بصلح 

حساب الأحمال الكهربائية. حساب المقطع العرضي للكابل حسب التيار والطاقة والطول. مثال للحساب

من أجل وضع الأسلاك الكهربائية بشكل صحيح، وضمان التشغيل دون انقطاع للنظام الكهربائي بأكمله والقضاء على خطر نشوب حريق، قبل شراء كابل، من الضروري حساب الأحمال على الكابل لتحديد المقطع العرضي المطلوب.

هناك عدة أنواع من الأحمال، ولتركيب النظام الكهربائي بأعلى جودة، من الضروري حساب الأحمال على الكابل وفقًا لجميع المؤشرات. يتم تحديد المقطع العرضي للكابل حسب الحمل والطاقة والتيار والجهد.

حساب قسم الطاقة

من أجل الإنتاج، من الضروري إضافة جميع مؤشرات المعدات الكهربائية العاملة في الشقة. لا يتم حساب الأحمال الكهربائية على الكابل إلا بعد هذه العملية.

حساب المقطع العرضي للكابل بالجهد

يشمل حساب الأحمال الكهربائية على السلك بالضرورة. هناك عدة أنواع من الشبكات الكهربائية - أحادية الطور عند 220 فولت، وثلاثية الطور عند 380 فولت. في الشقق والمباني السكنية، كقاعدة عامة، يتم استخدام شبكة أحادية الطور، لذلك أثناء عملية الحساب من الضروري أن تأخذ هذه النقطة في الاعتبار - يجب الإشارة إلى الجهد في الجداول لحساب المقطع العرضي.

حساب المقطع العرضي للكابل حسب الحمل

الجدول 1. الطاقة المثبتة (كيلوواط) للكابلات الموضوعة بشكل مفتوح

المقطع العرضي الأساسي، مم 2 الكابلات ذات الموصلات النحاسية الكابلات ذات موصلات الألمنيوم
220 فولت 380 فولت 220 فولت 380 فولت
0,5 2,4
0,75 3,3
1 3,7 6,4
1,5 5 8,7
2 5,7 9,8 4,6 7,9
2,5 6,6 11 5,2 9,1
4 9 15 7 12
5 11 19 8,5 14
10 17 30 13 22
16 22 38 16 28
25 30 53 23 39
35 37 64 28 49

الجدول 2. الطاقة المركبة (كيلوواط) للكابلات الموضوعة في الأخدود أو الأنبوب

المقطع العرضي الأساسي، مم 2 الكابلات ذات الموصلات النحاسية الكابلات ذات موصلات الألمنيوم
220 فولت 380 فولت 220 فولت 380 فولت
0,5
0,75
1 3 5,3
1,5 3,3 5,7
2 4,1 7,2 3 5,3
2,5 4,6 7,9 3,5 6
4 5,9 10 4,6 7,9
5 7,4 12 5,7 9,8
10 11 19 8,3 14
16 17 30 12 20
25 22 38 14 24
35 29 51 16

يتمتع كل جهاز كهربائي مثبت في المنزل بقدرة معينة - يشار إلى هذا المؤشر على لوحات أسماء الأجهزة أو في ورقة البيانات الفنية للمعدات. للتنفيذ، من الضروري حساب الطاقة الإجمالية. عند حساب المقطع العرضي للكابل للحمل، من الضروري إعادة كتابة جميع المعدات الكهربائية، وتحتاج أيضًا إلى التفكير في المعدات التي يمكن إضافتها في المستقبل. نظرًا لأن التثبيت يتم لفترة طويلة، فمن الضروري الاهتمام بهذه المشكلة حتى لا تؤدي الزيادة الحادة في الحمل إلى حالة طارئة.

على سبيل المثال، لديك جهد إجمالي قدره 15000 واط. نظرًا لأن الغالبية العظمى من المباني السكنية يبلغ جهدها 220 فولتًا، فسوف نقوم بحساب نظام إمداد الطاقة مع مراعاة الحمل أحادي الطور.

بعد ذلك، عليك أن تفكر في مقدار المعدات التي يمكن أن تعمل في وقت واحد. ونتيجة لذلك، سوف تحصل على رقم مهم: 15000 (واط) × 0.7 (عامل التزامن 70٪) = 10500 واط (أو 10.5 كيلوواط) - يجب أن يكون الكابل مصممًا لهذا الحمل.

تحتاج أيضًا إلى تحديد المادة التي ستُصنع منها قلوب الكابلات، نظرًا لأن المعادن المختلفة لها خصائص موصلة مختلفة. في المباني السكنية، يتم استخدام الكابلات النحاسية بشكل رئيسي، لأن خصائصها الموصلة أعلى بكثير من خصائص الألومنيوم.

تجدر الإشارة إلى أن الكابل يجب أن يحتوي على ثلاثة مراكز، حيث أن التأريض مطلوب لنظام الإمداد الكهربائي في المبنى. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري تحديد نوع التثبيت الذي ستستخدمه - مفتوح أو مخفي (تحت الجص أو في الأنابيب)، لأن حساب المقطع العرضي للكابل يعتمد أيضًا على هذا. بمجرد تحديد الحمل والمواد الأساسية ونوع التثبيت، يمكنك إلقاء نظرة على المقطع العرضي للكابل المطلوب في الجدول.

