Расчет потерь напряжения


Расчёт потерь напряжения в кабеле

 

Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88). Этот параметр необходимо знать при производстве любых электромонтажных работ — начиная от видеонаблюдения и ОПС и заканчивая системами электроснабжения промышленных объектов.

 

Рис.1 Рис.2

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп1=Zп2).

Доступна Windows-версия программы расчёта потерь напряжения

Пояснения к расчёту

Расчёт потерь линейного (между фазами) напряжения в кабеле при трёхфазном переменном токе производится по формулам:

 

Для расчёта потерь фазного напряжения U=220 В; 1 фаза.

 

P - активная мощность передаваемая по линии, Вт;
Q - реактивная мощность передаваемая по линии, ВАр;
R - удельное активное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
X - удельное индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
L - длина кабельной линии, м;
- линейное напряжение сети, В;
- фазное напряжение сети, В.

 

Пожелания, замечания, рекомендации по улучшению раздела расчётов на нашем сайте просьба присылать по электронной почте [email protected]

Разрешается копирование java-скриптов при условии ссылки на источник.

 

ВСЕ РАСЧЁТЫ

Калькулятор расчёта потерь напряжения в кабеле

Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88). Этот параметр необходимо знать при производстве любых электромонтажных работ — начиная от видеонаблюдения и ОПС и заканчивая системами электроснабжения промышленных объектов.

Рис.1

Рис.2

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп1=Zп2).

Калькулятор расчёта потерь напряжения в кабеле

Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88). Этот параметр необходимо знать при производстве любых электромонтажных работ — начиная от видеонаблюдения и ОПС и заканчивая системами электроснабжения промышленных объектов.

Рис.1

Рис.2

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп1=Zп2).

Калькулятор расчёта потерь напряжения в кабеле

Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88). Этот параметр необходимо знать при производстве любых электромонтажных работ — начиная от видеонаблюдения и ОПС и заканчивая системами электроснабжения промышленных объектов.

Рис.1

Рис.2

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп1=Zп2).

Расчет падения напряжения в кабеле рассчет и мероприятия

Ed Valitov 26.11.2018

 

Доброго дня, уважаемые гости и читатели нашего блога! Сегодня мы хотели бы рассказать Вам о том, как выбрать электрический провод для системы энергоснабжения объекта так, чтобы

не пришлось кусать локти, сетуя на скачки напряжения или нехватку мощности для одновременного питания всего комплекса оборудования.

Основной акцент в этом деле делаем на диаметр провода для проходящего по нему тока, и расчет падения напряжения в кабеле как раз и призван решить эту задачу.

Давайте вместе выясним, как производится расчет, а также узнаем, каким образом можно увеличить показатель силового напряжения электрической сети, повысив тем самым безопасность электроустановок.

Содержание статьи

Что нам нужно знать?

Всем известно, что кабельная проводка передает электроэнергию от источника – линии электропередачи – к конечному потребителю – жилым, административным зданиям, строительным объектам и т.п.

При движении тока по металлическому проводу часть энергии теряется в нем из-за сопротивления току самого металла.

Поэтому потребителю достается не та часть электричества, которая отошла от источника, а несколько меньшая с учетом потерь при движении тока.

Для обеспечения оптимального распределения нагрузки и стабильности напряжения провод для электрической сети необходимо выбирать определенного размера – сечения, которое определяет диаметр провода.

Падение напряжения будет также зависеть от длины проводника.

Расчетная величина падения не должна сильно отклоняться от исходного нормативного значения.

При увеличении подключаемой нагрузки также возрастают препятствия для прохождения тока.

Кроме того, при небольшой силе тока увеличивается сопротивление проводника, поэтому происходит падение напряжения, ведь все мы из школы помним математическую зависимость:

I = U / R.

Поэтому, если взять два разных по длине проводника одинакового сечения, то потери выше у более длинного из них.

Следовательно, при прокладке токоведущего кабеля для ЛЭП или других электрических установок основным критерием наряду с сечением проводника выступает его длина.

А можно ли рассчитать эту величину в обычных бытовых условиях, используя подручные средства?

Разумеется, определить снижение напряжения мы сможем тремя способами:

  • Используя два вольтметра, производим замер этой величины в на концах кабеля.
  • Измеряем напряжение последовательно на разных участках провода. При этом методе показания могут быть не объективными, т.к. возможно изменение нагрузки или условий работы сети.
  • Подключаем один электроприбор параллельно замеряемому кабелю. Здесь также возможны погрешности, потому что длинные соединительные провода способны влиять на искомую характеристику.

Важно. Значение этой величины может быть минимальным — от 0,1 В. Советуем применять для измерения приборы не ниже класса точности 0,2.

Причины падения напряжения

В большинстве случае для монтажных работ выбор останавливают на жилах двух сортов металла. Это:

  1. медь;
  2. алюминий.

