У кожному заміському будинку або котеджі встановлена побутова техніка і інженерне обладнання, яке споживає електричну енергію. В електротехніці прийнято цих споживачів називати навантаженнями, а графік споживання ел потужності називати графіком електричної нагрузкі.На наведеному нижче графіку показаний добовий графік електричного навантаження реального заміського будинку. На цьому графіку відзначені максимальний і мінімальний рівень навантаження, середній рівень навантаження і розрахунковий рівень навантаження, який, який виходить в результаті розрахунків.
На початковій стадії проектування електричних мереж заміських будинків і котеджів, коли практично невідомі точні дані по електроспоживанню навантажень заміського будинку, але необхідно отримати технічні умови на приєднання електричної потужності або розрахувати загальну електричну потужність для проекту електропостачання. установки стабілізатора напруги або дизельного генератора, виникає питання, як розрахувати величину встановленої потужності споживачів заміського будинку і на цій основі визначити розрахункове навантаження на вводі в квартиру або котедж. Адже від точності розрахунків навантаження заміського будинку буде залежати потужність підібраного стабілізатора або дизельного генератора. його вартість і надійність роботи в найближчі 10-15 років. При цьому, під поняттям розрахункове електричне навантаження Р р споживача, мається на увазі потужність, рівна очікуваної максимальному навантаженні за 30 хв. Для подібних розрахунків складається розрахункова таблиця електричних навантажень приватного будинку. У цій таблиці визначається розрахункова потужність електричного будинку за період 30 хвилин. Фактична електричне навантаження будинку за короткі проміжки часу (1-5 хвилин) може більше або менше розрахункової, але за період 30 хвилин вона повинна бути обов'язково менше розрахункової.
За розрахункової навантаженні підбирається перетин електричних кабелів і потужність обладнання. Якщо фактичне навантаження, перевищує розрахункове навантаження протягом тривалого періоду - це означає що вбрання електричне обладнання та кабельні лінії працюють з перевантаженням, це аварійна ситуація, при якій багато разів зростає ризик пошкодження ел. обладнання та виникнення пожежі
Для проектування електричних мереж заміських будинків, котеджів, дач, тобто не великих об'єктів, на яких, кількість навантажень не перевищує 20-30 одиниць можна користуватися більш простий, але не менш ефективною готової таблицею у форматі Microsoft Excel. У цю таблицю вноситься:
- найменування навантаження,
- потужність навантаження,
- кількість подібних навантажень,
- коефіцієнт використання потужності,
- коефіцієнт попиту
- значення cos φ
Далі, таблиця автоматично перераховує розрахункові струми і розрахункову потужність.
Але навіть, при заповненні цієї простої таблиці, треба дотримуватися кількох правил.
- Перш за все, треба пам'ятати, що таблиця електричних навантажень будинку це, перш за все перелік навантажень, які є на об'єкті або які будуть встановлені в майбутньому на об'єкті. Тому правильність таблиці навантажень залежить, перш за все, зав ісіт від ретельності і подробиці, з якою навантаження вносяться в таблицю.
- Треба розуміти різницю між виміром потужності в кВт та ква. Дані по потужності навантажень вносяться в таблицю в кВт, але розрахункова потужність в таблиці виходить в ква.
- Принцип побудови таблиці дуже проста: Всі навантаження приватного будинку збираються в групи, розраховується розрахункова електрична потужність по кожній групі і потім ця розрахункова потужність розподіляється по фазах
- Треба розуміти різницю між розподілом струмів в однофазної і 3-х фазної навантаженні. Однофазне навантаження навантажує своєю потужністю одну фазу, 3-х фазна навантаження розподіляє свої струми рівномірно по трьох фазах. Вважаються струми для однофазних і трифазних навантажень за різними формулами.
Для однофазних навантажень, в групі, струмовий навантаження по фазі обчислюється за формулою I = W * 1000 / U / N,
де I - струм навантаження (А)
W - потужність електроприладу (кВт),
U - фазна напруга 220 В,
N - кількість приладів (навантажень) в групі
Для 3-х фазних навантажень, в групі, струмовий навантаження обчислюється за формулою I = W * 1000 / (U * 1,74)
де I - струм навантаження (А)
W - потужність електроприладу (кВт),
U - 380 лінійна напруга,
- Розподіляти однофазні навантаження в таблиці треба з таким розрахунком, що б в результаті, все три фази були завантажені приблизно рівномірно. Рівномірний розподіл струмів по фазах позбавить майбутнього власника електричної мережі заміського будинку від багатьох проблем, пов'язаних з не рівномірним розподілом навантажень по фазах.
У трифазних лініях заміських будинках і котеджах, нерівномірність завантаження фаз визначається за формулою.
ΔМ нерівномірність завантаження фази (%)
Mmax - найбільш завантажена фаза
Mmin - найменш завантажена фаза
Якщо ΔМ ≤ 15%, то фаза вважається умовно рівномірно навантаженої, якщо ΔМ> 15% - нерівномірно навантаженої.
Ступінь нерівномірності завантаження фаз визначає величину зрівняльних струмів, які протікають по фазним провідникам поряд з струмами навантаження, створюючи в лінії додаткові втрати напруги.
Вибір автоматів захисту і перетин проводів живлення виробляють за розрахунками найбільш завантаженої фази. Нерівномірність завантаження фаз і неврахована асиметрія в розподілі струмових навантажень, може привести до суттєвих помилок при виборі перетинів проводів і кабелів, що в свою чергу може призвести до перевантаження кабелів, перегріву і виходу їх з ладу, можливості загоряння тощо.
- Всі вихідні дані для таблиці навантажень беруться з паспортних даних приладів, за винятком
коефіцієнт використання потужності,
Правильність установки цих коефіцієнтів залежить від досвіду роботи проектувальника або керуючого проектом, тут складно дати якісь загальні рекомендації, занадто велика різноманітність об'єктів і місцевих умов роботи. Довідники дають усереднені, статистичні дані, а характер роботи навантажень конкретного об'єкта може досить значно відрізнятися від усереднених даних.
Тим же, хто хоче більш детально дізнатися про методики створення таблиць навантажень для заміських будинків, можна рекомендувати прочитати чудову книгу від Schneider Electric, в якій дуже детально викладаються всі тонкощі створення проекту електропостачання заміського будинку - «Проектування електроустановок квартир з поліпшеним плануванням і котеджів»
Завантажити таблицю навантажень приватного будинку: трифазна мережа - приклад
Таблиця електричних навантажень приватного будинку