Коэффициент использования для компьютерных розеток

Проектируем электрику вместе

25.07.2013

Расчет электрических нагрузок

Расчет. нужен для того, чтобы получить исходные данные для правильного выбора основных элементов электрических сетей и обеспечить их безопасную эксплуатацию.
Пример расчета электрических нагрузок. Коэффициент спроса нагрузки. Установленная мощность группы электроприемников. Коэффициент использования. Коэффициент мощности cosφ. Расчетный ток. Таблица нагрузок. Таблица Excel.

Сегодня мы рассмотрим, как выполняется расчет однофазных электрических нагрузок. Вначале сформулируем основные задачи, которые должны быть решены в результате расчетов.

Для чего делается расчет электрических нагрузок?

На основании расчетов электрических нагрузок производится выбор основных элементов электрической сети. В частности, расчетная мощность (расчетный ток) служит основой при выборе номинальных токов защитно-коммутационных аппаратов и сечений токопроводящих жил проводов и кабелей в распределительных и групповых сетях.
При этом под расчетной мощностью подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке элемента сети за 30 минут (ПУЭ п. 1.3.2):

Это означает следующее: если фактическая нагрузка превысит расчетную максимальную нагрузку на длительное время, то проводники будут работать с перегрузкой, при которой резко возрастает риск их перегрева и возникновения пожара. Подобные нештатные ситуации нередко возникают из-за несоответствия сечения проводника номинальному току автоматического выключателя.
Отсюда следует первое правило для проектировщика электрики: номинальный ток автоматического выключателя, защищающего проводник, всегда должен быть меньше (или равен) предельно допустимого длительного тока проводника.
Если больше — то в случае превышения предельно допустимой токовой нагрузки проводника автоматический выключатель НЕ сработает! Это аварийная ситуация.
Поэтому расчет электрических нагрузок и нужен для того, чтобы получить исходные данные для правильного выбора основных элементов электрических сетей и обеспечить их безопасную эксплуатацию.

Итак, на основании расчетов электрических нагрузок решаются следующие задачи:
• определяется максимальная расчетная мощность на вводе для получения ТУ на присоединение к электрическим сетям;
• определяется максимальный расчетный ток нагрузки всех элементов сети;
• по условию нагрева максимальным расчетным током нагрузки в соответствие с ПУЭ выбираются сечения токопроводящих жил проводов и кабелей;
• по выбранному сечению провода и его длительно допустимой токовой нагрузке выбираются номинальные токи автоматических выключателей в распределительных и групповых сетях.

Пример расчета.
В качестве примера возьмем проект электрики одноэтажного жилого дома с жилой площадью 90м2. Используем табличный метод коэффициента спроса. Этот метод можно применять на этапе рабочего проектирования, когда известны точные данные электроприемников и места их расположения на объекте.

Исходные данные:
Частный жилой дом общей площадью 90м2. В доме 4 комнаты, прихожая, кухня, ванная. На участке имеется гараж. Все потребители электроэнергии — однофазные.
Исходные данные по установленному электрооборудованию с привязкой к помещениям приведены в таблице 2. Рекомендуемые величины мощностей отдельных электроприемников можно взять из таблицы 1.

Источник

Как рассчитать коэффициент спроса для щитов с разными типами нагрузок

Электрооборудование не работает постоянно на полную мощность. Этот очевидный факт можно понять на бытовом примере. Освещение в квартире не включено круглосуточно. Утюгом мы пользуемся только тогда, когда надо погладить одежду. Чайник работает только тогда, когда нужно вскипятить воду. Аналогичным образом дело обстоит при потреблении электроэнергии в общественных и промышленных зданиях. Таким образом, понятие установленной и потребляемой (расчетной) мощности всем знакомо с детства.

При проектирование электроснабжения объектов неодновременность работы оборудования учитывается при помощи понижающих коэффициентов. Существует три понижающих коэффициента с разными названиями, но смысл их одинаков — это коэффициент спроса, коэффициент неодновременности, коэффициент использования.
Умножив установленную мощность оборудования на один из этих коэффициентов получают расчетную мощность и расчетный ток. По расчетному току выбирают защитно-коммутационную аппаратуру (автоматы, рубильники, УЗО и пр.) и кабели или шинопроводы.