Они защищены изоляционной обмоткой.

Реже применяют термоусадку для самостоятельной изоляции жильных проводов.

То есть задача изоляции – создать диэлектрическую оболочку для проводника,

потому как в одном кабеле все провода лежат очень плотно друг к другу.

При протяженных линиях сердечники под обмоткой создают некоторый заряд с ёмкостным сопротивлением, по причине чего и возникает падение напряжения.

Оно происходит по следующему алгоритму.

  1. Проводящая жила под воздействием тока греется, затем создается ёмкостное реактивное сопротивление.
  2. Преобразования в элементах цепи делают мощность электрической энергии индуктивной.
  3. Сопротивление каждой фазы всей цепи возникает из-за резистивного сопротивления проводов.
  4. Каждая токопроводящая жила имеет полное сопротивление при подключении кабеля на токовую нагрузку.
  5. Если используются три фазы, то линии тока в них симметричны, нейтральная жила при этом проводит почти нулевой ток.
  6. Полное (комплексное) сопротивление создает потери напряжения, потому что ток в цепи движется с некоторым отклонением за счет реактивного сопротивления.

Данную схему можно представить графически: горизонтальная прямая линия, выходящая из определенной точки – сила тока.

Из той же точки выходит линия входного напряжения U1 и линия выходного напряжения U2, первая под большим, а вторая под меньшим углом к вектору силы тока.

Падение напряжения будет равно геометрической разнице между направлениями U1 и U2.

На рисунке – отрезок AB и есть падение, это гипотенуза треугольника.

Катеты BC и AC – показатели понижения напряжения с учетом реактивного и активного сопротивлений.

Линия AD – это значение энергетических потерь.

Эту схему удобно применять, когда нет доступного способа описать показатель понижения напряжения математически, т.к. вручную его рассчитывать довольно трудно.

Результат падения напряжения

А что становится результатом этого процесса в фундаментальном смысле?

Давайте посмотрим, что происходит при снижении этой характеристики электрической энергии.

В соответствии с нормативной документацией ПУЭ, потери при движении тока от трансформаторной подстанции до самого отдаленного участка по электрической нагрузке для населенного пункта должны быть не более 9 %.

При этом потери в размере 4 % разрешаются от главного ввода до потребителя электроэнергии, а 5 % – от трансформатора до главного ввода.

В трехфазных коммуникациях нормативный показатель по ГОСТ 29322-2014 составляет 400 В ± 10 % при нормальной эксплуатации линии.

 

Отклонение этой величины от норматива может приводить к следующим результатам для стационарных объектов или электрических приборов.

  1. Сбои в работе электроустановок, неправильная работа оборудования, выход его из строя, нарушение освещения объекта.
  2. Отключение электроприборов или сбои их корректной работы.
  3. Понижение ускорения вращения у электрических двигателей при старте, потери энергии, отключение устройств при нагреве.
  4. Некорректное распределение электронагрузки от начала линии до удаленного конца провода между объектами потребления.
  5. Работа на 50 % осветительных устройств помещения.

Нормальным значением для потерь при стандартном рабочем режиме электролинии является 5 %.

Эту величину допускается принимать для электросетей на этапе проекта.

Относительно токов большой мощности строятся протяженные электрические магистрали.

Важно. К устройству ЛЭП на всех стадиях предъявляются высокие требования. Поэтому важно просчитывать потери на всех участках магистрали, от главного магистрального пути до линий второстепенного назначения.

Рассчитываем падение напряжения

При вычислении обязательно учитываем активное и реактивное сопротивления, составляющие комплексное (общее) сопротивление цепи, а также мощность.

Формула для расчета этого показателя на участке цепи длиной L выглядит так:

∆U = (P * r0 + Q * x0) * L / Uном,

где

  • P — активная мощность;
  • Q — реактивная мощность;
  • r0 — активное сопротивление;
  • x0 — реактивное сопротивление;
  • Uном — номинальное напряжение.

Как мы сказали выше, на практике допускаются отклонения от нормативного показателя по ПУЭ. Разрешенные пределы отклонения:

  • силовые линии – ±5 %;
  • внутреннее и наружное бытовое освещение – ±5 %;
  • производственное освещение (также для общественных зданий) – от +5 % до -2,5 %.

В итоге вычисления мы получим процентный показатель.

Приведем пример.

Суммарная потребляемая мощность всех приборов в доме – 2 кВт.

Все приборы подключены к сети.

Тогда сила тока I = 2 * 1000/220 = 9 А.

Далее нам необходимо знать формулу расчета потерь напряжения.

Она выглядит следующим образом:

∆U = (I * р * L) / S.

Используя эту формулу, получаем потери в кабеле:

∆U = (I * R / U) * 100 % = 2 (два провода) * 0,0175 / 1,5 * 30 = 0,7 Ом.

