- •Министерство образования и науки
- •Содержание
- •Введение
- •Цель и порядок выполнения работ
- •Подготовка к лабораторным работам
- •Лабораторная работа № 1 Поверка амперметра и вольтметра
- •Основные понятия
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты поверки амперметра
- •Результаты поверки вольтметра
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Исследование неразветвленной электрической цепи при одном переменном сопротивлении
- •Основные понятия
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты измерений и вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Проверка основных законов электрической цепи
- •Основные понятия
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты проверки основных законов электрических цепей
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Измерение потери напряжения в проводах
- •Основные понятия
- •Значения предельно допустимых отклонений напряжения (%)
- •Проверка отходящих линий по потери напряжения
- •Значения удельных активных сопротивлений для медных и алюминиевых проводов и кабелей
- •Значения индуктивных сопротивлений трехфазных линий
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты измерений и вычислений
- •Расчетные формулы:
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду
- •Основные понятия
- •Порядок выполнения работы
- •Соединение треугольником
- •Соединение звездой
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Цепь переменного синусоидального тока с последовательным соединением катушки и конденсатора. Резонанс напряжений
- •Основные понятия
- •Построение векторных диаграмм
- •Порядок выполнения работы
- •Расчетные формулы
- •Результаты измерений и вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 Параллельное соединение индуктивности и емкости. Резонанс токов
- •Основные понятия
- •Определение параметров всей электрической цепи и её элементов
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты измерений и вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8-9 Исследование цепи трехфазного тока при симметричной и несимметричной нагрузках фаз. Соединение звездой и треугольником
- •Основные понятия
- •Порядок выполнения работы Соединение звездой
- •Результаты измерений и вычислений
- •Результаты измерений и вычислений
- •Соединение треугольником
- •Результаты измерений и вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 Измерение параметров индуктивно связанных катушек
- •Основные понятия
- •Взаимноиндуктивное сопротивление
- •Взаимоиндуктивное сопротивление
- •Порядок выполнения работы
- •Расчетные формулы
- •Контрольные вопросы
- •Разложение несинусоидальной функции в ряд Фурье
- •Основные понятия
- •Выполнение:
- •Технические данные приборов
- •Порядок выполнения работы
- •Разложени первой гармоники
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13 Изучение применения переходных процессов на электрических фильтрах. Двухполупериодное выпрямление и мостовая схема
- •Основные понятия
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 Переходные процессы в линейных электрических цепях
- •Основные понятия
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 Испытание четырёхполюсника
- •Основные понятия
- •Формы записи уравнений пассивного четырехполюсника
- •Порядок выполнения работы
- •Определение постоянных четырехполюсника
- •Результаты испытания четырехполюсника
- •Расчетные формулы
- •Контрольные вопросы
- •Приложения
Значения предельно допустимых отклонений напряжения (%)
Характеристика потребителя |
|
Рабочее освещение промышленных и коммунальных предприятий и общественных зданий |
+ 5,0 |
-2,5 | |
Прожекторное освещение (наружное) |
+ 5,0 |
Рабочее освещение жилых зданий |
-2,5 |
аварийное, наружное, выполненное светильниками |
±5,0 |
Аварийный режим осветительной установки |
- 12,0 |
Электродвигатели: |
|
в нормальных условиях |
±5,0 |
в особых условиях |
+ 10,0 |
в сетях напряжением 12-36 В |
-10,0 |
Упрощенные расчеты проводов и кабелей напряжением до 1 кВ
- расчетная мощность, в Вт;
-длина кабеля, м;
-удельная проводимость; для меди у - 53 м/Ом-мм2; для алюминия 32 м/Ом-мм2; ( - номинальное напряжение, В. Последовательность выбора типа электропроводки:
1. Задаются типом провода (кабеля) в зависимости от условий прокладки линии.
2. Выбирают способ монтажа электропроводки в зависимости от типа используемого провода (кабеля) и места прокладки в соответствии с табл. при условии, что внешние воздействия на провода (кабели) соответствуют требованиям действующих стандартов на ли провода и кабели.
3. Зная величину мощности, которую требуется передать по линии, находят расчетный ток линии по приведенным выше формулам.
4. По таблицам допустимых токовых нагрузок выбирают стандартные сечения провощи и кабелей.
Сечения фазных проводников в цепях переменного тока и токоведущих проводников к цепях постоянного тока не должны быть менее значений, указанных .