حساب المقطع العرضي للكابل للتيار

تحتاج أولاً إلى حساب الأحمال الكهربائية على الكابل ومعرفة الطاقة. لنفترض أن الطاقة كانت 4.75 كيلو واط، قررنا استخدام الكابل النحاسي (السلك) ووضعه في قناة الكابل. يتم إنتاجه وفقًا للصيغة I = W/U، حيث W هي الطاقة، وU هي الجهد، وهو 220 فولت. ووفقًا لهذه الصيغة، 4750/220 = 21.6 A. بعد ذلك، انظر إلى الجدول 3، نحصل على 2 5 ملم.

الجدول 3. الأحمال الحالية المسموح بها للكابلات ذات الموصلات النحاسية مخفية

المقطع العرضي الأساسي، مم الموصلات والأسلاك والكابلات النحاسية
الجهد 220 فولت الجهد 380 فولت
1,5 19 16
2,5 27 25
4 38 30
6 46 40
10 70 50
16 85 75
25 115 90
35 135 115
50 175 145
70 215 180
95 260 220
120 300 260

يجب حساب الحمل على الشبكة من أجل تحديد الأسلاك الصحيحة للأسلاك. إذا كان الجهد المقنن والمواد والمقطع العرضي الأساسي يتوافق مع ما يتم توفيره للشبكة الكهربائية، فسوف يستمر لفترة طويلة. يجب أيضًا حساب الحمل لتحديد المصهر الأوتوماتيكي المطلوب.

يجب حساب الحمل على الشبكة الكهربائية على النحو التالي: تحتاج إلى إضافة طاقة جميع الأجهزة وتقسيمها على الجهد الموجود في الشبكة. بهذه الطريقة سنحصل على قوة التيار، والتي من خلالها يمكننا تحديد ما إذا كان الكابل الكهربائي تم اختياره بشكل صحيح أو ما إذا كانت الشبكة محملة بشكل زائد.

على سبيل المثال، تحتوي الغرفة على مصباح بقدرة 300 واط، وموقد كهربائي بقدرة 600 واط، وتلفزيون بقدرة 200 واط. هذا إجمالي 1.1 كيلووات، وهو ما يتوافق مع تيار قدره 5 أمبير. في هذه الحالة، لا تحدث أحمال زائدة، حيث أن السلك النحاسي ذو المقطع العرضي 0.5 مم 2 يمكن أن يتحمل حمولة 11 أمبير، والمصهر الأوتوماتيكي مصمم لـ 6.3 أ.

ولكن إذا أضفنا أيضًا مكواة بقدرة 800 وات، وماكينة صنع القهوة بقدرة 600 وات، ومكنسة كهربائية بقدرة 300 وات، يتبين أن الطاقة الإجمالية لجميع أجهزة التشغيل هي 2.8 كيلو وات، أي ما يعادل تيارًا قدره 12.7. أ. سوف تسخن الأسلاك الكهربائية، فكيف يتجاوز الحمل عليها القاعدة. بالإضافة إلى ذلك، سيتم إيقاف تشغيل المصهر الأوتوماتيكي المقدر بـ 6.3 أمبير.

لذلك يجب أن تكون الأسلاك في الغرفة مصنوعة من كابل نحاسي بمقطع عرضي 1 مم2، ويجب تركيب مصهر أوتوماتيكي مصمم لقوة التيار المناسبة في لوحة التوزيع.

عند مد الأسلاك الكهربائية يجب تحديد الطاقة الإجمالية لجميع الأجهزة المنزلية التي يمكن تشغيلها في نفس الوقت، وبناء على ذلك يتم تحديد الكابل الكهربائي والصمام الأوتوماتيكي المطلوب.

حتى لو كنت تفهم أنه من غير المرجح أن يتم تشغيل جميع الأجهزة في نفس الوقت، فلا تزال تحاول تثبيت الأسلاك التي تتوافق مع الحد الأقصى للحمل المحتمل.

يتم تعريفها على أنها الطاقة القصوى، بمعنى آخر، الحد الأقصى لمتوسط ​​قيم الطاقة الإجمالية (Sm) خلال فترة نصف ساعة من الزمن. يتم حسابه أو تحديد مدى كفاية المقاطع العرضية لخطوط إمداد الطاقة، مع مراعاة التسخين وكثافة التيار، واختيار قوة المحولات، وتحديد فقد الطاقة وانقطاع التيار الكهربائي في الشبكة. لحساب الحمل التصميمي، يجب عليك أولاً دراسة المفاهيم والمعاملات الأساسية.

وبالتالي، لحساب الحمل الأقصى، هناك حاجة إلى متوسط ​​الحمل النشط (Rcm) ومتوسط ​​الحمل التفاعلي (Qcm) للحد الأقصى للتحول المحمل، ولتحديد فقدان الكهرباء للسنة، متوسط ​​الأحمال السنوية النشطة (Rsg) ) والطاقة التفاعلية (Qsg) مطلوبة. من الناحية العملية، لحساب متوسط ​​​​حمل الطاقة النشطة والمتفاعلة، يرتبط مقدار استهلاك الطاقة المقابلة وفقًا لقراءات العداد لفترة زمنية معينة (عادةً أثناء الوردية) بهذه الفترة الزمنية.

هناك مفهوم الحد الأقصى للحمل قصير المدى أو الحمل الأقصى (Ipeak) - وهو حمل يحدث بشكل دوري ضروري لاختبار الشبكات وحمايتها وتحديد تقلبات الجهد.

