3.4.3 REALNI TOKOKROG Z DOLGIMI VODNIKI

KAZALO

    

 

 

3.4.3.2 Dimenzioniranje vodnikov na padec napetosti

  
 
 
  Kljub dobri strani električne energije zaradi enostavne >razpoložljivosti tudi na mestih, ki so oddaljena od njenih izvorov, ta za pot do porabnikov terja »davek« v obliki padca napetosti na vodnikih ter določene moči in energije segrevanja vodnikov.    
       
  Porabniki pa za svoje delovanje brezkompromisno »zahtevajo« potrebno napetost. Pravilno delujejo le, če odstopanje napetosti, na katero so priključeni, ni večje od dopustnega. Nekoliko manjša napetost na sponkah žarnice ali sušilnika za lase sicer ne bo povzročila večjih problemov. Zmanjšanje števila vrtljajev in moči motorjev v zahtevnejših procesih lahko predstavlja že resnejšo motnjo, delovanje npr. televizorja ali računalnika pa lahko pri večjih odstopanjih omrežne napetosti odpove v celoti. Zato moramo padce napetosti na vodnikih ustrezno omejiti.    
       
 
►  

Padcu napetosti na vodnikih, ki še omogoča delovanje porabnikov znotraj meja predpisane kakovosti, pravimo dopustni padec napetosti.

 
       
  Dopustni padec napetosti je za različne energetske ali elektronske porabnike sicer lahko različen (pregl. 3.4.3.2.1) in od primera do primera je treba upoštevati njihove tehnične predpise. Na splošno pa za področje elektroenergetike, ki nam je najbolj blizu, velja:    
       
 
►  Dopustni padec napetosti v nizkonapetostnih omrežjih 400/ 230V je od 0,5 % do 3 %.

 
       
  Preglednica 3.4.3.2.1: Dopustni padci napetosti    
 
   Dopustni ∆Uv (%)      Področje uporabe vodnikov v omrežju 400/230 V  
0,5
2
3		 od hišnega priključka do števca kWh
od števca do svetil
od števca do grelnih naprav in elektromotorskih pogonov
   
       
  Če poznamo dejanski padec napetosti na vodnikih v voltih, ga izrazimo v odstotkih omrežne napetosti Ub z enačbo:    
 
∆Uv(%)=
∆Uv

Ub
·
100
(%)
∆Uv(V);  ∆Ub(V)
   
  Enačba 3.4.3.2.1    
       
  Enačba padca napetosti na vodnikih    
  Uv = I · Rv          pove:    
       
 
►  

Padec napetosti na vodnikih je premo sorazmeren s tokom porabnikov (vodnikov) in upornostjo vodnikov.

 
       
  Ugotovljeno dejstvo nakazuje dva načina zagotavljanja dopustnega padca napetosti na vodnikih:    
       
 
►  

Pri obstoječih omrežjih, inštalacijah, kablih, … (Rv = konst.) je treba omejiti tok (število in moč vzporednih porabnikov).
► Pri potrebnem toku (snovanje novih omrežij, izbiri kabla znane dolžine, … ), je treba izbrati ustrezen prerez vodnikov.  

 
       
  Določanju prereza vodnikov, ki zagotovi padce napetosti na vodnikih znotraj dopustnih, pravimo dimenzioniranje vodnikov na dopustni padec napetosti.    
       
 
►  

Pri dimenzioniranju vodnikov na dopustni padec napetosti izračunamo in izberemo prerez vodnikov tako, da dejanski padec napetosti na vodnikih ne bo presegel dopustnega.

 
       
 

Pri določanju pravilnega prereza vodnikov izhajamo iz potrebnega toka, potrebne dolžine vodnikov in dopustnega padca napetosti. Računanje temelji na Ohmovem zakonu in enačbi za upornost vodnika, končni prerez pa izberemo iz preglednice standardiziranih prerezov vodnikov, ki jo najdemo v elektrotehniškem priročniku. Nekaj takih prerezov vodnikov je tudi v preglednici 3.4.3.2.2.

    
       
  Preglednica 3.4.3.2.2: Standardizirani prerezi vodnikov inštalacij in omrežij    
 
Standardizirani prerezi vodnikov v mm2
   1,5      2,5      4      6      10     16      25      35      50      ...  
   
       
  Za prerez vodnikov sta sicer lahko odločilni še toplotna in mehanska obremenitev ter način montaže. Prva pride bolj do izraza pri krajših vodnikih energetskih inštalacij in napeljav. Druga pa je prisotna predvsem pri daljnovodih, kar pa je že zunaj okvirov naše obravnave.    
       
Primer 3.4.3.2.1:
 
       
Primer 3.4.3.2.2:
 
       
  Realno sliko enostavnega električnega tokokroga smo tako zaokrožili. Zavedati se moramo, da sta notranja upornost izvorov in upornost vodnikov vedno prisotni. Kdaj bomo upoštevali eno, kdaj drugo in kdaj obe, je od primera do primera lahko različno. Za pravilno odločitev pa so potrebni znanje, izkušnje in ustrezna presoja.