P_расч=K×P_уст, где
P_уст — установленная мощность оборудования,
P_расч — расчетная мощность оборудования,
К — коэффициент спроса/одновременности/использования.

При использовании этой, казалось бы, простой формулы на практике сталкиваются с огромным количеством нюансов. Одним из таких нюансов является определение коэффициента спроса в щитах, питающих разные типы нагрузок (освещение, розетки, технологическое, вентиляционное и сантехническое оборудование).

Дело в том, что коэффициент спроса зависит нескольких параметров:

• Мощности;
• Типа нагрузки;
• Типа здания;
• Единичной мощности электроприёмника.

Соответственно, при проектировании групповой и распределительной сети, а также схем электрических щитов это нужно учитывать. Групповые сети (кабели, питающие конечных потребителей) следует выбирать без учёта коэффициента спроса (коэффициент спроса должен быть равен единице). Распределительные сети (кабели между щитами) следует выбирать с учётом коэффициента спроса. Таким образом, расчет коэффициента спроса для щитов со смешанной нагрузкой несёт дополнительные трудности и повышает трудоёмкость расчетов.

Рассмотрим как реализован расчет электрических нагрузок в DDECAD на примере щита со смешанной нагрузкой.

1. Исходные данные для расчета

В качестве исходных данных примем, что нужно выполнить расчет нагрузок для щита офиса:

• В офисе 6 помещений;
• Освещение при помощи светильников с люминесцентными лампами;
• Розеточная сеть для компьютеров и «бытовых» потребителей выполнена раздельно;
• В офисе установлены кондиционеры;
• В офисе есть помещение приёма пищи с чайником, микроволновкой, холодильником и телевизором.

Распределяем потребителей по группам и заполняем расчетную таблицу.

2. Расчет коэффициента спроса на щит

Расчет коэффициента спроса на щит будем выполняют в два этапа:

1. Определение коэффициентов спросов для разных типов потребителей;
2. Определение коэффициента спроса на щит.

Однако, технически для этого в расчетной таблице DDECAD потребуется выполнить три шага:

1. Определение коэффициентов спросов для разных типов потребителей;
2. Определение коэффициента спроса на щит;
3. Указание коэффициентов спроса на щит и на группы.

2.1. Расчет коэффициента спроса сети освещения

Расчет коэффициента спроса для расчета питающей, распределительной сети и вводов в здания для рабочего освещения выполняются в соответствии с требованиям п.6.13 СП 31‑110‑2003 по Таблице 6.5.

Коэффициент спроса для расчета групповой сети рабочего освещения, распределительных и групповых сетей аварийного освещения принимают равным единице в соответствии с п.6.14 СП 31-110-2003.

Установленная мощность светильников рабочего освещения P_{уст осв.} = 7,4 кВт. Принимаем, что рассматриваемый офис относится к зданиями типа 3 по Таблице 6.5 СП 31-110-2003. В таблице данная мощность отсутствует, поэтому, в соответствии с примечанием к таблице, определяем коэффициент спроса при помощи интерполяции. Пользователи DDECAD могут легко и быстро определить коэффициент спроса при помощи встроенного в программу расчета. Получаем K_{с осв.} = 0,976.

2.2. Расчет коэффициента спроса розеточной сети

Расчет коэффициента спроса розеточной сети выполняют в соответствии с п.6.16 СП 31-110-2003 и Таблице 6.6. Получаем К_{с роз.} = 0,2.

2.3. Расчет коэффициента спроса сети питания компьютеров

Коэффициент спроса для сети питания компьютеров выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.9 Таблицы 6.7 для числа компьютеров более 5 получаем К_{с ком.} = 0,4.

2.4. Расчет коэффициента спроса сети питания множительной техники

Коэффициент спроса для сети питания множительной техники выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.12 Таблицы 6.7 для числа копиров менее 3 получаем К_{с множ.} = 0,4.

2.5. Расчет коэффициента спроса технологического оборудования

Коэффициент спроса для сети питания кухонного оборудования выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. Примем, в общем случае, что кухонное оборудование является технологическим оборудование пищеблока общественного здания. По п.1 Таблицы 6.7 коэффициент спроса следует принять по Таблице 6.8 и п.6.21 СП 31-110-2003. Получаем К_{с кух.} = 0,8.