  • تم تثبيت عامل استخدام الطاقة النشط (Ki). يتم تعريفها على أنها نسبة متوسط ​​الطاقة النشطة لأجهزة الاستقبال ذات أوضاع التشغيل المتطابقة (Рсм) إلى الطاقة المثبتة لهذه المستقبلات الكهربائية (Ру). في المقابل، يتم تحديد الطاقة المثبتة للمستقبل الكهربائي لوضع التشغيل طويل المدى بواسطة جواز السفر، ويتم تقليل مستقبل وضع التشغيل قصير المدى إلى وضع التشغيل طويل المدى. بالنسبة لمجموعة من أجهزة الاستقبال، يتم تحديد إجمالي الطاقة النشطة المثبتة من خلال جمع القوى النشطة لجميع أجهزة الاستقبال. تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة لمجموعة من أجهزة الاستقبال غير المتجانسة، فإن معامل Ki يساوي نسبة إجمالي متوسط ​​الطاقة (Рсм) إلى إجمالي الطاقة المثبتة (Ру).
  • الحد الأقصى لعامل الطاقة النشط (كم). يتم حسابها على أنها نسبة الطاقة النشطة المحسوبة (Рм) إلى متوسط ​​قيمتها للتحول أو السنة (Рсм أو Рсг على التوالي). ويكشف الشكل اعتماد هذا المعامل على العدد الفعال للمستقبلات بمعدلات استخدام مختلفة.

قيمة K m عند K i
  • يُظهر عامل الحمولة (Kn) أن الحمل غير متساوٍ بالنسبة للجداول اليومية والسنوية. وتتناسب قيمته عكسيا مع قيمة المعامل السابق.
  • يوضح عامل الطلب على الطاقة النشط (Kc) ما إذا كان بإمكان جميع المستهلكين العمل في وقت واحد، ويتم حسابه كنسبة الحمل المحسوب (Pm) إلى الطاقة المثبتة لجميع أجهزة الاستقبال (Pu). أدناه في الجدول يمكنك رؤية قيم هذا المعامل.

أجهزة الاستقبال الكهربائية

آلات قطع المعادن للإنتاج على نطاق صغير: الخراطة الصغيرة، والتسوية، والتقطيع، والطحن، والحفر،
دائري ، شحذ ، إلخ.

نفس الشيء، ولكن الإنتاج على نطاق واسع

مكابس الختم، الآلات الأوتوماتيكية، مكابس البرج، مكابس التخشين، مكابس التروس، وكذلك المخارط الكبيرة، آلات الطحن،
الآلات الدوارة والمملة

محركات للمطارق، آلات الحدادة، مطاحن الرسم، العدائين، براميل التنظيف

آلات أوتوماتيكية متعددة المحامل لإنتاج الأجزاء من القضبان

خطوط إنتاج معالجة المعادن الأوتوماتيكية

أداة كهربائية محمولة

المضخات والضواغط ومولدات المحركات

العوادم والمراوح

المصاعد، الناقلات، المثاقب، الناقلات غير المحجوبة

نفسها، متشابكة

الرافعات والرافعات الكهروضوئية = 25٪

نفس الشيء مع الكهروضوئية = 40٪

محولات اللحام القوسي

ماكينات لحام التماس

نفس المؤخرة والنقطة

آلة لحام

مولدات محرك اللحام بمحطة واحدة

مولدات كهرباء اللحام متعددة المحطات

أفران المقاومة بالتحميل الآلي المستمر للمنتجات، أفران التجفيف

نفس الشيء مع التحميل الدوري

أجهزة التدفئة الصغيرة

أفران الحث ذات التردد المنخفض

مولدات المحركات لأفران الحث عالية التردد

مولدات أنبوبية للأفران الحثية
  • عامل التبديل (كيلو فولت). وبالنسبة لجهاز استقبال واحد، يتم تحديده بنسبة مدة تشغيله خلال فترة زمنية معينة (Tv) إلى مدة هذه الفترة (Tt). يتم تحديد المعامل لمجموعة من أجهزة الاستقبال الكهربائية عن طريق قسمة متوسط ​​الطاقة النشطة المشغلة للمجموعة خلال الفترة الزمنية قيد الدراسة على الطاقة المثبتة للمجموعة.
  • عامل تحميل الطاقة النشط للمستقبل (Kz). وقياسا على المعامل السابق، فإنه يتأثر أيضا بوقت تشغيل جهاز الاستقبال. يتم حسابها عن طريق قسمة متوسط ​​الطاقة النشطة خلال فترة التشغيل في فترة زمنية معينة (Рс) على قدرتها المقدرة (Рн). يتم تحديد معامل المجموعة بنسبة المعاملات المذكورة أعلاه Ki و Kv. إذا كان من المستحيل حساب عامل التحميل، يتم قبول قيمها القياسية: 0.9 - أجهزة الاستقبال ذات التشغيل طويل الأمد، 0.75 - مع التشغيل المتقطع.
  • معامل التحول لاستخدام الطاقة (α). يحدد هذا المعامل، مع الأخذ في الاعتبار الموسمية والتحميل المتقطع، استهلاك الطاقة السنوي. اعتمادًا على نوع نشاط المؤسسة، يمكن أن تختلف القيم التقريبية للمعامل من 0.65، وهو أمر نموذجي للورش المساعدة في مصانع المعادن الحديدية، إلى 0.95 لمصانع الألمنيوم.
تحديد ما إذا كانت البيانات متاحة للكميات التالية:

  • كم ساعة في السنة يعمل جهاز الاستقبال بأقصى حمل واستهلاك للكهرباء يتوافق مع جدول التحميل. تسمى هذه القيمة بالعدد السنوي لساعات استخدام الطاقة النشطة القصوى (Tm) وتعتمد على عدد التحولات ونوع نشاط المؤسسة. لذلك، عند العمل في وردية واحدة، يمكن أن يكون Tm من 1800 إلى 2500 ساعة، إذا كان العمل نوبتين - ما يصل إلى 4500 ساعة، مع ثلاث نوبات - ما يصل إلى 7000 ساعة؛
  • عدد ساعات تشغيل المؤسسة سنويًا (Tg) سيعطي فكرة عن الوضع السنوي لاستخدام الكهرباء. يعتمد على عدد الورديات، وكذلك مدتها؛
  • تتيح قيمة العدد الفعال لأجهزة الاستقبال إمكانية استبدال مجموعة من أجهزة الاستقبال ذات أوضاع التشغيل المختلفة بمجموعة من أجهزة الاستقبال المتجانسة. يوضح الشكل المنحنيات التي تحدد العدد الفعال لأجهزة الاستقبال الكهربائية.

فكيف يمكنك تحديد حمل التصميم؟ ل حسابات الحملالطريقة الأكثر دقة هي طريقة الرسم التخطيطي المطلوب. من خلال الحصول على بيانات حول قوة كل جهاز استقبال، وعدد جميع أجهزة الاستقبال والغرض الفني لها، بالإضافة إلى استخدام المعاملات والقيم المذكورة أعلاه، سننظر في إجراء الحساب لوحدات الطاقة:

  • نقوم بتقسيم أجهزة الاستقبال إلى مجموعات حسب غرضها التكنولوجي؛
  • لكل مجموعة نحسب متوسط ​​الطاقة النشطة والمتفاعلة (Рcm وQcm)؛
  • نحدد عدد أجهزة الاستقبال (n)، وإجمالي الطاقة المثبتة (Ру)، بالإضافة إلى إجمالي متوسط ​​القوى التفاعلية والنشطة؛
  • نحسب معدل الاستخدام للمجموعة (Ci)؛
  • نحدد العدد الفعال للمستقبلات الكهربائية؛
  • باستخدام الجدول والشكل أعلاه، نجد المعامل الأقصى؛
  • نحسب الطاقة النشطة المحسوبة (Pm)، والقدرة التفاعلية المحسوبة (Qm) تساوي متوسط ​​القدرة التفاعلية (Qcm)؛
  • أوجد الطاقة الإجمالية المقدرة (Sm) والتيار (Im).

حاسبة الوزن في المنزل عبر الإنترنت v.1.0

حساب وزن المنزل مع مراعاة الحمل الثلجي والتشغيلي على الأرضيات (حساب الأحمال الرأسية على الأساس). يتم تنفيذ الآلة الحاسبة على أساس SP 20.13330.2011 الأحمال والتأثيرات (الإصدار الحالي من SNiP 2.01.07-85).

مثال للحساب

منزل خرساني هوائي مكون من طابق واحد بمساحة 10 × 12 م مع علية سكنية.

ادخال البيانات

  • المخطط الهيكلي للمبنى: ذو خمسة جدران (مع جدار داخلي حامل على طول الجانب الطويل من المنزل)
  • حجم المنزل: 10x12 م
  • عدد الأدوار: دور أول + علية
  • منطقة الثلج في الاتحاد الروسي (لتحديد كمية الثلوج): سانت بطرسبرغ - المنطقة الثالثة
  • مادة التسقيف: بلاط معدني
  • زاوية السقف: 30 درجة
  • المخطط الهيكلي: المخطط 1 (العلية)
  • ارتفاع جدار العلية: 1.2 م
  • تشطيب واجهات العلية: طوب مزخرف مقاس 250x60x65
  • مادة الجدران الخارجية للعلية: الخرسانة الخلوية D500، 400 مم
  • مادة الجدران الداخلية للعلية: غير متضمنة (السلسلة مدعومة بأعمدة، والتي لم يتم تضمينها في الحساب بسبب وزنها المنخفض)
  • الحمل التشغيلي على الأرضيات: 195 كجم/م2 – العلية السكنية
  • ارتفاع الدور الأول : 3 م
  • تشطيب واجهات الدور الأول: طوب مزخرف مقاس 250×60×65
  • مادة الجدران الخارجية للطابق الأول: الخرسانة الخلوية D500، 400 مم
  • مادة جدران الأرضية الداخلية: الخرسانة الخلوية D500، 300 مم
  • ارتفاع القاعدة: 0.4 م
  • المادة الأساسية: الطوب الصلب (2 الطوب)، 510 ملم

أبعاد المنزل

طول الحوائط الخارجية : 2 * ( 10 + 12 ) = 44 م

طول الجدار الداخلي : 12 م

الطول الإجمالي للجدران: 44 + 12 = 56 م

ارتفاع المنزل بما في ذلك الطابق السفلي = ارتفاع جدران الطابق السفلي + ارتفاع جدران الطابق الأول + ارتفاع جدران العلية + ارتفاع الجملونات = 0.4 + 3 + 1.2 + 2.9 = 7.5 م

للعثور على ارتفاع الجملونات ومساحة السطح، سوف نستخدم الصيغ من علم المثلثات.

