1 ELEKTROTECHNIK UND ELEKTRONIK 1 ELEKTROTECHNIK 8 LEITUNGSBERECHNUNGEN. Repetitionsaufgaben. 1. Auflage 30. Dezember 2006.

Transkript

1 8 LEITUNGS- BERECHNUNGEN Repetitionsaufgaben 1. Auflage 30. Dezember 006 Bearbeitet durch: Niederberger Hans-Rudolf dipl. Elektroingenieur FH/HTL/STV dipl. Betriebsingenieur HTL/NDS Vordergut Nidfurn Telefon Telefax hn@ibn.ch Copy is right Die Autoren haftet nicht für irgendwelche mittelbaren oder unmittelbaren Schäden, die in Zusammenhang mit dem in dieser Publikation Gedruckten zu bringen sind. Die vorliegende Publikation ist nicht geschützt. Alle Rechte liegen beim Verwender. Kein Teil dieser Publikation darf verborgen bleiben. Der Autor wünscht, dass alles reproduziert wird. Vielen Dank für eine Rückmeldung, ihre Anregungen und Ergänzungen. 0. Oktober 010

2 Seite Einphasenwechselstrom: Spannungsabfall mit mehrfach Belastung Gegeben ist nachfolgende Schaltung. Als Zu- und Verbindungsleitung wird eien Kupferleitung 1,5 mm verwendet. U6 = 5, 7V 30V 3x 100W 150W 150W 100W 150W 300W 5x 100W Wie gross ist die Spannung an der Lampe 6, wenn alle Verbraucher für 30V ausgelegt sind? 7 m 8 m 8 m 6 m 6 m 6 m Bild Oktober 010

3 Seite Ein Kabel 4x95 mm hat eine Länge von 500 m. Die Spannung am Anfang der Leitung ist 3x400 V und gleichmässig belastet. 8,5 kw Welche Leistung kann bei einem Spannungsabfall von 5% übertragen werden? 0. Oktober 010

4 Seite 3 3 Eine Baustelle wird von der Netzsteckdose 30 V mit einem Cu-Kabel x4 mm, 80 m versorgt und mit 7 A belastet. a) Wie gross ist die Spannung an der Lampe auf der Baustelle? b) Wie gross darf der Strom sein, dass auf der Baustelle 10 V vorhanden ist? c) Wie gross muss der Querschnitt sein, dass der Spannungsabfall bei7 A höchstens 5% beträgt? 179,7V,78 A 5mm 0. Oktober 010

5 Seite 4 4 Welche Länge darf ein Anschlusskabel TT 3x1,5 mm aufweisen, damit der Spannungsabfall 3% der Netzspannung von 30 V nicht überschreitet? Angeschlossen wird ein Motor mit P=1,5 kw, cos ϕ = 0, 78, η = 0, 75. l = 34m 0. Oktober 010

6 Seite 5 5 Durch einen Kupferdraht von 1,5 mm fliessen 10 A. Gesucht: a) Wie gross ist die Stromdichte? b) Welche Temperatur erreicht der Leiter nach 5 Minuten, ohne Berücksichtigung der Wärmeabgabe an die Umgebung? S = 6,6 A/ mm ϑ L = 87, C 0. Oktober 010

7 Seite 6 6 Bei einer Drehstromleitung 5x50 mm, U=3x380V, l = 400m, soll der Leistungsverlust nicht grösser als 3% sein. P V = 98, 3W Wie gross ist der maximale Leistungsverlust in Watt? 0. Oktober 010

8 Seite 7 7 Ein 1 kw Drehstromwärmeapparat 3x380 V ist über eine 5 m lange Leitung anzuschliessen. A = 1, mm A = 4mm Welchen Querschnitt wählen Sie, damit der Spannungsverlust und der Leistungsverlust die 3% nicht überschreitet? 0. Oktober 010

9 Seite 8 8 Ein 30 PS / 500 V Drehstrommotor mit einem cos ϕ = 0, 85 und einem Wirkungsgrad von 88% ist über eine 50 m lange Zuleitung anzuschliessen. a) Welchen Querschnitt müssen Sie wählen, damit der Spannungsverlust % nicht überschreitet? b) Welchen Querschnitt ergibt sich, wenn der Leistungsverlust % beträgt? A UV = 1,96 mm A UV = 5mm A PV = 30,14 mm A PV = 35mm 0. Oktober 010

10 Seite 9 9 Ein Liftmotor von 15 PS, cos ϕ = 0, 87, und Wirkungsgrad 85% soll an eine 10 Meter lange 3x380 V-Leitung angeschlossen werden. A =,64mm A = 5mm Welcher Querschnitt muss gewählt werden, damit der Spannungsverlust unter keinen Umständen mehr als 5% beträgt? 0. Oktober 010

11 Seite Untersuchen Sie, ob über eine 150 m lange Zuleitung (3x10 mm, Cu) ein Motor 3x380 V mit 18 kw, cos ϕ = 0, 85, Wirkungsgrad 90% im Stern-Dreieck-Anlauf angelassenwerden kann. a) Der Spannungsabfall darf maximal 6% betragen bei einem zweifachen Anlaufstrom. b) Wie gross wird der Leistungsverlust bei Nennbetrieb? Querschnitt nicht i.o. da A = 1.1 mm für Anlauf gefordert. P V = 1006W 0. Oktober 010

12 Seite Leitungsberechnungen: Spannungsabfall mit Motoranlauf Ein Drehstrommotor mit 37 kw, U=3x400/30 V, Wirkungsgrad 0,91 und einem cos ϕ von 0,88 ist über eine Leitung von 58 m angeschlossen. Beim Anlauf entsteht ein,5-facher Strom. Der Spannungsabfall ist in diesem Moment 1%. 35mm P V = 083W Berechnen Sie den Querschnitt der Leitung und den Leistungsverlust der Leitung in % bei Nennlast. 0. Oktober 010