Как рассчитать необходимую мощность электрического щита

Зачем это нужно?

Расчёт мощности щитка необходимо выполнить для:

• оптимального распределения нагрузки в существующих однофазных сетях с учётом сечения кабеля;
• равномерного распределения нагрузки по фазам в трехфазной сети;
• обнаружения «узких мест» сети для последующей модернизации;
• подбора кабеля нужного диаметра для прокладки новой проводки; 
• подбора защитного оборудования;
• определения уровня затрат на электроэнергию.

Как видно из перечня, расчёт мощности является основополагающим при построении электросети и сборке электрощита.  

Теоретическая основа расчётов

Номинальная мощность электроприборов обычно указывается на шильдике на приборе или же в паспорте к нему. Если же мощность не указана, но есть показатель тока, то для расчёта применяется следующая формула:

P=I∙U, Вт

где I – сила тока, А 

U – напряжение в сети, В

Для определения суммарной мощности группы потребителей на одной линии применяется следующая формула:

Р_расч=К_с(Р₁+Р₂+Р₃+…+Р_n), Вт

Где с — коэффициент спроса,

Р₁, Р₂, Р₃, Р_n— номинальные мощности отдельных приборов, Вт

Коэффициент спроса указывает на возможность одновременного включения всех приборов линии. При одновременном включении всех устройств К_с=1. На практике это происходит редко, поэтому для жилых помещений коэффициент спроса принят на уровне 0,8 для 2х потребителей, 0,75 для 3х и 0,7 – 5 и более. 

Также при расчётах мощности нужно учитывать соотношение реактивной и активной составляющих сопротивления нагрузки (cos φ, Вт / ВА). 

Поэтому формула полной расчетной мощности будет выглядеть так:

S_p=Р_расч / cos φ , ВА

Где cos φ — коэффициент мощности. 

При расчёте мощности для жилого помещения этот коэффициент принимают равным 0,95 – 0,98. Если же планируется подключение приборов с большим индуктивным сопротивлением (например, компрессор, насос, электродрель, перфоратор), то в расчет нужно закладывать cos φ равный 0,8.

Именно этот показатель нужно использовать при построении сети, распределении нагрузки на фазы. Также на основании полученных данных производится вычисление расчётной величины силы тока:

I_расч=S_Р / U, А

На основании этого показателя происходит подбор сечения кабеля для проводки, а также защитной автоматики для установки в щиток.

Пример расчёта мощности электрощита

Разберём подробнее расчёт на следующем примере.

Допустим, нужно подключить к щиту кухню, на которой предполагается использовать следующие приборы:

• электропечь с духовкой, 8800 Вт;
• микроволновка, 2200 Вт;
• чайник, 2000 Вт;
• мультиварка, 1000 Вт;
• тостер, 750 Вт;
• вытяжка, 400 Вт;
• холодильник, 250 Вт.

Произведём расчёт общей мощности помещения. Для этого складываем показатели мощности всех приборов:

Р_общ=8800+2200+2000+1000+750+400+250=15400 (Вт)

К линии планируется подключать все приборы, поэтому коэффициент спроса примем К_с=0,7. Расчётная мощность составит:

Р_расч=15400∙0,7=10780 (Вт)

Из перечня электроприборов видно, что в их числе нет устройств с большим индуктивным сопротивлением. Поэтому cos φ можно взять одинаковый для всех – 0,98. Уточнить этот показатель для каждого прибора можно по справочным таблицам.

Полная расчётная мощность с учётом cos φ составит:

S_Р=10780 / 0,98=11000 (ВА)

Также необходимо сделать вычисление силы тока:

I_расч=11000 / 220=50 (А)

Вычисленные показатели используются для определения входящей мощности электрического щита, а также для определения параметров для вводного автомата и защитных устройств на вводе.  

Также нужно сделать вычисления по каждому отдельному потребителю. Это потребуется для равномерного распределения всех потребителей по фазам, определения нагрузки на каждую отдельную линию и подбор защитной автоматики для каждой из линий. Это удобно сделать в табличном документе Excel. 

