Autorizare Electriceni – Gradul II
-
Upload
stanutaghe5326 -
Category
Documents
-
view
144 -
download
7
description
Transcript of Autorizare Electriceni – Gradul II
Autorizare electricieni – gradul IIAPLICAŢII
Probleme de electrotehnică, de proiectare şi realizare a instalaţiilor electrice de joasă tensiune
prep. dr. ing. MONICA ROTARIU
Legi şi formule de calcul aplicate în rezolvarea problemelor
Este o lege de material, care determină dependenţa dintre mărimile electrice E,U şi I de pe laturile circuitului
Legea lui Ohm este descrisă de următoarea ecuaţie:
1. Definirea legii lui Ohm
RIE Această formulă poate fi rescrisă sub următoarele 2
forme, în funcţie de I, sau de R :
REI
IER
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
servesc la calcularea reţelelor electrice şi anume, cunoscându-se o parte din mărimile care intervin într-o reţea, ele permit să se determine celelalte mărimi necunoscute.
mărimile care intervin într-o reţea elecrică sunt: forţele elecromotoare, rezistenţele diferitelor laturi şi curenţii prin aceste laturi.
Legi şi formule de calcul aplicate în rezolvarea problemelor
2. Teoremele lui Kirchhoff
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
suma algebrică a curenţilor ce intră şi ies dintr-un nod este nulă
Legi şi formule de calcul aplicate în rezolvarea problemelor
2.1. Teorema I a lui Kirchhoff (Legea nodurilor)
0ni
04321 iiii
NOD = Punct al unui circuit in care sunt interconectate cel putin trei elemente de circuit.
Generalizând, pentru un circuit cu N noduri, Teorema I a lui Kirchhoff permite obţinerea a (N-1) ecuaţii liniar independente.
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
a. suma algebrică a tensiunilor electromotoare dintr-un ochi de reţea este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune pe rezistorii din acel ochi de reţea.
Legi şi formule de calcul aplicate în rezolvarea problemelor
2.1. Teorema II a lui Kirchhoff (Legea ochiurilor)
kkk IRE
E1+E2-E3-E4 = R1I1-R2I2-R3I3-R4I3+R5I4
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
O1: u1 + u2 - u = 0 O2: u3 - u2 = 0
Legi şi formule de calcul aplicate în rezolvarea problemelor
2.2. Teorema II a lui Kirchhoff (Legea ochiurilor) b. suma algebrică a tensiunilor de-a lungul oricărui ochi de
circuit este nulă0 nuu1
u u2 u3
OCHI = Porţiune de circuit:1.formată dintr-o succesiune de laturi care
formează o linie poligonală închisă.2. la parcurgerea căreia se trece prin fiecare nod o
singură dată Generalizând pentru M ochiuri de circuit, Teorema a II-a a lui
Kirchhoff permite obţinerea a (M-1) ecuaţii liniar independente.
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
rezistenţa electrică – mărime fizică – exprimă proprietatea unui conductor electric de a se opune trecerii prin el a curentului electric.
unitatea de măsură – ohm-ul, notat cu Ω. pentru un conductor omogen, valoarea rezistenţei este :
Legi şi formule de calcul aplicate în rezolvarea problemelor
3. Rezistenţa electrică
SlR
3.1. Variaţia rezistenţei electrice în funcţie de temperatură modul cum variază rezistenţa ohmică a unui conductor electric în
funcţie de temperatură se poate determina folosind următoarea relaţie:
tRR 10 t este temperatura materialului; R este rezistenţa specifică a materialului la temperatura t [oC]; R0 este rezistenţa materialului la temperatura mediului ambiant [oC]; α este coeficientul de variaţie a rezistenţei cu temperatura.
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Legi şi formule de calcul aplicate în rezolvarea problemelor
4. Energia electrică Energia electrică (W) degajată sub formă de căldură de aparatul electric
este egală cu lucrul mecanic efectuat pentru transportul sarcinii electrice.
Sarcina electrică se exprimă prin următoarea relaţie:qULW
Astfel rezultă ca formulă finală a anergiei:
Alte formule utile pentru energia electrică:
tIq
tIUW
tIRW 2 tRUW
2
tPW
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
1. Pentru calculul energiei electrice se aplică formula:
Rezolvare probleme
'153,0
230
tAIVU
kWh 0.016560/153,0230 tIUtPW
2. Consumul de energiei electrică în intervalul de timp precizat se determină în funcţie de rezistenţa cuptorului electric şi de curentul care-l străbate:
R=20 I= 10 A
t= 2 h 45’kWh 5.545/60)2(3,02302 tIRtPW
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
3. Pierderea de tensiune atât în volţi cât şi în procente se determină din relaţiiile de mai jos:
Rezolvare probleme
4. Curentul electric atât în primarul cât şi în secundarul transformatorului se determină prin raportarea puterii aparente Sn la tensiunile nominale din primar şi secundar.
R=0,5 I= 8 A
U = 230 V % 739,1100230
85,0100%.2
485,0.1
nUUU
VIRU
kVUkVUMVAS
n
n
n
3,620
10
2
1
A
USI
AU
SIIUS
n
nn
n
nn
n
51,9173,63
10103
01,289203
10103
33
22
3
11
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
5. Temperatura t2 la care a ajuns bobinajul după funcţionare se determină folosind următoarea relaţie de calcul ce indică variaţia rezistenţei electrice în funcţie de temperatură:
Rezolvare probleme
C
RR
Ct
o
o
/0041,0
5040
15
2
1
1
6. Tensiunea la care lucrează electromotorul se determină aplicând formula de calcul a puterii în funcţie de tensiunea de alimentare şi curentul nominal In.
