемы замещения ЛЭП;

9) – мощность в начале линии.

Алгоритм расчёта ЛЭП по мощности нагрузки при заданном напряжении в начале и мощности в конце (данные в форме 2) состоит в последовательных приближениях к решению по пунктам приведённого ниже алгоритма до достижения желаемой точности, но, поскольку U2неизвестно, вместо него берётся выбранное приближённое значение (как правило, берётся номинальное напряжение UНОМ).

Этап 1-й. Расчёт потокораспределения.

1) – мощность в конце линии – равна мощности нагрузки;

2) – зарядная мощность в конце схемы замещения ЛЭП;

3) – мощность в конце ветви сопротивления линии;

4) – потери мощности в сопротивлении линии;

Читайте также:  Номинальный длительный ток пуэ

5) – мощность в начале ветви сопротивления линии;

6) – зарядная мощность в начале схемы замещения ЛЭП;

7) – мощность в начале линии.

Этап 2-й. Расчёт режима напряжений.

1) – падение напряжения в линии (сопротивления ЛЭП);

2) – напряжение в конце линии.

Упражнения

1. Выполнить расчёт режима ЛЭП по мощности нагрузки при заданных напряжении и мощности в конце линии (форма 4).

2. Выполнить расчёт режима ЛЭП по мощности нагрузки при заданных мощности в конце линии, а напряжении в начале линии (форма 2).

Источник



Справочные данные параметров ЛЭП

В данной статье представлены справочные данные для воздушных линии электропередачи, выполненных на различные классы напряжения с использованием наиболее распространенных типов проводов. При отсутствии ниже необходимых справочных данных расчет удельных параметров для интересующего типа линии можно произвести на основании геометрических параметров опор и физических характеристик материала проводника.

Содержание

  • 1 Справочные данные для сталеалюминиевых проводов (АС)
    • 1.1 Расчётные данные сопротивлений
      • 1.1.1 35, 110, 150 кВ
      • 1.1.2 220 кВ
      • 1.1.3 330 кВ
      • 1.1.4 500 кВ
      • 1.1.5 750 кВ
      • 1.1.6 1150 кВ
    • 1.2 Допустимые токовые нагрузки
  • 2 Справочные данные для алюминиевых проводов (А)
    • 2.1 Расчётные данные сопротивлений
    • 2.2 Допустимые токовые нагрузки
  • 3 Справочные данные для медных проводов (М)
    • 3.1 Расчётные данные сопротивлений
    • 3.2 Допустимые токовые нагрузки
  • 4 Справочные данные для сталеалюминиевых проводов с сердечником повышенной нагревостойкости (АСК)
    • 4.1 Расчётные данные сопротивлений
    • 4.2 Допустимые токовые нагрузки
  • 5 Файлы
  • 6 Использованная литература

Справочные данные для сталеалюминиевых проводов (АС)

Расчётные данные сопротивлений

35, 110, 150 кВ

сечение провода, мм2

220 кВ

сечение провода, мм2

проводов в фазе

330 кВ

сечение провода, мм2

проводов в фазе

500 кВ

сечение провода, мм2

проводов в фазе

750 кВ

сечение провода, мм2

проводов в фазе

1150 кВ

сечение провода, мм2

проводов в фазе

Допустимые токовые нагрузки

Допустимые токовые загрузки сталеалюминиевых (АС) проводов воздушных линий (при +25 ° С) [1]

Марка провода Вне помещений Внутри помещений
АС — 10 80 50
АС — 16 105 75
АС — 25 130 100
АС — 35 175 135
АС — 50 210 165
АС — 70 265 210
АС — 95 330 260
АС — 120 380 305
АС — 150 445 360
АС — 185 510 425
АС — 240 605 505
АС — 300 690 580
АС — 400 825 710
АС — 500 945 815
АС — 600 1050 920
АСО — 700 1220 1075
АСУ — 120 375
АСУ — 150 450
АСУ — 185 515
АСУ — 240 610
АСУ — 300 705
АСУ — 400 850
Поправочные коэффициенты к таблице с допустимыми токами для сталеалюминиевых (АС) проводов [1]

Расчётная температура воздуха ° С Нормированная температура воздуха ° С Поправочные коэффициенты при температуре воздуха ° С
-5 +5 +10 +15 +20 +25 +30 +35 +40 +45 +50
+25 +70 1,29 1,24 1,20 1,15 1,11 1,05 1,00 0,94 0,88 0,81 0,74 0,67

Справочные данные для алюминиевых проводов (А)

Расчётные данные сопротивлений

сечение провода, мм2

Допустимые токовые нагрузки

Допустимые токовые загрузки алюминиевых (А) проводов воздушных линий (при +25 ° С) [1]

Марка провода Длительно допустимый ток ,А
А — 16 105
А — 25 135
А — 35 170
А — 50 215
А — 70 265
А — 95 320
А — 120 375
А — 150 440
А — 185 500
А — 240 690

Справочные данные для медных проводов (М)

Расчётные данные сопротивлений

сечение провода, мм2

Допустимые токовые нагрузки

Допустимые токовые загрузки медных (М) проводов воздушных линий (при +25 ° С) [1]

Марка провода Длительно допустимый ток ,А
М — 10 95
М — 16 130
М — 25 180
М — 35 220
М — 50 270
М — 70 340
М — 95 415
М — 120 485
М — 150 570
М — 185 650
М — 240 760

Справочные данные для сталеалюминиевых проводов с сердечником повышенной нагревостойкости (АСК)

Источник