                Тогда значение понижения напряжения будет равняться:

∆U = (9 * 0,7 / 220) * 100 % = 2,86 %.

Полученная величина вполне вписывает в нормативный по ПУЭ показатель 5 % отклонения.

Это значение, к тому же, очень выгодно для конечного потребителя, поскольку он получает электроэнергию полной мощности с потреблением электричества более низкого напряжения.

Это позволяет существенно снизить затраты потребителей на электроэнергию.

Еще один способ определения величины потерь напряжения предполагает использование таблицы, которая представлена в профильных методических указаниях для инженеров ЛЭП.

Там учтены все технические качества линии и оборудования, в зависимости от которых можно «достать» значение потерь для определенных условий эксплуатации.

Как уменьшить падение напряжения в электрической сети

При выполнении работ по прокладке кабеля сечение провода, взятое по допустимому понижению, превосходит таковую величину, выбранную по нагреву проводника.

Это приводит к удорожанию электричества для потребителя.

Как уменьшить этот показатель?

Ведь от него зависит итоговая цена за 1 кВт электроэнергии.

Опишем несколько способов сделать это.

 

  • Установить стабилизатор около нагрузки для устойчивости сети.
  • Повысить значение потенциала у начала кабеля, подключившись к отдельному трансформатору.
  • Расположить на небольшом расстоянии от потребителя блок питания или понижающий трансформатор при подключенной нагрузке 12-36 В.

Как уменьшить потери в кабеле

Потери напряжения приводят к дополнительным затратам.

Для того чтобы понизить этот показатель, можно воспользоваться следующими методами.

  • увеличить сечение питающих кабелей;
  • уменьшить количество ломаных линий (поворотов) в проводке, тем самым уменьшив длину маршрута проводника для снижения общего сопротивления;
  • понизить температуру окружающей среды, т.к. при нагревании металла возрастает его сопротивление, охлаждение даст обратный эффект;
  • уменьшить нагрузку на сеть;
  • привести угол между вектором напряжения и вектором силы тока к единице.

Замечание. Для того чтобы понизить сопротивление кабеля, а, соответственно, потери электричества в нем, можно попробовать улучшить вентиляцию в конструкциях кабеля и кабельных лотках.

Дорогие читатели, мы с Вами рассмотрели очередной вопрос, касающийся нашей безопасности в отношении электроснабжения, именно, узнали, как произвести правильный расчет падения напряжения.

Если информация была Вам полезна, порекомендуйте наш блог своим друзьям, подписывайтесь на нас в социальных сетях и будьте всегда под защитой!

Всего Вам хорошего.

 

Понравилась статья ? Поделитесь с друзьями!

Рассчет падение напряжения по длине кабеля

Линии электропередач транспортируют ток от распределительного устройства к конечному потребителю по токоведущим жилам различной протяженности. В точке входа и выхода напряжение будет неодинаковым из-за потерь, возникающих в результате большой длины проводника.

Падение напряжения по длине кабеля возникает по причине прохождения высокого тока, вызывающего увеличение сопротивления проводника.

На линиях значительной протяженности потери будут выше, чем при прохождении тока по коротким проводникам такого же сечения. Чтобы обеспечить подачу на конечный объект тока требуемого напряжения, нужно рассчитывать монтаж линий с учетом потерь в токоведущем кабеле, отталкиваясь от длины проводника.

к содержанию ↑

Результат понижения напряжения

Согласно нормативным документам, потери на линии от трансформатора до наиболее удаленного энергонагруженного участка для жилых и общественных объектов должны составлять не более девяти процентов.

Допускаются потери 5 % до главного ввода, а 4 % — от ввода до конечного потребителя. Для трехфазных сетей на три или четыре провода номинальное значение должно составлять 400 В ± 10 % при нормальных условиях эксплуатации.

Отклонение параметра от нормированного значения может иметь следующие последствия:

  1. Некорректная работа энергозависимых установок, оборудования, осветительных приборов.
  2. Отказ работы электроприборов при сниженном показателе напряжения на входе, выход оборудования из строя.
  3. Снижение ускорения вращающего момента электродвигателей при пусковом токе, потери учитываемой энергии, отключение двигателей при перегреве.
  4. Неравномерное распределение токовой нагрузки между потребителями на начале линии и на удаленном конце протяженного провода.
  5. Работа осветительных приборов на половину накала, за счет чего происходят недоиспользование мощности тока в сети, потери электроэнергии.

В рабочем режиме наиболее приемлемым показателем потерь напряжения в кабеле считается 5 %. Это оптимальное расчетное значение, которое можно принимать допустимым для электросетей, поскольку в энергетической отрасли токи огромной мощности транспортируются на большие расстояния.

К характеристикам линий электропередач предъявляются повышенные требования. Важно уделять особое внимание потерям напряжения не только на магистральных сетях, но и на линиях вторичного назначения.