Мощных потребителей нужно выводить отдельной линией соответствующего сечения кабеля и установкой на неё специальной силовой розетки и автомата подходящего по номиналу. Обычно для подключения розеток используется кабель сечением 2,5 мм² и устанавливаются автоматические выключатели на 16 А. Поэтому нагрузку на розеточные линии следует распределить так, чтобы не превышать эти значения. В противном случае будет происходить постоянное срабатывание защитного автомата. При установке автомата большим номиналом будет происходить перегрузка проводки, что приведет к её перегреву и опасно возгоранием. 

В таблице цветами выделены отдельные линии, которые нужно предусмотреть при проектировании щита для подключения всех потребителей.  

Расчёт мощности щитка должен в обязательном порядке выполняться при проектировании проводки и самого щита. Без этих вычислений высока вероятность неэффективного использования или перегрузки линий электросети.

Оцените новость:

Поделиться:

Работа и энергия

Работа и энергия

Сколько работы совершается, когда мы растягиваем пружинит на расстояние x от положения равновесия?

Во-первых, нам нужно знать об общем характеристики пружины.

Опытным путем находим

Это известно как закон Гука

Мы могли бы записать это в виде уравнения как F = к х. Однако приложенная сила к весне всегда в направлении, противоположном растяжению (или сжатию) весны. Поэтому запишем закон Гука как

Ф = — к х

Это сила, приложенная пружина . внешняя сила мы воздействуем на весна F _доб

= + к х .

Константа пропорциональности k известна как жесткость пружины и описывает, насколько жесткая пружина является.

Теперь мы снова готовы задать

«Какая работа выполняется, когда мы растягиваем прыгнуть на расстояние x от своего положения равновесия?»

Мы умеем обращаться с постоянной силой. Для постоянной силы мы знаем

Ш = Ж д

Сила пружины у нас разная, но мы можем думать его как (почти) постоянного по мере того, как мы движемся через (очень) маленький расстояние,

Работа, совершаемая переменной силой, равна

площадь под «кривой» на графике сила-расстояние. Для сила этого закона Гука F _доб = к x , выполненная работа от до пружина внешней силой F _ext is

Вт = ( ¹ / ₂ ) к х ²

Эта работа сделана на пружине как есть растянутое (или сжатое) можно восстановить. это сохранено работа , которая может быть использована для выполнения работы на что-то еще на этой весной. Это означает растянутое (или сжатое) пружина имеет

энергии — потенциальная энергия . Это потенциальная энергия пружины или потенциальная энергия упругости.

ПЭ _или = ( ¹ / ₂ ) к х ²

^или

U _или = ( ¹ / ₂ ) к х ²

Гравитационный потенциал Энергия			Энергия Консервация
Вернуться в ToC, Работа и Энергия

(с) 2002 г. , Дуг Дэвис; все права защищены

Расчет оптической силы интраокулярной линзы после рефракционной хирургии роговицы

Содержание

• 1 Общие сведения
• 2 Проблемы со стандартными измерениями силы роговицы и формулами интраокулярных линз
  • 2.1 Ошибка кератометрии после лазерной коррекции зрения
  • 2.2 Ошибка кератометрии после радиальной кератотомии
  • 2.3 Ошибка в расчете эффективного положения линзы после рефракционной хирургии
• 3 метода получения истинной оптической силы роговицы после рефракционной хирургии
  • 3.1 Метод истории болезни
  • 3.2 Метод сверхрефракции контактных линз
  • 3.3 Скорректированная кератометрия после ЛАСИК на основе топографии
    • 3.3.1 Формула Коха и Ванга
    • 3.3.2 Формула Шаммаса
  • 3.4 Метод топографии центрального кольца
  • 3.5 Измерение чистой оптической силы роговицы
    • 3. 5.1 Орбскан
    • 3.5.2 Пентакам
    • 3.5.3 Оптическая когерентная томография (ОКТ)
• 4 формулы силы ИОЛ для глаз после рефракционной хирургии
  • 4.1 Формулы Double-K
  • 4.2 Формула Хоффера Q
  • 4.3 Haigis-L Формула
  • 4.4 Формула маски
  • 4.5 Регулировка номограммы Коха и Ванга
• 5 Рекомендация консенсуса по расчетным формулам оптической силы роговицы и ИОЛ
• 6 Дополнительные ресурсы
• 7 Каталожные номера

Имплантация интраокулярной линзы (ИОЛ) после рефракционной хирургии является сложной задачей, поскольку стандартные формулы оптической силы ИОЛ могут привести к значительным непреднамеренным послеоперационным аномалиям рефракции. В этих случаях следует использовать специальные методы расчета ИОЛ.