5. После определения сечения провода необходимо провести его проверку по потере напряжения, которая должна быть не более 4 %. Результаты проверки оформляются в виде таблицы, пример которой приведен в табл.6.4
Таблица 4.2
Проверка отходящих линий по потери напряжения
|
Линия |
p max кВт |
Длина линии, м |
Сечение, ММ |
Потеря напряжения, ΔU, % |
Требование к ΔU,% |
соответствие |
РЩ |
гр.З |
0,422 |
11 |
2,5 |
0,02 |
4 |
соответствует |
гр.4 |
0,433 |
27 |
2,5 |
0,06 |
4 |
соответствует | |
гр.5 |
0,446 |
21 |
2,5 |
0,05 |
4 |
соответствует | |
гр.6 |
0,182 |
22 |
2,5 |
0,02 |
4 |
соответствует | |
гр-7 |
0,312 |
19 |
2,5 |
0,03 |
4 |
соответствует | |
гр.8 |
0,20 |
15 |
2,5 |
0,02 |
4 |
соответствует | |
ЩС1 |
гр.1 |
0,376 |
15 |
1,5 |
0,05 |
4 |
соответствует |
гр.2 |
1,008 |
20 |
2,5 |
0,11 |
4 |
соответствует | |
гр.З |
0,864 |
20 |
2,5 |
0,09 |
4 |
соответствует | |
гр.4 |
0,72 |
20 |
2,5 |
0,08 |
4 |
соответствует | |
гр.5 |
0,224 |
15 |
1,5 |
0,03 |
4 |
соответствует | |
гр.6 |
0,288 |
20 |
1,5 |
0,05 |
4 |
соответствует | |
гр.7 |
0,2 |
30 |
2,5 |
0,03 |
4 |
соответствует | |
гр.8 |
0,3 |
30 |
2,5 |
0,05 |
4 |
соответствует | |
гр.9 |
0,24 |
30 |
1,5 |
0,19 |
4 |
соответствует |
Выше рассмотрен упрощенный расчет сечений проводов и кабелей небольшой прочности. Рассмотрим расчет линий по потере напряжения с учетом только активного – индуктивного сопротивления.
Активное сопротивление проводов и кабелей. Для упрощения расчета сетей напряже10 кВ на потерю напряжения принимают некоторые допущения. Например, пренебрегают емкостной проводимостью, так как при небольшой длине сети она незначительна и не влияет на результаты расчета. Учитывая это, для расчета сетей принимают упрощенную, схему замещения сети, состоящую из последовательно соединенных активных г и индуктивных х сопротивлений Другие принятые допущения указаны при определении потери напряжения сетей, обладающих активным и индуктивным сопротивлениями.
Различают сопротивления проводника постоянному току - омическое и переменному току - активное.
Из курса электротехники известно, что активное сопротивление проводников переменному току при прочих равных условиях больше, чем их сопротивление постоянному току. Это вызвано тем, что при протекании по проводнику переменного тока как внутри проводника, так и в пространстве, окружающем проводник, образуется переменное магнитное поле. Вследствие этого в проводнике наводится противодействующая электродвижущая сила самоиндукции, имеющая наибольшее значение в центре проводника, и наименьшее - у его поверхности. Эта сила вызывает неравномерное распределение тока по сечению проводника. При этом плотность тока возрастает от оси к поверхности проводника и ток как бы вытесняется от центра провода к его поверхности. Это явление называю) поверхностным эффектом. В результате уменьшается использование фактического сечения провода и его сопротивление возрастает по сравнению с омическим.
Однако для проводов, выполненных из цветного металла (немагнитных металлов), при частоте переменного тока 50 Гц поверхностный эффект не оказывает заметного влияния на сопротивление провода и в расчетах сетей не учитывается. Поэтому в практических расчетах активные сопротивления проводов из цветного металла обычно принимают равными их омическим сопротивлениям.
При расчетах электрических сетей активное сопротивление для медных или алюминиевых проводов определяют по формуле
где - длина провода, м;
s - площадь поперечного сечения провода, мм2;
- удельная проводимость материала провода при данной температуре, м/(Ом*). Активное сопротивление провода зависит от его температуры. Зависимость удельной проводимости от температуры можно определить по формуле
где , - удельная проводимость при t;
- удельная проводимость при / = 20 °С; t - температура провода, °С;
а - температурный коэффициент электрического сопротивления, который для меди и алюминия принимают равным 0,004.
Удельная проводимость медных и алюминиевых проводов при температуре 20 принимается:
для медных проводников = 53 м/(Ом* мм2);
для алюминиевых проводников =32 м/(Ом *мм2).
При расчетах электрических сетей величину активного сопротивления определяют пч формуле
где г0 - расчетное сопротивление 1 км провода, Ом/км; / - длина провода, км.
Значения активных сопротивлений г0 (Ом/км) для медных и алюминиевых проводов и кабелей приведены в табл.
Таблица 4.3