к содержанию ↑

Причины падения напряжения

Каждому электромеханику известно, что кабель состоит из проводников — на практике используются жилы с медными или алюминиевыми сердечниками, обмотанные изоляционным материалом. Провод помещен в герметичную полимерную оболочку — диэлектрический корпус.

Поскольку металлические проводники расположены в кабеле слишком плотно, дополнительно прижаты слоями изоляции, при большой протяженности электромагистрали металлические сердечники начинают работать по принципу конденсатора, создающего заряд с емкостным сопротивлением.

Падение напряжения происходит по следующей схеме:

  1. Проводник, по которому пущен ток, перегревается и создает емкостное сопротивление как часть реактивного сопротивления.
  2. Под воздействием преобразований, протекающих на обмотках трансформаторов, реакторах, прочих элементах цепи, мощность электроэнергии становится индуктивной.
  3. В результате резистивное сопротивление металлических жил преобразуется в активное сопротивление каждой фазы электрической цепи.
  4. Кабель подключают на токовую нагрузку с полным (комплексным) сопротивлением по каждой токоведущей жиле.
  5. При эксплуатации кабеля по трехфазной схеме три линии тока в трех фазах будут симметричными, а нейтральная жила пропускает ток, приближенный к нулю.
  6. Комплексное сопротивление проводников приводит к потерям напряжения в кабеле при прохождении тока с векторным отклонением за счет реактивной составляющей.

Графически схему падения напряжения можно представить следующим образом: из одной точки выходит прямая горизонтальная линия — вектор силы тока. Из этой же точки выходит под углом к силе тока вектор входного значения напряжения U1 и вектор выходного напряжения U2 под меньшим углом. Тогда падение напряжения по линии равно геометрической разнице векторов U1 и U2.

Рисунок 1. Графическое изображение падения напряжения

На представленном рисунке прямоугольный треугольник ABC отражает падение и потери напряжения на линии кабеля большой длины. Отрезок AB — гипотенуза прямоугольного треугольника и одновременно падение, катеты AC и BC показывают падение напряжения с учетом активного и реактивного сопротивления, а отрезок AD демонстрирует величину потерь.

Производить подобные расчеты вручную довольно сложно. График служит для наглядного представления процессов, протекающих в электрической цепи большой протяженности при прохождении тока заданной нагрузки.

к содержанию ↑

Расчет с применением формулы

На практике при монтаже линий электропередач магистрального типа и отведения кабелей к конечному потребителю с дальнейшей разводкой на объекте используется медный или алюминиевый кабель.

Удельное сопротивление для проводников постоянное, составляет для меди р = 0,0175 Ом*мм2/м, для алюминиевых жил р = 0,028 Ом*мм2/м.

Зная сопротивление и силу тока, несложно вычислить напряжение по формуле U = RI и формуле R = р*l/S, где используются следующие величины:

  • Удельное сопротивление провода — p.
  • Длина токопроводящего кабеля — l.
  • Площадь сечения проводника — S.
  • Сила тока нагрузки в амперах — I.
  • Сопротивление проводника — R.
  • Напряжение в электрической цепи — U.

Использование простых формул на несложном примере: запланировано установить несколько розеток в отдельно стоящей пристройке частного дома. Для монтажа выбран медный проводник сечением 1,5 кв. мм, хотя для алюминиевого кабеля суть расчетов не изменяется.

Поскольку ток по проводам проходит туда и обратно, нужно учесть, что расстояние длины кабеля придется умножать вдвое. Если предположить, что розетки будут установлены в сорока метрах от дома, а максимальная мощность устройств составляет 4 кВт при силе тока в 16 А, то по формуле несложно сделать расчет потерь напряжения:

U = 0,0175*40*2/1,5*16

U = 14,93 В

Если сравнить полученное значение с номинальным для однофазной линии 220 В 50 Гц, получается, что потери напряжения составили: 220-14,93 = 205,07 В.

Такие потери в 14,93 В — это практически 6,8 % от входного (номинального) напряжения в сети. Значение, недопустимое для силовой группы розеток и осветительных приборов, потери будут заметны: розетки будут пропускать ток неполной мощности, а осветительные приборы — работать с меньшим накалом.

Мощность на нагрев проводника составит P = UI = 14,93*16 = 238,9 Вт. Это процент потерь в теории без учета падения напряжения на местах соединения проводов, контактах розеточной группы.

к содержанию ↑

Проведение сложных расчетов

Для более детального и достоверного расчета потерь напряжения на линии нужно принимать во внимание реактивное и активное сопротивление, которое вместе образует комплексное сопротивление, и мощность.

Для проведения расчетов падения напряжения в кабеле используют формулу:

∆U = (P*r0+Q*x0)*L/ U ном

В этой формуле указаны следующие величины:

  • P, Q — активная, реактивная мощность.
  • r0, x0 — активное, реактивное сопротивление.
  • U ном — номинальное напряжение.