ABC - مثلث متساوي الساقين

AB=BC – غير معروف

AC = 10 م (المسافة بين المحورين AG في الآلة الحاسبة)

الزاوية BAC = الزاوية BCA = 30⁰

BC = AC * ½ * 1 / cos(30⁰) = 10 * 1/2 * 1/0.87 = 5.7 م

BD = BC * الخطيئة (30⁰) = 5.7 * 0.5 = 2.9 م (ارتفاع التلع)

مساحة المثلث ABC (منطقة التلع) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5.7 * 10 * 0.5 = 14


مساحة السطح = 2 * ق * 12 ( في الحاسبة المسافة بين المحاور هي 12 ) = 2 * 5.7 * 12 = 139 م2

مساحة الجدران الخارجية = (ارتفاع البدروم + ارتفاع الطابق الأول + ارتفاع جدران العلية) * طول الجدران الخارجية + مساحة الجملونين = (0.4 + 3 + 1.2) * 44 + 2 * 14 = 230 م2

مساحة الجدران الداخلية = (ارتفاع البدروم + ارتفاع الطابق الأول) * طول الجدران الداخلية = (0.4 + 3) * 12 = 41 م2 (العلية بدون جدار داخلي حامل. التلال مدعمة بأعمدة، والتي لا تدخل في الحساب بسبب وزنها المنخفض).

المساحة الأرضية الإجمالية = طول المنزل * عرض المنزل * (عدد الأدوار + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 م2

حساب الحمل

سَطح

مدينة التطوير: سان بطرسبرج

وفقا لخريطة مناطق الثلوج في الاتحاد الروسي، تنتمي مدينة سانت بطرسبرغ إلى المنطقة الثالثة. وتقدر كمية الثلوج في هذه المنطقة بـ 180 كجم/م2.

حمل الثلج على السطح = حمل الثلج التصميمي * مساحة السطح * المعامل (حسب زاوية السقف) = 180 * 139 * 1 = 25,020 كجم = 25 طن

(المعامل يعتمد على منحدر السقف. عند 60 درجة لا يؤخذ في الاعتبار حمل الثلوج. ما يصل إلى 30 درجة معامل = 1، من 31-59 درجة يتم حساب المعامل عن طريق الاستيفاء)

وزن السقف = مساحة السطح * وزن مادة التسقيف = 139 * 30 = 4,170 كجم = 4 طن

الحمل الإجمالي على جدران العلية = حمل الثلج على السطح + كتلة السقف = 25 + 4 = 29 طن

مهم!يتم عرض الأحمال المحددة للمواد في نهاية هذا المثال.

العلية (العلية)

وزن الحوائط الخارجية = (مساحة جدران العلية + مساحة حوائط الجملون) * (وزن مادة الحوائط الخارجية + وزن مادة الواجهة) = (1.2 * 44 + 28) * (210 + 130) = 27,472 كجم = 27 ر

كتلة الجدران الداخلية = 0

وزن أرضية العلية = مساحة أرضية العلية * وزن مادة الأرضية = 10 * 12 * 350 = 42000 كجم = 42 طن

الحمل الإجمالي على جدران الطابق الأول = الحمل الإجمالي على جدران العلية + وزن الجدران الخارجية للعلية + وزن طابق العلية + الحمل التشغيلي للأرضية = 29 + 27 + 42 + 23 = 121 طن

الطابق الأول

وزن الجدران الخارجية للطابق الأول = مساحة الجدران الخارجية * (وزن مادة الجدار الخارجي + وزن مادة الواجهة) = 3 * 44 * (210 + 130) = 44,880 كجم = 45 طن

وزن الجدران الداخلية للطابق الأول = مساحة الجدران الداخلية * وزن مادة الجدران الداخلية = 3 * 12 * 160 = 5,760 كجم = 6 طن

وزن القاعدة = مساحة الأرضية * وزن مادة الأرضية = 10 * 12 * 350 = 42,000 كجم = 42 طن

الحمل التشغيلي الأرضي = الحمل التشغيلي التصميمي * مساحة الأرضية = 195 * 120 = 23,400 كجم = 23 طن

الحمل الإجمالي على جدران الطابق الأول = الحمل الإجمالي على جدران الطابق الأول + وزن الجدران الخارجية للطابق الأول + وزن الجدران الداخلية للطابق الأول + وزن الطابق السفلي + الحمل التشغيلي للطابق الأول الأرضية = 121 + 45 + 6 + 42 + 23 = 237 طن

قاعدة

وزن القاعدة = مساحة القاعدة * وزن مادة القاعدة = 0.4 * (44 + 12) * 1330 = 29,792 كجم = 30 طن

الحمل الإجمالي على الأساس = الحمل الإجمالي على جدران الطابق الأول + كتلة القاعدة = 237 + 30 = 267 طن

وزن المنزل مع الأخذ في الاعتبار الأحمال

الحمل الإجمالي على الأساس مع مراعاة عامل الأمان = 267 * 1.3 = 347 طن

الوزن الخطي للمنزل مع الحمل الموزع بشكل موحد على الأساس = الحمل الإجمالي على الأساس مع مراعاة عامل الأمان / الطول الإجمالي للجدران = 347 / 56 = 6.2 طن / م.ب. = 62 كيلو نيوتن/م

عند اختيار حساب الأحمال على الجدران الحاملة (هيكل خماسي الجدران – 2 حامل خارجي + 1 جدار حامل داخلي) تم الحصول على النتائج التالية:

الوزن الخطي للجدران الحاملة الخارجية (المحوران A و D في الحاسبة) = مساحة الجدار الحامل الخارجي الأول للقاعدة * وزن مادة جدار القاعدة + مساحة الحمل الخارجي الأول -الجدار الحامل * (وزن مادة الجدار + وزن مادة الواجهة) + ¼ * إجمالي الحمل على جدران العلية + ¼ * (وزن مادة أرضية العلية + الحمل التشغيلي لأرضية العلية) + ¼ * إجمالي الحمل على جدران العلية + ¼* (وزن مادة طابق القبو + الحمل التشغيلي لطابق السرداب) = (0.4*12*1.33) + (3 + 1.2)*12* (0.210 + 0.130) + ¼*29 + ¼* (42 + 23) + + ¼ * (42 + 23) = 6.4 + 17.2 + 7.25 + 16.25 + 16.25 = 63 طن = 5.2 طن/م. = 52 كيلو نيوتن

هذه المقالة مخصصة لأولئك الذين لديهم معرفة بالهندسة الكهربائية في المدرسة الثانوية ويريدون التعرف على تطبيق الحسابات الكهربائية في بعض حالات الحياة اليومية. يرجى كتابة ملاحظاتكم واقتراحاتكم لإضافة حسابات أخرى في التعليقات.

1. حساب حجم التيار الكهربائي المتردد بحمل أحادي الطور.

لنفترض أن لدينا منزلًا أو شقة عادية بها شبكة كهربائية ذات تيار متردد بجهد 220 فولت.

يحتوي المنزل على الأجهزة الكهربائية:

1. لإنارة المنزل تم تركيب 5 لمبات بقدرة 100 وات لكل منها و 8 لمبات بقدرة 60 وات لكل منها. 2. فرن كهربائي قوة 2 كيلو وات أو 2000 وات. 3. تلفزيون بقوة 0.1 كيلو وات أو 100 وات. 4. ثلاجة بقدرة 0.3 كيلو وات أو 300 وات. 5. الغسالة بقوة 0.6 كيلو وات أو 600 وات. نحن مهتمون بالتيار الذي سوف يتدفق عند مدخل منزلنا أو شقتنا عندما تعمل جميع الأجهزة الكهربائية المذكورة أعلاه في وقت واحد وما إذا كان عدادنا الكهربائي المصمم لتيار 20 أمبير سوف يتضرر؟

الحساب: 1. تحديد الطاقة الإجمالية لجميع الأجهزة: 500 + 480 + 2000 + 100 + 300 + 600 = 3980 واط 2. يتم تحديد التيار المتدفق في السلك بهذه الطاقة بالصيغة:

حيث: I - التيار بالأمبير (A) P - الطاقة بالواط (W) U - الجهد بالفولت (V) cos φ - عامل الطاقة (للشبكات الكهربائية المنزلية يمكنك أخذ 0.95) استبدل الأرقام في الصيغة: I = 3980 / 220 * 0.95 = 19.04 أ الخلاصة: سوف يتحمل العداد، لأن التيار في الدائرة أقل من 20 أ. ولراحة المستخدمين، يتم تقديم نموذج حساب التيار أدناه.

يجب عليك إدخال في الحقول المناسبة من النموذج قيمة الطاقة الإجمالية بالواط لجميع أجهزتك الكهربائية، والجهد بالفولت، عادة 220 وعامل الطاقة، 0.95 للأحمال المنزلية، انقر فوق الزر "احسب" وستظهر القيمة الحالية بالأمبير. تظهر في الحقل "الحالي". إذا كان لديك حمل بالكيلووات، فيجب عليك تحويله إلى واط عن طريق الضرب بـ 1000. لمسح قيمة الطاقة المدخلة، انقر فوق الزر "مسح". يجب أن يتم مسح قيم الجهد وجيب التمام الافتراضية بالضغط على مفتاح الحذف وتحريك المؤشر إلى الخلية المناسبة (إذا لزم الأمر).

نموذج حساب لتحديد التيار لحمل أحادي الطور.

يمكن إجراء نفس الحساب لمنفذ البيع بالتجزئة أو المرآب أو أي منشأة تحتوي على مدخلات أحادية الطور. لكن ماذا لو عرفنا التيار الذي حددناه باستخدام مشبك التيار أو الأميتر، ولكننا بحاجة إلى معرفة القوة المتصلة؟

نموذج حساب لتحديد القدرة للحمل أحادي الطور.

ما هي قيمة cos φ بالنسبة للمنساخات الأخرى؟(انتبه! قد تختلف قيم cosine phi لمعداتك عن تلك المشار إليها): المصابيح المتوهجة وأجهزة التسخين الكهربائية ذات المقاومة الحرارية (cosφ ≈ 1.0) المحركات غير المتزامنة، عند التحميل الجزئي (cosφ ≈ 0.5) وحدات التحليل الكهربائي المعدل (cosφ) ≈ 0 .6) أفران القوس الكهربائي (cosφ ≈ 0.6) أفران الحث (cosφ ≈ 0.2-0.6) مضخات المياه (cosφ ≈ 0.8) الضواغط (cosφ ≈ 0.7) الآلات والأدوات الآلية (cosφ ≈ 0, 5) محولات اللحام (cosφ) ≈ 0.4) مصابيح الفلورسنت متصلة عبر خنق كهرومغناطيسي (cosφ ≈ 0.5-0.6)

2. حساب حجم التيار الكهربائي المباشر.

