Калькулятор электрических нагрузок по коэффициенту спроса

Коэффициент спроса — отношение расчётной мощности группы приёмников к установленной; он учитывает неодновременность работы оборудования в час максимума. Для варочной панели до 14 кВт коэффициент равен 0,8, для розеточной сети квартиры — 0,6, для станков мастерской — 0,25 по справочным таблицам проектирования. Умножение установленной мощности на коэффициент даёт расчётную активную нагрузку ввода. Значение выше единицы физически невозможно и указывает на ошибку ввода.

Установленная мощность — арифметическая сумма номинальных мощностей всех приёмников, расчётная — ожидаемая мощность в самый загруженный момент с учётом одновременности. Для квартиры с газовой плитой установленная мощность 7,9 кВт складывается из освещения, розеток, стиральной машины и кондиционера, а расчётная получается 4,47 кВт. Кабель ввода, вводной автомат и трансформатор подбираются по расчётной величине. Сумма без коэффициентов приводит к завышению сечений и стоимости техприсоединения.

Реактивная мощность группы равна произведению расчётной активной мощности на тангенс угла φ: Q = P × tg φ, где tg φ = √(1 ÷ cos²φ − 1). При активной нагрузке 5,6 кВт с cos φ = 1 реактивная мощность равна нулю, а при cos φ = 0,8 тангенс составляет 0,75 и добавляет 4,2 квар. Полная мощность определяется корнем из суммы квадратов активной и реактивной составляющих. Компенсация реактивной мощности конденсаторными установками поднимает cos φ к 0,95 и разгружает сети.

Для трёхфазного ввода 15 кВт расчётный ток составляет 21,7 А при 400 В, поэтому выбирается ближайший номинал ряда 25 А. Однофазный ввод 15 кВт даёт ток 65,2 А при 230 В и требует номинала 80 А с кабелем не менее 16 мм² по меди. Варочная панель и духовка в составе нагрузки снижают общий ток благодаря коэффициенту спроса 0,8. Окончательный номинал подтверждается проектом и разрешённой мощностью договора электроснабжения.

Полная мощность объединяет активную и реактивную составляющие векторной суммой и всегда не меньше каждой из них. Двигатели и сварочные аппараты сдвигают ток по фазе относительно напряжения, создавая реактивную составляющую, которая не совершает полезной работы, но нагружает провода. При активной мощности 4,23 кВт и реактивной 5,51 квар полная мощность мастерской достигает 6,95 кВ·А при cos φ = 0,61. Трансформаторы и генераторы выбираются именно по полной мощности в киловольт-амперах.

Расчётный ток трёхфазной сети равен полной мощности, делённой на произведение корня из трёх и линейного напряжения: I = S ÷ (√3 × 400). Полная мощность 11,74 кВ·А даёт ток 16,9 А и вводной автомат 20 А. Для однофазной сети деление идёт на фазное напряжение 230 В без корня из трёх. Именно расчётный ток, а не мощность, определяет сечение жил кабеля ввода и уставку защиты по условию длительно допустимого тока.