Чтобы обеспечить оптимальную нагрузку по трехфазных линиям передач, необходимо нагружать их равномерно. Для этого силовые электродвигатели целесообразно подключать к линейным проводам, а питание на осветительные приборы — между фазами и нейтральной линией.

Есть три варианта подключения нагрузки:

  • от электрощита в конец линии;
  • от электрощита с равномерным распределением по длине кабеля;
  • от электрощита к двум совмещенным линиям с равномерным распределением нагрузки.

Пример расчета потерь напряжения: суммарная потребляемая мощность всех энергозависимых установок в доме, квартире составляет 3,5 кВт — среднее значение при небольшом количестве мощных электроприборов. Если все нагрузки активные (все приборы включены в сеть), cosφ = 1 (угол между вектором силы тока и вектором напряжения). Используя формулу I = P/(Ucosφ), получают силу тока I = 3,5*1000/220 = 15,9 А.

Дальнейшие расчеты: если использовать медный кабель сечением 1,5 кв. мм, удельное сопротивление 0,0175 Ом*мм2, а длина двухжильного кабеля для разводки равна 30 метров.

По формуле потери напряжения составляют:

∆U = I*R/U*100 %, где сила тока равна 15,9 А, сопротивление составляет 2 (две жилы)*0,0175*30/1,5 = 0,7 Ом. Тогда ∆U = 15,9*0,7/220*100% = 5,06 %.

Полученное значение незначительно превышает рекомендуемое нормативными документами падение в пять процентов. В принципе, можно оставить схему такого подключения, но если на основные величины формулы повлияет неучтенный фактор, потери будут превышать допустимое значение.

Что это значит для конечного потребителя? Оплата за использованную электроэнергию, поступающую к распределительному щиту с полной мощностью при фактическом потреблении электроэнергии более низкого напряжения.

к содержанию ↑

Использование готовых таблиц

Как домашнему мастеру или специалисту упростить систему расчетов при определении потерь напряжения по длине кабеля? Можно пользоваться специальными таблицами, приведенными в узкоспециализированной литературе для инженеров ЛЭП. Таблицы рассчитаны по двум основным параметрам — длина кабеля в 1000 м и величина тока в 1 А.

В качестве примера представлена таблица с готовыми расчетами для однофазных и трехфазных электрических силовых и осветительных цепей из меди и алюминия с разным сечением от 1,5 до 70 кв. мм при подаче питания на электродвигатель.

Таблица 1. Определение потерь напряжения по длине кабеля

Площадь сечения, мм2 Линия с одной фазой Линия с тремя фазами
Питание Освещение Питание Освещение
Режим Пуск Режим Пуск
Медь Алюминий Косинус фазового угла = 0,8 Косинус фазового угла = 0,35 Косинус фазового угла = 1 Косинус фазового угла = 0,8 Косинус фазового угла = 0,35 Косинус фазового угла = 1
1,5 24,0 10,6 30,0 20,0 9,4 25,0
2,5 14,4 6,4 18,0 12,0 5,7 15,0
4,0 9,1 4,1 11,2 8,0 3,6 9,5
6,0 10,0 6,1 2,9 7,5 5,3 2,5 6,2
10,0 16,0 3,7 1,7 4,5 3,2 1,5 3,6
16,0 25,0 2,36 1,15 2,8 2,05 1,0 2,4
25,0 35,0 1,5 0,75 1,8 1,3 0,65 1,5
35,0 50,0 1,15 0,6 1,29 1,0 0,52 1,1
50,0 70,0 0,86 0,47 0,95 0,75 0,41 0,77

Таблицы удобно использовать для расчетов при проектировании линий электропередач. Пример расчетов: двигатель работает с номинальной силой тока 100 А, но при запуске требуется сила тока 500 А. При нормальном режиме работы cos ȹ составляет 0,8, а на момент пуска значение равно 0,35. Электрический щит распределяет ток 1000 А. Потери напряжения рассчитывают по формуле ∆U% = 100∆U/U номинальное.

Двигатель рассчитан на высокую мощность, поэтому рационально использовать для подключения провод с сечением 35 кв. мм, для трехфазной цепи в обычном режиме работы двигателя потери напряжения равны 1 вольт по длине провода 1 км. Если длина провода меньше (к примеру, 50 метров), сила тока равна 100 А, то потери напряжения достигнут:

∆U = 1 В*0,05 км*100А = 5 В

Потери на распределительном щите при запуске двигателя равны 10 В. Суммарное падение 5 + 10 = 15 В, что в процентном отношении от номинального значения составляет 100*15*/400 = 3,75 %. Полученное число не превышает допустимое значение, поэтому монтаж такой силовой линии вполне реальный.