Текущие стандартные формулы ИОЛ представляют собой теоретические формулы 3-го и 4-го поколения, такие как Hoffer Q, SRK/T, Holladay II, а также формулы Barrett Universal II и Hill RBF. Формулы используют силу роговицы двумя способами. Во-первых, мощность роговицы напрямую используется при расчете вергенции для прогнозирования послеоперационной рефракции. Во-вторых, оптическая сила роговицы используется для прогнозирования эффективного положения линзы (ELP), которое представляет собой глубину расположения ИОЛ относительно роговицы. Рефракционная хирургия изменяет кривизну роговицы и вносит ошибку как в измерение силы роговицы, так и в прогнозирование ELP. Оба типа ошибок приводят к недооценке необходимой оптической силы ИОЛ в глазах, ранее перенесших миопическую рефракционную операцию, и к завышенной оценке необходимой оптической силы ИОЛ в глазах, перенесших ранее гиперметропическую рефракционную операцию.

Лазерная коррекция зрения (LVC) и радиальная кератотомия (RK) влияют на силу роговицы таким образом, что стандартная кератометрия занижает рефракционную коррекцию, но по разным причинам, которые поясняются ниже. Стандартная кератометрия включает ручную кератометрию (например, кератометр Bausch & Lomb) и автоматическую кератометрию (например, IOL-Master).

Ошибка кератометрии после лазерной коррекции зрения

Лазерная коррекция зрения включает лазерный кератомилез in situ (LASIK), фоторефрактивную кератэктомию (PRK), экстракцию хрусталика через небольшой разрез (SMILE) и лазерный субэпителиальный кератомилез (LASEK). Эти процедуры изменяют только переднюю кривизну роговицы, но не меняют заднюю кривизну, тем самым изменяя нормальное соотношение передней и задней кривизны (рис. 1). Поскольку стандартная кератометрия измеряет только переднюю кривизну роговицы, задняя кривизна экстраполируется на основе нормального отношения передней/задней кривизны. Эта экстраполяция больше не действует после LVC. Таким образом, одной из потенциальных стратегий для определения кератометрии после LVC является непосредственное измерение как передней, так и задней кривизны роговицы и, таким образом, расчет чистой силы роговицы.

Ошибка кератометрии после радиальной кератотомии

Радиальная кератотомия (РК) уплощает как переднюю, так и заднюю поверхности роговицы, но только в небольшой центральной оптической зоне (рис. 2). Диаметр эффективной оптической зоны может быть значительно меньше зоны измерения стандартной кератометрии. Поэтому стандартная кератометрия имеет тенденцию завышать истинную мощность роговицы. Эти роговицы часто имеют неправильный астигматизм из-за асимметричных разрезов. Кроме того, может быть центральное уплощение после операции по удалению катаракты из-за отека роговицы. Большая часть эффекта уплощения исчезает в течение нескольких месяцев, но остаточный гиперметропический сдвиг может сохраняться годами. Поэтому в глазах после РК истинную силу роговицы можно оценить только с учетом малой эффективной оптической зоны и послеоперационного гиперметропического смещения.

Ошибка в расчете эффективного положения линзы после рефракционной хирургии

Стандартные формулы силы ИОЛ используют осевую длину и силу роговицы для прогнозирования положения ИОЛ после операции. Рефракционная хирургия изменяет силу роговицы, но не глубину линзы, что приводит к ошибке в прогнозировании ELP в стандартных формулах. После РК и миопического LVC сила роговицы снижается, и оценки ELP становятся слишком низкими. Это приводит к недооценке необходимой силы ИОЛ. Завышение силы ИОЛ происходит после гиперметропического ЛЖК. Для уменьшения этой ошибки необходимо использовать специальные методы.