Если технологическое оборудование пищеприготовления не является оборудование пищеблока общественного здания, а находится в помещении приёма пищи небольшого офиса, то коэффициент спроса следует принимать как для розеточной сети в соответствии.

2.6. Расчет коэффициента спроса оборудования кондиционирования

Коэффициент спроса для сети питания оборудования кондиционирования выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.5 Таблицы 6.7 коэффициент спроса следует принять по поз.1 Таблицы 6.9 СП 31-110-2003. Получаем К_{с конд.} = 0,78.

2.7. Вычисление коэффициента спроса щита

Вычисление коэффициента спроса щита будет происходить в два этапа.

2.7.1. Определение коэффициента спроса на щит

Вносим выбранные коэффициенты спроса для каждого типа нагрузки в столбик «Коэфф. спроса», столбик «D» в Excel. Получается, что мы устанавливаем коэффициенты спроса для групповой сети. Это неверно , но это промежуточный этап, в следующем шаге мы это откорректируем.

2.7.1. Указание коэффициента спроса на щит и на группы

После внесения коэффициентов на предыдущем шаге в нижней строке мы получаем рассчитанный итоговый коэффициент спроса на щит в столбике «Коэфф. спроса», столбик «D» в Excel.

Следующим шагом мы вносим это значение в ячейку столбика «Kс на щит», столбик «N» в Excel. После этого возвращаем групповые коэффициенты спроса в исходное значение, равное единице.

3. Результат

В результате получаем корректно рассчитанный коэффициент спроса на щит и корректные расчетные мощности и токи в групповой сети.

Далее, пользователи DDECAD продолжают заполнять расчетную таблицу, которая автоматически выполняет расчеты токов короткого замыкания, потерь (падения) напряжения, токов утечки УЗО. После нажатия одной кнопки автоматически получают однолинейную схему щита в AutoCAD.

Источник

Словарь энергетика

Электрощитовое помещение Электрощитовое помещение — помещение, доступное только для обслуживающего квалифицированного персонала, в котором устанавливаются ВУ, ВРУ, ГРЩ и другие распределительные устройства. Источник — «Правила устройства электроустановок (ПУЭ)»

СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок
жилых и общественных зданий

Нагрузки общественных зданий

6.13 Коэффициент спроса для расчета нагрузок рабочего освещения питающей сети и вводов общественных зданий следует принимать по таблице 6.5.

6.14 Коэффициент спроса для расчета групповой сети рабочего освещения, распределительных и групповых сетей эвакуационного и аварийного освещения зданий, освещения витрин и световой рекламы следует принимать равным 1.

6.15 Коэффициент спроса для расчета электрических нагрузок линий, питающих постановочное освещение в залах, клубах и домах культуры, следует принимать равным 0,35 для регулируемого освещения эстрады и 0,2 — для нерегулируемого.

6.16 Расчетную электрическую нагрузку линий, питающих розетки Р_р.р кВт, следует определять по формуле

где К_с.р — расчетный коэффициент спроса, принимаемый по таблице 6.6;

Р_у.р — установленная мощность розетки, принимаемая 0,06 кВт (в том числе для подключения оргтехники);

n — число розеток.

Организации, предприятия и учреждения

К_с.о в зависимости от установленной мощности рабочего освещения, кВт

Гостиницы, спальные корпуса и административные помещения санаториев, домов отдыха, пансионатов, турбаз, оздоровительных лагерей

Предприятия общественного питания, детские ясли-сады, учебно-производственные мастерские профтехучилищ

Организации и учреждения управления, учреждения финансирования, кредитования и государственного страхования, общеобразовательные школы, специальные учебные заведения, учебные здания профтехучилищ, предприятия бытового обслуживания, торговли, парикмахерские

Проектные, конструкторские организации, научно-исследовательские институты

Актовые залы, конференц-залы (освещение зала и президиума), спортзалы

Клубы и дома культуры

Примечание — Коэффициент спроса для установленной мощности рабочего освещения, не указанной в таблице, определяется интерполяцией.

Организации, предприятия и учреждения

Организации и учреждения управления, проектные и конструкторские организации, научно-исследовательские институты, учреждения финансирования, кредитования и государственного страхования, общеобразовательные школы, специальные учебные заведения, учебные здания профтехучилищ

Гостиницы 1 , обеденные залы ресторанов, кафе и столовых, предприятия бытового обслуживания, библиотеки, архивы

1 При отсутствии стационарного общего освещения в жилых комнатах гостиниц расчет электрической нагрузки розеточной сети, предназначенной для питания переносных светильников (например, напольных), следует выполнять в соответствии с требованиями 6.13 и 6.14 настоящего Свода правил.