На момент пуска двигателя сила тока должна составлять 500 А, а при рабочем режиме — 100 А, разница равна 400 А, на которые увеличивается ток в распределительном щите. 1000 + 400 = 1400 А. В таблице 1 указано, что при пуске двигателя потери по длине кабеля 1 км равны 0,52 В, тогда

∆U при запуске = 0,52*0,05*500 = 13 В

∆U щита = 10*1400/100 = 14 В

∆U суммарные = 13+14 = 27 В, в процентном отношении ∆U = 27/400*100 = 6,75 % — допустимое значение, не превышает максимальную величину 8 %. С учетом всех параметров монтаж силовой линии приемлем.

к содержанию ↑

Применение сервис-калькулятора

Расчеты, таблицы, графики, диаграммы — точные инструменты для вычисления падения напряжения по длине кабеля. Упростить работу можно, если выполнить расчеты с помощью онлайн-калькулятора. Преимущества очевидны, но стоит проверить данные на нескольких ресурсах и отталкиваться от среднего полученного значения.

Как это работает:

  1. Онлайн-калькулятор разработан для быстрого выполнения расчетов на основе исходных данных.
  2. В калькулятор нужно ввести следующие величины — ток (переменный, постоянный), проводник (медь, алюминий), длина линии, сечение кабеля.
  3. Обязательно вводят параметры по количеству фаз, мощности, напряжению сети, коэффициенту мощности, температуре эксплуатации линии.
  4. После введения исходных данных программа определяет падение напряжения по линии кабеля с максимальной точностью.
  5. Недостоверный результат можно получить при ошибочном введении исходных величин.

Пользоваться такой системой можно для проведения предварительных расчетов, поскольку сервис-калькуляторы на различных ресурсах показывают не всегда одинаковый результат: итог зависит от грамотной реализации программы с учетом множества факторов.

Тем не менее, можно провести расчеты на трех калькуляторах, взять среднее значение и отталкиваться от него на стадии предварительного проектирования.

к содержанию ↑

Как сократить потери

Очевидно, что чем длиннее кабель на линии, тем больше сопротивление проводника при прохождении тока и, соответственно, выше потери напряжения.

Есть несколько способов сократить процент потерь, которые можно использовать как самостоятельно, так и комплексно:

  1. Использовать кабель большего сечения, проводить расчеты применительно к другому проводнику. Увеличение площади сечения токоведущих жил можно получить при соединении двух проводов параллельно. Суммарная площадь сечения увеличится, нагрузка распределится равномерно, потери напряжения станут ниже.
  2. Уменьшить рабочую длину проводника. Метод эффективный, но его не всегда можно использовать. Сократить длину кабеля можно при наличии резервной длины проводника. На высокотехнологичных предприятиях вполне реально рассмотреть вариант перекладки кабеля, если затраты на трудоемкий процесс гораздо ниже, чем расходы на монтаж новой линии с большим сечением жил.
  3. Сократить мощность тока, передаваемую по кабелю большой протяженности. Для этого можно отключить от линии несколько потребителей и подключить их по обходной цепи. Данный метод применим на хорошо разветвленных сетях с наличием резервных магистралей. Чем ниже мощность, передаваемая по кабелю, тем меньше греется проводник, снижаются сопротивление и потери напряжения.

Внимание! При эксплуатации кабеля в условиях повышенной температуры проводник нагревается, падение напряжения растет. Сократить потери можно при использовании дополнительной теплоизоляции или прокладке кабеля по другой магистрали, где температурный показатель существенно ниже.

Расчет потерь напряжения — одна из главных задач энергетической отрасли. Если для конечного потребителя падение напряжения на линии и потери электроэнергии будут практически незаметными, то для крупных предприятий и организаций, занимающихся подачей электроэнергии на объекты, они впечатляющие. Снизить падение напряжения можно, если правильно выполнить все расчеты.

Калькулятор падения напряжения

Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и ожидаемого тока нагрузки. Обратите внимание, что этот калькулятор предполагает, что цепь работает в нормальных условиях - при комнатной температуре с нормальной частотой. Фактическое падение напряжения может варьироваться в зависимости от состояния провода, используемого кабелепровода, температуры, разъема, частоты и т. Д. Рекомендуется, чтобы падение напряжения было менее 5% в условиях полной нагрузки.



Основной закон падения напряжения

В падение = ИК

где:
I: ток через объект, измеренный в амперах
R: сопротивление проводов, измеренное в Ом.