В этом разделе описаны различные методы оценки или измерения истинной оптической силы роговицы после рефракционной хирургии. Читатель должен отметить, что некоторые методы подходят для глаз после LVC, некоторые для глаз после RK, а некоторые применимы в обеих ситуациях (таблица 1). Эти оценки истинной силы роговицы затем используются в качестве исходных данных для формул ИОЛ, которые предназначены для пострефракционной хирургии катаракты.

Метод истории болезни

Этот метод был впервые представлен Holladay ^[1] в 1989 г. Рефракционная сила роговицы рассчитывается путем вычитания изменения выраженной рефракции в плоскости роговицы, вызванного рефракционной хирургической процедурой, из значений оптической силы роговицы, полученных до рефракционной хирургии.

К=КПРЕ-РКЦ

• K: рассчитанная мощность роговицы
• KPRE: сила роговицы перед рефракционной операцией
• ПКР: изменение выраженной рефракции в плоскости роговицы

Теоретически этот метод дает фактическую силу роговицы, и его легко рассчитать, если доступны соответствующие данные. Проблемы с этим методом включают недоступность или неточность этих данных и интервальных изменений кривизны роговицы или силы и четкости линзы (если послеоперационная рефракция недоступна). Кроме того, метод клинического анамнеза не подходит для РК из-за нестабильной силы роговицы (роговица после РК обычно постепенно уплощается в течение многих лет).

Метод сверхрефракции контактных линз

Метод контактных линз был впервые описан Ридли ^[2] в 1948 г. Роговичная сила рассчитывается как сумма базовой кривой контактной линзы, оптической силы и сверхрефракции минус сферическая эквивалент явной рефракции без контактной линзы.

K=BCL+PCL+RCL-RNoCL

• BCL: изгиб основания контактной линзы
• PCL: оптическая сила контактных линз
• RCL: гиперрефракция контактных линз
• RNoCL: сферический эквивалент явной рефракции без контактной линзы

Преимущество этого метода заключается в том, что необходимое оборудование является недорогим и легкодоступным. Единственный дополнительный шаг — надеть контактную линзу на глаз и повторить рефракцию. Этот метод подходит как для роговицы после ЛАСИК, так и для РК.

Точность этого метода ухудшается при снижении максимально корригированной остроты зрения (BCVA). Поэтому он не подходит для случаев плотной катаракты.

Скорректированная кератометрия на основе топографии после ЛАСИК

Эти формулы регрессии основаны на анализе топографии роговицы в центре после ЛАСИК (TK) в глазах после ЛАСИК. Истинная мощность роговицы прогнозируется с использованием только одного центрального послеоперационного показания ТК. Они основаны на данных LASIK и не подходят для случаев после РК.

Формула Коха и Ванга

K=1,1141×TK -6,1 ^[3]

• K: расчетная сила роговицы.
• TK: центральная топография роговицы после LASIK Ks

Топографическая система, используемая в этой формуле, представляет собой систему TMS (версия программного обеспечения 1.6 1; Computed Anatomy Inc, Нью-Йорк, Нью-Йорк)

Формула Шаммаса

K=1,14×TK -6,8 ^[4]

• K: расчетная мощность роговицы.
• TK: центральная топография роговицы после LASIK Ks

Метод центральной кольцевой топографии

Awwad et al. ^{[5] центральный 3,0 мм область. Применение этого метода вместе с формулой ИОЛ двойного К позволило добиться превосходной предсказуемости силы ИОЛ. Этот метод может не подходить для случаев катаракты после LVC.}

Измерение чистой силы роговицы

Фундаментальное решение для получения точной силы роговицы после LVC состоит в прямом измерении передней и задней кривизны роговицы и, таким образом, расчете чистой силы роговицы. Некоторые инструменты могут напрямую измерять как переднюю, так и заднюю поверхности роговицы. Эти методы включают щелевую томографию, шеймпфлюг-фотографию и оптическую когерентную томографию. Они описаны ниже. Эти методы тестируются в хирургии катаракты после ЛЖК и могут не подходить для случаев после РК.

Orbscan

Система видеокератографии Orbscan II (Bausch & Lomb, США) сочетает в себе технологию диска Placido и щелевого сканирования для непосредственного измерения высоты и кривизны передней и задней поверхностей роговицы ^[6] . Ограничение карт высот Orbscan заключается в том, что внутрироговичные помутнения могут искажать изображение задней части роговицы и вносить артефакты в расчеты общей оптической силы роговицы. Кроме того, надежность измерений задней части роговицы с помощью Orbscan не была полностью установлена.