يستخدم التيار المباشر للحياة اليومية بشكل رئيسي في الأجهزة الإلكترونية، وكذلك في الشبكة الكهربائية الموجودة على متن السيارة. لنفترض أنك قررت تركيب مصباح أمامي إضافي في سيارة بمصباح بقوة 60 واط وتوصيله من المصباح الأمامي ذي الشعاع المنخفض. والسؤال الذي يطرح نفسه على الفور - هل سيصمد المصهر الحالي بقدرة 10 أمبير للمصابيح الأمامية ذات الشعاع المنخفض عند توصيل مصباح أمامي آخر؟

الحساب: لنفترض أن قوة المصباح الأمامي ذو الشعاع المنخفض تبلغ 65 واط. دعونا نحسب التيار باستخدام الصيغة:

حيث: I - التيار بالأمبير (A) P - الطاقة بالواط (W) U - الجهد بالفولت (V)

كما نرى، على عكس صيغة التيار المتردد - cos φ - ليست هنا. دعنا نستبدل الأرقام في الصيغة: I = 65 /12 = 5.42 A 65 W - قوة المصباح 12 V - الجهد في الشبكة الداخلية للسيارة 5.42 A - التيار في دائرة المصباح. ستكون قوة المصباحين في المصابيح الأمامية الرئيسية والإضافية 60 + 65 = 125 وات = 125/12 = 10.42 أ الخلاصة: عند توصيل 2 مصباحين أماميين، قد لا يتحمل المصهر المقدر بـ 10 أمبير ذلك، لذا ينصح باستبداله مع أقرب واحد مع تيار الإعداد العالي.

من أجل راحة المستخدمين، يتم تقديم نموذج الحساب الحالي أدناه. يجب عليك إدخال قيمة الطاقة الإجمالية بالواط لجميع أجهزتك الكهربائية في الحقول المناسبة للنموذج، والجهد بالفولت، والنقر فوق الزر "حساب" وستظهر القيمة الحالية بالأمبير في الحقل "التيار". للتنظيف، انقر فوق الزر "مسح". نموذج حساب لتحديد التيار المباشر.

3. حساب حجم التيار الكهربائي المتردد بحمل ثلاثي الطور.

لنفترض الآن أن لدينا منزلًا أو شقة عادية توجد بها شبكة كهربائية ذات تيار متردد بجهد 380/220 فولت. لماذا يشار إلى جهدين - 380 فولت و 220 فولت؟ الحقيقة هي أنه عند الاتصال بشبكة ثلاثية الطور، يدخل 4 أسلاك إلى منزلك - 3 مراحل ومحايد (بالطريقة القديمة - صفر).

لذلك، الجهد بين أسلاك الطور أو غير ذلك - الجهد الخطي سيكون 380 فولت، وبين أي من الأطوار والمحايد أو غير ذلك سيكون جهد الطور 220 فولت. كل مرحلة من المراحل الثلاث لها تسمية خاصة بها في اللاتينية الحروف A، B، C. يُشار إلى المحايد بالحرف اللاتيني N.

وبالتالي، بين المراحل A وB، A وC، B وC - سيكون هناك جهد 380 فولت. بين A وN، B وN، C وN سيكون هناك 220 فولت وأجهزة كهربائية بجهد 220 فولت. يمكن توصيل V بهذه الأسلاك، مما يعني أن المنزل يمكن أن يحتوي على أحمال ثلاثية الطور وأحادية الطور.

في أغلب الأحيان، يوجد كلاهما ويسمى الحمل المختلط.

أولاً، دعونا نحسب التيار لحمل ثلاثي الطور بحت.

يحتوي المنزل على أجهزة كهربائية ثلاثية الطور:

1. محرك كهربائي بقدرة 3 كيلو وات أو 3000 وات.

2. سخان مياه كهربائي بقدرة 15 كيلو وات أو 15000 وات.

في الواقع، عادة ما يتم حساب الأحمال ثلاثية الطور بالكيلووات، لذلك، إذا كانت مكتوبة بالواط، فيجب تقسيمها على 1000. نحن مهتمون بما سيتدفق التيار عند مدخل منزلنا أو شقتنا عندما يكون كل ما سبق الأجهزة الكهربائية تعمل في وقت واحد وهل سيتضرر عدادنا الكهربائي عند 20 أمبير؟

الحساب: نحدد الطاقة الإجمالية لجميع الأجهزة: 3 كيلو واط + 15 كيلو واط = 18 كيلو واط 2. يتم تحديد التيار المتدفق في سلك الطور عند هذه الطاقة بالصيغة:

حيث: I - التيار بالأمبير (A) P - الطاقة بالكيلووات (kW) U - الجهد الخطي، V cos φ - عامل الطاقة (للشبكات الكهربائية المنزلية يمكنك أخذ 0.95) استبدل الأرقام في الصيغة: = 28.79 A

الخلاصة: لن يتحمل المقياس ذلك، لذلك يجب استبداله بتيار لا يقل عن 30 أ. ولراحة المستخدمين، يتم تقديم نموذج الحساب الحالي أدناه.

لكي لا تستخدم الآلة الحاسبة، ما عليك سوى إدخال أرقامك في النموذج أدناه والضغط على زر "احسب".

نموذج حساب لتحديد التيار لحمل ثلاثي الطور.