Типичные сечения проводов AWG

AWG Диаметр витков провода Площадь Сопротивление меди Допустимая нагрузка на медный провод NEC с изоляцией 60/75/90 ° C (A) Приблизительный метрический эквивалент
дюйм мм на дюйм за см тыс. Миль мм 2 Н / км O / kFT
0000 (4/0) 0.4600 11,684 2,17 0,856 212 107 0,1608 0,04901 195/230/260
000 (3/0) 0,4096 10,404 2,44 0,961 168 85,0 0,2028 0,06180 165/200/225
00 (2/0) 0.3648 9,266 2,74 1.08 133 67,4 0,2557 0,07793 145/175/195
0 (1/0) 0,3249 8,252 3,08 1,21 106 53,5 0,3224 0,09827 125/150/170
1 0.2893 7,348 3,46 1,36 83,7 42,4 0,4066 0,1239 110/130/150
2 0,2576 6.544 3,88 1,53 66,4 33,6 0,5127 0,1563 95/115/130
3 0.2294 5,827 4,36 1,72 52,6 26,7 0,6465 0,1970 85/100/110 196 / 0,4
4 0,2043 5,189 4,89 1,93 41,7 21,2 0,8152 0,2485 70/85/95
5 0.1819 4,621 5,50 2,16 33,1 16,8 1.028 0,3133 126 / 0,4
6 0,1620 4,115 6,17 2,43 26,3 13,3 1,296 0,3951 55/65/75
7 0.1443 3,665 6,93 2,73 20,8 10,5 1,634 0,4982 80 / 0,4
8 0,1285 3,264 7,78 3,06 16,5 8,37 2,061 0,6282 40/50/55
9 0.1144 2,906 8,74 3,44 13,1 6,63 2,599 0,7921 84 / 0,3
10 0,1019 2,588 9,81 3,86 10,4 5,26 3,277 0,9989 30/35/40
11 0.0907 2.305 11,0 4,34 8,23 4,17 4,132 1,260 56 / 0,3
12 0,0808 2,053 12,4 4,87 6.53 3,31 5,211 1,588 25/25/30 (20)
13 0.0720 1,828 13,9 5,47 5,18 2,62 6.571 2,003 50 / 0,25
14 0,0641 1,628 15,6 6,14 4,11 2,08 8,286 2,525 20/20/25 (15)
15 0.0571 1,450 17,5 6,90 3,26 1,65 10,45 3,184 30 / 0,25
16 0,0508 1,291 19,7 7,75 2,58 1,31 13,17 4,016 - / - / 18 (10)
17 0.0453 1.150 22,1 8,70 2,05 1,04 16,61 5,064 32 / 0,2
18 0,0403 1.024 24,8 9,77 1,62 0,823 20,95 6.385 - / - / 14 (7) 24/0.2
19 0,0359 0,912 27,9 11,0 1,29 0,653 26,42 8,051
20 0,0320 0,812 31,3 12,3 1.02 0,518 33,31 10,15 16/0.2
21 0,0285 0,723 35,1 13,8 0,810 0,410 42,00 12,80 13 / 0,2
22 0,0253 0,644 39,5 15,5 0,642 0,326 52.96 16,14 7 / 0,25
23 0,0226 0,573 44,3 17,4 0,509 0,258 66,79 20,36
24 0,0201 0,511 49,7 19,6 0.404 0,205 84,22 25,67 1 / 0,5, 7 / 0,2, 30 / 0,1
25 0,0179 0,455 55,9 22,0 0,320 0,162 106,2 32,37
26 0,0159 0.405 62,7 24,7 0,254 0,129 133,9 40,81 7 / 0,15
27 0,0142 0,361 70,4 27,7 0,202 0,102 168,9 51,47
28 0.0126 0,321 79,1 31,1 0,160 0,0810 212,9 64,90
29 0,0113 0,286 88,8 35,0 0,127 0,0642 268,5 81,84
30 0.0100 0,255 99,7 39,3 0,101 0,0509 338,6 103,2 1 / 0,25, 7 / 0,1
31 0,00893 0,227 112 44,1 0,0797 0,0404 426,9 130,1
32 0.00795 0,202 126 49,5 0,0632 0,0320 538,3 164,1 1 / 0,2, 7 / 0,08
33 0,00708 0,180 141 55,6 0,0501 0,0254 678,8 206,9
34 0.00630 0,160 159 62,4 0,0398 0,0201 856,0 260,9
35 0,00561 0,143 178 70,1 0,0315 0,0160 1079 329,0
36 0.00500 0,127 200 78,7 0,0250 0,0127 1361 414,8
37 0,00445 0,113 225 88,4 0,0198 0,0100 1716 523,1
38 0.00397 0,101 252 99,3 0,0157 0,00797 2164 659,6
39 0,00353 0,0897 283 111 0,0125 0,00632 2729 831,8
40 0.00314 0,0799 318 125 0,00989 0,00501 3441 1049

Когда электрический ток проходит по проводу, он должен превышать определенный уровень встречного давления. Если ток переменный, такое давление называется импедансом. Импеданс - это вектор или двумерная величина, состоящая из сопротивления и реактивного сопротивления (реакция созданного электрического поля на изменение тока).Если ток постоянный, давление называется сопротивлением.