Pentacam

Pentacam (Oculus, Германия) представляет собой вращающуюся фотосистему Шаймпфлюга, которая может выполнять топографический анализ передней и задней поверхностей роговицы, а также толщины центральной части роговицы. Он генерирует карту TrueNetPower роговицы, а также вычисляет эквивалент K, называемый отчетом Холладея. Эквивалент K (в рекомендуемой зоне 4,5 мм) послеоперационной роговицы был предложен как точная мера истинной мощности роговицы. ^[7] Если данные клинического анамнеза по рефракции недоступны, Pentacam предлагает альтернативный метод измерения центральной оптической силы роговицы.

Оптическая когерентная томография (ОКТ)

Оптическая когерентная томография (ОКТ) может использоваться для измерения как передней, так и задней оптической силы роговицы. Это особенно ценно, когда данные дооперационной рефракционной хирургии недоступны. Тан сообщил о хорошей воспроизводимости и точности при использовании ОКТ для измерения общей оптической силы роговицы ^[8] и расчета оптической силы ИОЛ ^{[9] [10]} .

Следующие формулы оптической силы ИОЛ и корректировки номограммы были разработаны или испытаны в случаях после рефракционной хирургии. Читатель должен отметить, предназначены ли они для использования стандартной кератометрии или истинной мощности роговицы (см. выше) в качестве входных данных (таблица 2). Читатель также должен отметить, что некоторые методы подходят для глаз после LVC, некоторые для глаз после RK, а некоторые применимы в обеих ситуациях (таблица 2).

Формулы двойного К

В версии формулы ИОЛ «двойной К» показания оптической силы роговицы после рефракционной хирургии используются при расчете сходимости, а оптическая сила роговицы до рефракционной хирургии (или ее оценка) в формуле предсказания ELP. Это уменьшает ошибку в расчете ELP после рефракционной хирургии. Доступны версии Double-K формул SRK/T ^[11] , Hoffer Q ^[12] и формул Holladay II. Формула Double-K Holladay II допускает настройку как после RK, так и после LVC.

Формула Хоффера Q

Формула Хоффера Q оценивает метод расчета ELP, который менее чувствителен к изменению силы роговицы. Поэтому он вносит меньшую ошибку в глаза после рефракционной хирургии, чем другие формулы с одним K ^[13] . Если формулы с двойным K недоступны, может быть полезна формула Hoffer-Q с одним K.

Формула Haigis-L

Эта формула является частью встроенного программного обеспечения IOLMaster. Мощность роговицы рассчитывается путем ввода биометрических данных IOL-Master следующим образом: осевая длина (AL), глубина передней камеры (ACD) и кератометрия (радиусы роговицы). Эта формула представляет собой формулу регрессии, основанную на статистике. Точность может снизиться, если глаз находится на границе нормального распределения (глаза с высокой близорукостью или гиперметропией). Он основан на данных LASIK и подходит только для случаев после LVC, но не для случаев после RK.

Формула маски

P=PTARG-0,326×RCC -0,101

• PTARG: оптическая сила ИОЛ, рассчитанная по стандартным формулам ИОЛ
• ПКР: хирургически индуцированное изменение рефракции

(SRK/T: миопия; Hoffer Q : дальнозоркость)

Этот метод регулирует силу ИОЛ, рассчитанную с использованием данных послеоперационных измерений с учетом изменения рефракции, вызванного хирургическим вмешательством. Они рекомендуют использовать формулу SRK/T для миопических AL и Hoffer Q для дальнозорких AL ^[14] .

Регулировка номограммы Коха и Ванга

Кох и Ван изготовили отдельные номограммы для постмиопических и гиперметропических рефракционных операций. Эту номограмму легко использовать, просто взглянув на аксиальную длину пациента и добавив или вычтя скорректированную силу ИОЛ из силы ИОЛ, рассчитанной с использованием формул SRK/T, Hoffer Q и Holladay 1 ^[3] .