6.17 При смешанном питании общего освещения и розеточной сети расчетную нагрузку Р_р.о, кВт, следует определять по формуле

где Р’_р.о — расчетная нагрузка линий общего освещения, кВт;

Р_р.р — расчетная нагрузка розеточной сети, кВт.

6.18 Расчетную нагрузку силовых питающих линий и вводов Р_р.с, кВт, следует определять по формуле

где К_с — расчетный коэффициент спроса;

Р_у.с — установленная мощность электроприемников (кроме противопожарных устройств и резервных), кВт.

6.19 Коэффициенты спроса для расчета нагрузки вводов, питающих и распределительных линий силовых электрических сетей общественных зданий следует определять по таблице 6.7.

Линии к силовым электроприемникам

К_с принимается при числе работающих электроприемников

Технологического оборудования предприятий общественного питания, пищеблоков в общественных зданиях

По таблице 6.8 и по п. 6.21

По таблице 6.8 и по п. 6.21

Механического оборудования предприятий общественного питания, пищеблоков общественных зданий другого назначения, предприятий торговли

По поз. 1 таблицы 6.9

По поз. 1 таблицы 6.9

Зданий (помещений) управления, проектных и конструкторских организаций (без пищеблоков), гостиниц (без ресторанов), продовольственных и промтоварных магазинов, общеобразовательных школ, специальных учебных заведений и профессионально-технических училищ (без пищеблоков)

Сантехнического и холодильного оборудования, холодильных установок систем кондиционирования воздуха

По поз. 1 таблицы 6.9

По поз. 1 таблицы 6.9

Пассажирских и грузовых лифтов, транспортеров

По п. 6.7 и таблице 6.4

По п. 6.7 и таблице 6.4

Электроприводы сценических механизмов

Вычислительных машин (без технологического кондиционирования)

Технологического кондиционирования вычислительных машин

По поз. 1 таблицы 6.9

По поз. 1 таблицы 6.9

Металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков в мастерских

Множительной техники, фотолабораторий

Лабораторного и учебного оборудования общеобразовательных школ, профессионально-технических училищ, средних специальных учебных заведений

Учебно-производственных мастерских профессионально-технических училищ, общеобразовательных школ и специальных учебных заведений

Технологического оборудования парикмахерских, ателье, мастерских, комбинатов бытового обслуживания, предприятий торговли, медицинских кабинетов

Технологического оборудования фабрик химчистки и прачечных

Руко- и полотенцесушителей

1 Расчетная нагрузка должна быть не менее мощности наибольшего из электроприемников.

2 Коэффициент спроса для одного электроприемника следует принимать равным 1.

6.20 Расчетную нагрузку питающих линий технологического оборудования и посудомоечных машин предприятий общественного питания и пищеблоков Р_р.с, кВт, следует определять по формуле

где Р_р.п.м — расчетная нагрузка посудомоечных машин, кВт, определяемая с учетом коэффициента спроса, который принимается по таблице 6.10;

Р_р.т — расчетная нагрузка технологического оборудования, кВт, определяемая с учетом коэффициента спроса, который принимается по таблице 6.8.

6.21 Суммарную расчетную нагрузку питающих линий и силовых вводов предприятий общественного питания Р_р.с, кВт, следует определять по формуле

где Р_р.с.т — расчетная нагрузка линий сантехнического оборудования или холодильных машин, определяемая с коэффициентом спроса, который принимается по позиции 1 таблицы 6.9 и примечанию 2 к таблице 6.8.

Расчетную нагрузку силовых вводов предприятий общественного питания при предприятиях, организациях и учреждениях, предназначенных для обслуживания лиц, постоянно работающих в учреждении, а также при учебных заведениях следует определять по формуле (11) с коэффициентом 0,7.