8,0cos52
n
n
n
AIkWP
VU
IPUIUP
n
nn
nnnnnn
5008,05
102cos
cos3
Ct
RRRttttRR
o5,77
40004,010151
2
1
12121212
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
7. Curentul maxim ce se absoarbe printr-un branşament monofazat de către o instalaţie electrică se exprimă prin raportarea puterii instalate în locuinţa dată la tensiunea de alimentare Un. Puterea instalată în locuinţă este compusă din puterea celor 5 lămpi (de câte 100 W), a aparatului TV (de 30 W) şi a frigiderului (de 100 W).
Rezolvare probleme
1cos
10030500230
WP
WPWPVU
f
t
i
AU
PPPIIUPPP fti
fti 77,2230630
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
8. Impedanţa cât şi defazajul între tensiunea şi curentul unei bobine cu rezistenţă activă se determină cu relaţiile de mai jos:
8.1. Calculul impedanţei:
Rezolvare probleme
R = 1,5
X = 2 5,225,1 2222 XRZ
8.2. Calculul defazajului între curent şi tensiune:
oarctgRXtg 5333,133,1
5,12
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
9.Tensiunea la care funcţionează electromotorul se determină cu relaţia de mai jos:
Rezolvare probleme
85,0cos9,4
1500
n
n
n
AIkWP
VUIPUIUP
n
nn
nnnnnn
20885,09,43
1500cos3
cos3
10. Pentru circuitul din figura de mai jos se cunosc următorii parametri:
VEVE
RRR
1948432
2
1
3
2
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
d
E1
R1
E2
c
R3R2
I2
b
A
B
a
I3
I1
11. Lungimea conductorului se determină din relaţia de calcul a rezistenţei electrice:
Rezolvare probleme
333
32
31
321
23
31
321
22233
13311
3/)419(2244193
22419344842
0 IIIIIII
IIIIIII
IIIEIRIREIRIR
AIAIAI
73
10
3
2
1
mmm
RmmS
/32/1
46
2
2
mSRlSlR 768
32/164
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
AI
AI
AI
71391
33
7419107224
3
2
1
d
E1
R1
E2
c
R3R2
I2
b
A
B
a
I3
I1
12. Se cunosc următorii parametri:
Rezolvare probleme
Energia electrică consumată:
'451754
8
30
htWP
AI
R
bec
plita
plita
Se calculează puterea plitei electrice:
WIRP plitaplitaplita 192064302
kWh 277560/151 becplita PPtPW
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
13. Pentru linia electrică monofazată din aluminiu se cunosc parametri:
Rezolvare probleme
%31cos
30230
150
U
AIVUmllinie
mll linie 30015022
Pierderea de tensiune a liniei în V:VUU
UIRU n
n
9,6100
2303100
33100
Valoarea rezistenţei electrice: 23,0
309,6
IUR
Secţiunea minimă pe care trebuie să o aibă conductoarele liniei.
mmpRlS 7,40
23,030032/1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
14. Pentru circuitul electric monofazat se cunosc parametrii:
Rezolvare probleme
mmm
RVUmmS
mllinie
/2321
5230
5,2
40
2
2
Rezistenţa conductorului:5,0
5,23240
SlRc
Ω
55,02
230
RR
UIIRRUc
c
Valoarea intensităţii curentului:
AI 3,38
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
15. În cazul liniei electrice trifazate ce alimentează un electromotor sunt precizaţi următorii parametri:
mmm /2321 2
Rezolvare probleme
9,015
kWPn
a. In aborbit din linie de motor se calculează cu următoarea relaţie:A
UPI
n
nn 69.31
8,09,038073,11015
cos3
3
b. căderea de tensiune pe linie :
VISlIRU 48,5
25328,069,3110073,1cos3cos3
%44,1100380
48,5% U
mLVU n
1003803
225
8,0cos
mmS
c. Valoarea maximă a curentului:AII n 02,3869,312,12,1max
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Rezolvare probleme
16. Parametrii liniei electrice monofazate sunt:
VUmL
R
22019220
mmm
mmS
/2321
6
2
2
a. Valoarea rezistenţei electrice a conductoarelor:
2632
1922SlR
Valoarea tensiunii la bornele receptorului:
ARR
UIc
1022220
Căderea de tensiune pe circuit şi tensiunea la bornele acestuia:
VIRU c 20102cos VUUU ntorbornerecep 20020220
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
b. energia consumată doar de receptor în intervalul de o jumătate de oră:
Rezolvare probleme
kWhtIUtPW torbornerecepr 12
10200
c. Energia electrică pierdută în conductoarele liniei:
kWhtIRtPW cr 1,0210022
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
17. Parametrii circuitului electric sunt:
VUn 230
Rezolvare probleme
50RCăderea de tensiune în V, tensiunea la borne:
VUU n 23100
10230100
10
VUUUbreflector 20723230
a. consumul lunar al reflectorului va fi:
kWhtR
breflectorUWreflector 094,25750
30020722
b. energia electrică pierdută în conductoarele liniei se calculează astfel:
kWhtIUWclinie 566,2830014,423
ARUI b 14,4
50207
%10U
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23
BibliografieBibliografie
Zaharia Iustina, Varvara V., Popescu I., Temneanu Cristina, Bazele electrotehnicii, Vol.I, Circuite electrice în curent continuu
www.circuiteelectrice.ro
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Pagina 15 16 17 18 19 20 21 22 23