ولكن ماذا نفعل عندما نعرف تيار الحمل ثلاثي الطور (نفس الشيء لكل طور)، والذي حددناه باستخدام مشبك تيار أو مقياس التيار، ولكننا بحاجة إلى معرفة الطاقة المتصلة؟

دعونا نحول صيغة حساب التيار إلى حساب الطاقة.

لكي لا تستخدم الآلة الحاسبة، ما عليك سوى إدخال أرقامك في النموذج أدناه والضغط على زر "احسب".

نموذج حساب لتحديد القدرة لحمل ثلاثي الطور.

الآن دعونا نحسب التيار للأحمال المختلطة ثلاثية الطور وأحادية الطور.

لذلك، يتم تركيب 3 مراحل في المنزل ويجب على الكهربائي الذي يقوم بتركيب الأسلاك الكهربائية أن يسعى جاهداً لضمان تحميل المراحل بالتساوي، على الرغم من أن هذا ليس هو الحال دائمًا.

في منزلنا اتضح، على سبيل المثال، مثل هذا: - المرحلة أ ومحايدة مع الجهد بينهما، كما نعلم بالفعل - يتم توفير 220 فولت للجراج والبئر، وكذلك إضاءة الفناء، إجمالي الحمولة - 12 ضوء لمبات 100 واط مضخة كهربائية 0.7 كيلو واط أو 700 واط. - المرحلة B والمحايدة مع وجود جهد بينهما - يتم إدخال 220 فولت إلى المنزل، والحمل الإجمالي 1800 واط. - يتم إحضار المرحلة C والمحايدة بجهد 220 فولت بينهما إلى المطبخ الصيفي، ويبلغ الحمل الإجمالي للموقد الكهربائي والمصابيح 2.2 كيلو واط.

لدينا أحمال أحادية الطور: حمل المرحلة أ 1900 واط، المرحلة ب - 1800 واط، المرحلة ج - 2200 واط، بإجمالي ثلاث مراحل 5.9 كيلو واط. بالإضافة إلى ذلك، يوضح الرسم البياني أحمال ثلاثية الطور بقدرة 3 كيلووات و15 كيلووات، مما يعني أن الطاقة الإجمالية للحمل المختلط ستكون 23.9 كيلووات.


نقوم بإدخال قيم هذه القوى واحدة تلو الأخرى ونحسب التيارات.

بالنسبة للمرحلة A سيكون - 9.09 A، بالنسبة B - 8.61 A، بالنسبة C - 10.53 A. لكن لدينا بالفعل تيار حمل ثلاثي الطور يمر عبر أسلاك المراحل الثلاث، لذلك من أجل معرفة المجموع قيمة التيار في كل مرحلة، تحتاج فقط إلى إضافة تيارات الأحمال ثلاثية الطور وأحادية الطور. المرحلة أ 28.79 أ + 9.09 أ = 37.88 أ المرحلة ب 28.79 أ + 8.61 = 37.40 أ المرحلة ج 28.79 أ + 10.53 = 39.32 أ. أعلى حمل تيار مختلط في المرحلة ج.

ولكن ماذا نفعل عندما نعرف تيار حمل مختلط ثلاثي الطور (مختلف لكل طور)، والذي حددناه باستخدام مشبك التيار أو الأميتر، ونحتاج إلى معرفة القوة المتصلة؟

في هذه الحالة من الضروري تحديد استهلاك الطاقة لكل مرحلة من المراحل الثلاث باستخدام النموذج الحسابي لتحديد القدرة لحمل أحادي الطور ثم ببساطة إضافة هذه القوى، مما سيعطينا القدرة الإجمالية للأطوار الثلاثة المختلطة -حمل المرحلة. باستخدام مثال الحمل المختلط، نرى أن إجمالي التيار في المرحلة A كان 37.88 A، المرحلة B - 37.40 A، المرحلة C - 39.32 A.

7.2. التحقق من القسم المحدد لفقدان الجهد.

لتبدأ، من الطاقة المتصلة المعروفة P = 3980 W، جهد الطور U f = 220 V وcosine phi 0.95، تحتاج إلى تحديد تيار الحمل. لن أكرر نفسي، لأننا تناولنا هذا بالفعل في بداية القسم 1. "حساب حجم التيار الكهربائي المتناوب لحمل أحادي الطور". بالإضافة إلى ذلك، لتحديد المادة والمقطع العرضي للسلك، من الضروري إضافة عامل أمان بنسبة 30٪ إلى تيار الحمل أو ضربه بـ 1.3، وهو نفس الشيء. في حالتنا تيار الحمل هو 19.04 A. عامل الأمان هو 30% من تيار الحمل 1.3 · I n = 1.3 · 19.04 = 24.76 A.

نختار سلكًا من الألومنيوم ووفقًا للجدول 1.3.5 من PUE، نحدد أقرب أكبر مقطع عرضي، والذي سيكون مساويًا لـ 4 مم 2 للأسلاك الموضوعة بشكل مفتوح بتيار 32 أ.

لكي يتمكن المستخدم من استبدال قيمه، يتم تقديم نموذج حساب يتكون من جزأين أدناه.

نموذج حساب لتحديد خسائر الجهد في شبكة أحادية الطور أو ثنائية الطور.

الجزء 1. احسب تيار الحمل والتيار بمعامل أمان 30٪ لتحديد المقطع العرضي للسلك.