Количество электроприемников теплового оборудования предприятий общественного питания и пищеблоков, подключенных к данному элементу сети

К_с для технологического оборудования

1 К технологическому оборудованию следует относить:
тепловое (электрические плиты, мармиты, сковороды, жарочные и кондитерские шкафы, котлы, кипятильники, фритюрницы и т.п.);
механическое (тестомесильные машины, универсальные приводы, хлеборезки, вибросита, коктейлевзбивалки, мясорубки, картофелечистки, машины для резки овощей и т.п.);
мелкое холодильное (шкафы холодильные, бытовые холодильники, низкотемпературные прилавки и тому подобные устройства единичной мощностью менее 1 кВт);
лифты, подъемники и прочее оборудование (кассовые аппараты, радиоаппаратура и т.п.).

2 Коэффициенты спроса для линий, питающих отдельно механическое или холодильное, или сантехническое оборудование, а также лифты, подъемники и т.п., принимаются по таблице 6.7.

3 Мощность посудомоечных машин в максимуме нагрузок на вводах не учитывается (6.21 настоящего Свода правил).

4 Определение коэффициента спроса для числа присоединенных электроприемников, не указанных в таблице, производится интерполяцией.

Удельный вес установленной мощности работающего сантехнического и холодильного оборудования, включая системы кондиционирования воздуха в общей установленной мощности работающих силовых электроприемников, %

К_с при числе электроприемников 1

1 В скобках приведены коэффициенты спроса для электродвигателей единичной мощностью св. 30 кВт.

1 Определение коэффициента спроса для числа присоединенных электроприемников, не указанного в таблице, производится интерполяцией.

2 В установленную мощность резервные электроприемники не включаются.

Количество посудомоечных машин

Примечание — В числителе приведены значения К_с для посудомоечных машин, работающих от сети холодного водоснабжения, в знаменателе — от горячего водоснабжения.

6.22 Нагрузку распределительных линий электроприемников уборочных механизмов для расчета сечений проводников и уставок защитных аппаратов следует, как правило, принимать равной 9 кВт при напряжении 380/220 В и 4 кВт при напряжении 220 В. При этом установленную мощность одного уборочного механизма, присоединяемого к трехфазной розетке с защитным контактом, следует принимать равной 4,5 кВт, а к однофазной — 2 кВт.

6.23 Мощность электроприемников противопожарных устройств, резервных электродвигателей и уборочных механизмов следует учитывать только в части рекомендаций 6.9.

6.24 Расчетную электрическую нагрузку распределительных и питающих линий лифтов, подъемников и транспортеров следует определять в соответствии с 6.7.

6.25 Расчетную электрическую нагрузку конференц-залов и актовых залов во всех элементах сети зданий следует определять по наибольшей из нагрузок — освещения зала и президиума, кинотехнологии или освещения эстрады.

6.26 В расчетную нагрузку кинотехнологического оборудования конференц-залов и актовых залов следует включать мощность одного наибольшего кинопроекционного аппарата с его выпрямительной установкой и мощность работающей звукоусилительной аппаратуры с коэффициентом спроса, равным 1. Если в кинопроекционной установлена аппаратура для нескольких форматов экрана, то в расчетную нагрузку должна включаться аппаратура наибольшей мощности.

6.27 Расчетную электрическую нагрузку силовых вводов общественных зданий (помещений), относящихся к одному комплексу, но предназначенных для потребителей различного функционального назначения (например, учебных помещений и мастерских ПТУ, специальных учебных заведений и школ; парикмахерских, ателье, ремонтных мастерских КБО; общественных помещений и вычислительных центров и т.п.), следует принимать с коэффициентом несовпадения максимумов их нагрузок, равным 0,85. При этом суммарная расчетная нагрузка должна быть не менее расчетной нагрузки наибольшей из групп потребителей.

6.28 Расчетную нагрузку питающих линий и вводов в рабочем и аварийном режимах при совместном питании силовых электроприемников и освещения Р_р, кВт, следует определять по формуле

где К — коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов нагрузок силовых электроприемников, включая холодильное оборудование и освещение, принимаемый по таблице 6.11;

К₁ — коэффициент, зависящий от отношения расчетной нагрузки освещения к нагрузке холодильного оборудования холодильной станции, принимаемый по примечанию 3 к таблице 6.11;

Р_р.о — расчетная нагрузка освещения, кВт;

Р_р.с — расчетная нагрузка силовых электроприемников без холодильных машин систем кондиционирования воздуха, кВт;

Р_р.х.с — расчетная нагрузка холодильного оборудования систем кондиционирования воздуха, кВт.

Источник