Поскольку существует множество методов расчета оптической силы ИОЛ после предыдущей рефракционной хирургии, хирургу катаракты приходится выбирать из множества вариантов. Полезно согласовать несколько методов, рассчитав среднюю или медиану рекомендованной оптической силы ИОЛ. Несколько калькуляторов ИОЛ (см. раздел «Дополнительные ресурсы» ниже) позволяют легко это сделать. Когда существует широкий спектр рекомендаций (обычно в случаях рефракционной хирургии для коррекции высокой или крайней диоптрии), разумно ориентироваться в сторону результатов для миопии (выбрать более высокую силу ИОЛ или выбрать более низкую оценку оптической силы роговицы для использования в расчете ИОЛ). ).

Даже при использовании многих специализированных методов предсказуемость рефракционного результата операции по удалению катаракты после предыдущей рефракционной операции все еще не так хороша, как результат на девственных глазах. Поэтому пациентов, перенесших ранее рефракционную операцию, следует предупредить о потенциальной необходимости рефракционной коррекции после операции по удалению катаракты.

• Веб-сайт ASCRS (веб-сайт на основе калькулятора ИОЛ после LVC и пост-RK): https://ascrs.org/tools
• Калькулятор ИОЛ после имплантации LVC: https://www.eyelab.com/
• IOLM Master reference: https://doctor-hill.com/iol-power-calculations/

1. ↑ Holladay, J.T., Консультации по рефракционной хирургии. Refract Corneal Surg, 1989. 5: с. 203.
2. ↑ Ридли, Ф., Развитие теории контактных линз – формование, вычисление и вуалирование. Trans Ophthalmol Soc, 1948. 68: с. 385–401.
3. ↑ ^{3.0 3.1} Koch, D. and L. Wang, Расчет силы ИОЛ в глазах, подвергшихся рефракционной хирургии. J Cataract Refract Surg, 2003. 29: п. 2039 — 2042 гг.
4. ↑ Shammas, H.J., et al., Корректировка измерений силы роговицы для расчетов силы интраокулярной линзы после миопического лазерного кератомилеза in situ. Am J Ophthalmol, 2003. 136(3): с. 426-32.
5. ↑ Awwad, S.T., et al., Расчет силы интраокулярной линзы после радиальной кератотомии: оценка преломляющей силы роговицы. J Cataract Refract Surg, 2007. 33(6): с. 1045-50.
6. ↑ Qazi, M.A., et al., Определение силы роговицы с помощью видеокератографии Orbscan II для расчета интраокулярной линзы после эксимерлазерной операции по поводу миопии. J Cataract Refract Surg, 2007. 33(1): с. 21-30.
7. ↑ Holladay, J.T., W.E. Хилл и А. Штайнмюллер, Измерение оптической силы роговицы с использованием шеймпфлюг-визуализации в глазах с предшествующей рефракционной операцией на роговице. J Refract Surg, 2009. 25(10): с. 862-8.
8. ↑ Тан М. и др., Измерение общей оптической силы роговицы до и после лазерного кератомилеза in situ с помощью высокоскоростной оптической когерентной томографии. J Cataract Refract Surg, 2006. 32(11): с. 1843-50.
9. ↑ Тан, М., Формула расчета оптической силы интраокулярной линзы на основе оптической когерентной томографии: экспериментальное исследование. J Refract Surg, 2010. 26(6): с. 430-437.
10. ↑ Тан, М., Расчет оптической силы интраокулярной линзы на основе оптической когерентной томографии в области Фурье. Вкладывать деньги. Офтальмол. Вис. наук, 2010. 51: с. Электронное резюме 5692.
11. ↑ Арамберри, Дж., Расчет оптической силы интраокулярной линзы после рефракционной хирургии роговицы: метод двойного К. J Cataract Refract Surg, 2003. 29(11): с. 2063-8.
12. ↑ Awwad, S.T., et al., Оценка преломляющей силы роговицы и расчет интраокулярной линзы после дальнозоркого LASIK. Офтальмология, 2009. 116(3): с. 393-400 е1.
13. ↑ Ван, Л., М.А. Бут и Д.Д. Кох, Сравнение методов расчета оптической силы интраокулярной линзы в глазах, подвергшихся LASIK.