צפיפות זרם כלכלית, בחירת חתך כבל לפי צפיפות זרם כלכלית

העלויות הקשורות לתפעול מערכות העברת הכוח מחולקות למספר מרכיבים:

• עלות הפסדים בקווים ובשנאים;

• ניכויי פחת;

• עלויות תיקון שוטפות;

• משכורת הצוות.

אובדן אנרגיה

עלות הפסדי הקווים קשורה לשני פרמטרים: כמות הפסדים השנתיים והעלות ליחידת חשמל אבודה. כמות ההפסדים קשורה ישירות לגורם ההספק של העומס. למעשה, עם אותה צריכת חשמל פעילה, הזרם בקו מתברר כפרופורציונלי הפוך לגורם ההספק, ולכן אובדן ההספק יהיה ביחס הפוך לריבוע של גורם ההספק:

לכן, כדי להפחית את ההפסדים הפעילים בקווים, יש צורך להגדיל את גורם הספק העומס במידת האפשר. בפרט, השנאים חייבים להיות עמוסים במלואם ואסור שהמנועים יפעלו ללא עומס.לעתים קרובות, כדי להגדיל את גורם ההספק של שנאים ומנועים, זה מספיק כדי להתקין קבלים מפצים ליד הצרכן, כדי להתקין מערכת פיצוי כוח תגובתי.

הוצאות פחת

לגבי חיובי הפחת, הם קשורים לעלויות ההון הראשוניות ולאורך החיים של הקו. הוא מכיל ניכויים עבור שיפורים עם הבראה מלאה של רכוש קבוע ותיקוני הון. חיוב הפחת כאחוז מהעלות המקורית של הקו נקבע כאחוז מהעלות המקורית. ואת המחיר המלא הזה יש להחזיר לשארית חייה. ניכויי הפחת באחוזים נקבעים לפי הנוסחה הבאה:

עלויות תיקון שוטפות

בדרך כלל עלויות אלו הן חלק מזערי מהעלות המקורית של הקווים. מבחינת רשתות כפריות מדובר באחוזים בודדים בלבד מהעלות הראשונית.

משכורת הצוות

קווים המשרתים תחנות משנה, מהנדסים טכניים, עובדי אדמיניסטרציה וכו'. כולם צריכים משכורת. אז הרכיב הזה מתווסף לעלויות התפעול השנתיות. כתוצאה מכך, עלויות התפעול של העברת חשמל לשנה יהיו:

ניתן להעריך את היעילות הכלכלית לפי העלויות המופחתות הצפויות:

תפקיד גודל המנצח

אפילו בשלב התכנון, יש צורך להשיג תנאים כאלה כך שמדד זה (עלויות מופחתות משוערות) יהיה הנמוך ביותר. וכאן זה פשוט מאוד חשוב לבחור את החתך האופטימלי של החוט.

אם הסעיף גדל, עלות הפסדי החשמל תקטן עם היפרבולה.אבל עלות הקו עצמו תגדל בקו ישר. כלומר, גם הניכויים בהתאם לעלויות הראשוניות יגדלו באופן ליניארי.

העלויות הכרוכות בתחזוקה ובשכר כמעט ואינן קשורות לחתך הרוחב של החוטים וניתן להזניח אותן. ובסופו של דבר, ערך העלויות המופחתות הצפויות, מבלי לקחת בחשבון את עלויות התחזוקה, ניתן לתאר באופן גרפי עקומה שתהיה סכום עלויות הפסדי החשמל ועלויות התפעול.

הערך המינימלי של עקומה זו יתאים בדיוק לאופטימלי, מה שנקרא. חתך חסכוני של מוליך הקו.

העובדה שנבחר החתך הכלכלי הנכון של המוליך מעידה על כך שהקו מתוכנן בצורה האופטימלית ביותר והעלויות המופחתות הצפויות בתנאים כאלה יהיו נמוכות ככל האפשר.

