Расчет на потерю напряжения разомкнутых электросетей

Расчет сети на потерю напряжения сводится к определению сечений участков S_k при заданных токах нагрузки l _{k н}, длинах участков l _k и конфигурации сети, при которых потеря напряжения в сети ∆ U не превышает допустимого значения ∆ U _доп ∆ U < ∆ U _доп.

В любой разомкнутой сети по известным токам нагрузок I _kH просто определяются токи на участках линии l _k, значение которых не­обходимо для определения сечений участков S_k.

Разомкнутые сети для расчета на потерю напряжения могут быть сведены к нескольким типам, представленным на рис. 4. 5.

Рис. 4.5. Типовые расчетные схемы разомкнутых сетей:

а – с одной сосредоточенной нагрузкой; б – с равномерно распределенной нагрузкой; в – с несколькими сосредоточенными нагрузками;

г – с разветвленной на конце; д – произвольно разветвленная

1. Простая разомкнутая сеть с одной сосредоточенной нагрузкой

Потеря напряжения в линии (рис. 4. 6) складывается из падения напряжения в проводе ∆ U _пр = Ir = Il /γ S и падения напряжения в переходных контактах ∆ U _пр = I Σ r _пер.

∆ U = ∆ U _пр+∆ U _пер = Il /γ S + I Σ r _пер.

Из уравнений сечение провода определяется

S = Il /γ(∆ U _доп - I Σ r _пер).

Если пренебречь потерей напряжения в переходных контактах или в случае сплошного провода, то получим

S = Il /γ∆ U _доп.

Отсюда можно найти так называемую критическую длину провода l _кр, для которой каждому выбранному по таблице сечению S = S _таб соответствует допустимый по нагреву ток I = I _доп

L кр = γ S _таб∆ U _доп / I _доп.

Рис. 4.6. Простая разомкнутая сеть с одной сосредоточенной нагрузкой.

U_A – напряжение источника; U_B – напряжение нагрузки; ∆U _пр – потеря напряжений в приводе; I _н– ток нагрузки; I – ток в линии;

1, 2, 3 – переходные контакты

Если фактическая длина линии не более критической (l < l _кр) для заданного ∆ U _доп, то потерю напряжения в линии можно не опреде­лять, так как ∆ U < ∆ U _доп

Из анализа уравнения вытекает, что решение поставленной задачи имеет смысл только при ∆ U > ∆ U _доп;

Если задана относительная потеря напряжения

∆ U % = (∆ U / U _ном)100 %

при условии, что ∆ U %< 100 %, то уравнение запишется

S = 100 Il / γ U _ном∆ U %.

Если задана потеря мощности

∆ Р % = (∆ P / P _ном)100 % = (I 2 r / U _ном I) 100 %,

то из уравнения получаем известную формулу Доливо-Добровольского:

S = 100 P _ном l /γ U ²_ном P _ном %.

2. Простая разомкнутая сеть с равномерно распределенной