בתהליך העיצוב של כל קו, יש צורך לחשב את החתך החסכוני של החוט, בהתחשב באפשרויות שונות. אבל בפועל זה נעשה לעתים רחוקות. המינימום של הגרף המוצג אינו ערך מדויק, הגרף שטוח, ולכן הם מנסים לעתים קרובות לבחור את החוט/ים עם החתך הקטן ביותר כדי לחסוך כסף.

לפי PUE, צפיפות הזרם הכלכלית נבחרת על פי מספר קריטריונים: תלוי באיזו מתכת של המוליך משתמשים (נחושת או אלומיניום), איזה בידוד זה יהיה (גומי, PVC, בשילוב) והאם זה יהיה בכלל, כמה שעות זה יהיה בעומס מרבי, נבחרה צפיפות זרם חסכונית. יש שולחן לזה. ואת החתך הכלכלי המבוסס על צפיפות זרם מסוימת ניתן למצוא בקלות על ידי הנוסחה:

כך נבחרים חתכים עבור קווי מתח עם מתחים מ-35 עד 220 קילוואט. פעולות חישוביות הן פשוטות.

עבור קו עם מספר עומסים שונים, נלקחת בחשבון העובדה שלכל קטע קו חייב להיות צפיפות זרם כלכלית משלו, והחתך הוא זהה לאורך כל הקו, או בכל קטע משלו. שוב עבור כל אתר השתמש בנוסחה:

אובדן הכוח בקו עם עומס יחיד נקבע על ידי הנוסחה:

אם לקו יש כמה עומסים והחוט נבחר בכל מקום עם אותו חתך רוחב, אז הפסדי הכוח יהיו שווים:

כדי למצוא חתך קבוע עבור מספר עומסים, בהתבסס על הזרם המקביל, מצא תחילה את הזרם המקביל:

אז החתך הכלכלי מחושב על סמך ערך הזרם הכלכלי:

הדרך הקלה ביותר היא לבנות קו מאותו קטע לכל האורך, אבל אז אתה צריך להשלים עם העובדה שהפסדי אנרגיה ועלויות החומרים יהיו גדולים יותר מאשר עם הבחירה הפרטנית של קטעים עבור כל קטע ספציפי.

באזורים כפריים, עבור קווים עיליים עם מתח של 10 קילו וולט, הם פונים לאחת משלוש שיטות לבחירת קטע:

• מבוסס על צפיפות זרם כלכלית;

• על פי העיקרון הבסיסי של בניית רשתות במתח של 10 קילו-וולט, כאשר העיקרית עשויה מחוטי פלדה-אלומיניום בחתך רוחב של 70 מ"ר, ולתחנות משנה שנאים 10 / 0.4 קילו-וולט-פתיחת נעילה AC35 לפחות.

• על פי עקרון העלות המינימלית, כאשר עבור כל ערך נוכחי נבחר חוט עם חתך מתאים, והעלויות המופחתות מתקבלות קטנות ככל האפשר.

על פי הגרפים של התלות של סך העלויות המופחתות בהספק המחושב, המוצג עבור חלקים שונים של דמות אחת, נבחר המוליך האופטימלי. גרפים חופפים מספקים תובנה לטווח מוגבל של עומסים כלכליים.

בנוסף, הבחירה מותאמת לפי החוזק המכני ובהתחשב בסטיות הסטנדרטיות של הלחץ על ידי המשתמש. צפיפות הזרם הכלכלית עבור קווים עיליים עם מתח של 380 וולט ברשתות חשמל כפריות צריכה להיות באופן מסורתי בטווח של 0.5 עד 0.7 A/sq.mm, והחתך של החוט נבחר על סמך דרישה זו. לאחר מכן בדוק את ירידת המתח המותרת. כל חלקי הקו עשויים משלב מלא, והחתך של חוטי האלומיניום לא צריך להיות נמוך מ-50 מ"ר. מ"ר.