Все это звучит ужасно абстрактно, но на самом деле мало чем отличается от воды, протекающей через садовый шланг. Чтобы протолкнуть воду через шланг, требуется определенное давление, что аналогично электрическому напряжению. Ток подобен воде, текущей по шлангу. И шланг вызывает определенный уровень сопротивления в зависимости от его толщины, формы и т. Д. То же самое верно и для проводов, поскольку их тип и размер определяют уровень сопротивления.

Чрезмерное падение напряжения в цепи может привести к мерцанию или тусклому горению ламп, плохому нагреву нагревателей и перегреву двигателей, превышающему нормальный, и перегоранию. Это условие заставляет нагрузку работать с меньшим напряжением, проталкивающим ток.

Эксперты говорят, что падение напряжения никогда не должно превышать 3%. Это достигается путем выбора провода правильного размера и использования удлинителей и аналогичных устройств.

Существует четыре основных причины падения напряжения.

Во-первых, это выбор материала для проволоки. Медь - лучший проводник, чем алюминий, и будет иметь меньшее падение напряжения, чем алюминий, для данной длины и размера провода. Электричество, которое движется по медному проводу, на самом деле представляет собой группу электронов, толкаемых напряжением. Чем выше напряжение, тем больше электронов может пройти через провод.

Ampacity - это максимальное количество электронов, которые могут быть вытолкнуты за один раз - слово ampacity является сокращением от амперной емкости.

Размер провода - еще один важный фактор при определении падения напряжения. Провода большего диаметра (большего диаметра) будут иметь меньшее падение напряжения, чем провода меньшего диаметра той же длины. В американском калибре проволоки каждое уменьшение на 6 калибра дает удвоение диаметра проволоки, а каждое уменьшение на 3 калибра удваивает площадь поперечного сечения проволоки. В метрической шкале калибра калибр в 10 раз превышает диаметр в миллиметрах, поэтому метрическая проволока 50 калибра будет иметь диаметр 5 мм.

Еще одним важным фактором падения напряжения является длина провода.Более короткие провода будут иметь меньшее падение напряжения, чем более длинные провода того же диаметра (диаметра). Падение напряжения становится важным, когда длина провода или кабеля становится очень большой. Обычно это не проблема для электрических цепей в доме, но может стать проблемой при прокладке провода к пристройке, скважинному насосу и т. Д.

Чрезмерное падение напряжения может вызвать снижение эффективности работы света, двигателей и приборов. Это может привести к тусклому освещению и сокращению срока службы двигателей или приборов.Поэтому важно использовать провода правильного калибра при прокладке проводов на большие расстояния.

Наконец, величина протекающего тока может влиять на уровни падения напряжения. Падение напряжения на проводе увеличивается с увеличением тока, протекающего по проводу. Допустимая нагрузка по току такая же, как и допустимая.

Допустимая нагрузка на провод зависит от ряда факторов. Провода покрыты изоляцией, которая может выйти из строя, если температура провода станет слишком высокой. Основной материал, из которого сделана проволока, конечно, является важным ограничивающим фактором.Если по проводу передается переменный ток, скорость чередования может повлиять на допустимую нагрузку. Температура, при которой используется провод, также может влиять на допустимую нагрузку.

Кабели

часто используются в связках, и когда они соединяются вместе, выделяемое ими общее тепло влияет на допустимую нагрузку и падение напряжения. По этой причине существуют строгие правила связывания кабелей.

При выборе кабеля руководствуется двумя основными принципами. Во-первых, кабель должен выдерживать действующую на него текущую нагрузку без перегрева.Он должен иметь возможность делать это в самых экстремальных температурных условиях, с которыми он может столкнуться в течение своего срока службы. Во-вторых, он должен обеспечивать достаточно надежное заземление, чтобы (i) ограничить до безопасного уровня напряжение, которому подвергаются люди, и (ii) позволить току повреждения за короткое время сработать предохранитель.

Это важные соображения безопасности. В течение 2005-2009 гг. В среднем происходило 373900 пожаров в год из-за плохого качества электроустановок. Выбор подходящего кабеля для работы - важная мера безопасности.

.

Калькулятор падения напряжения постоянного тока

Бесплатный онлайн-калькулятор для расчета падения напряжения и потерь энергии в проводе

Потери в проводах солнечных батарей должны быть ограничены, Потери постоянного тока в цепях солнечных панелей и потери переменного тока на выходе инверторы. Способ ограничить эти потери - минимизировать напряжение падение кабелей. Падение напряжения менее 1% подходит и в любом в случае, если он не должен превышать 3%.

Экономьте электроэнергию: этот бесплатный онлайн-калькулятор рассчитывает переменный и постоянный ток. Мощность, падение напряжения, потери энергии в проводе, резистивный нагрев, для трехфазная и однофазная проводка.
Заполните желтые поля и нажмите кнопки «рассчитать». Результаты отображается в зеленых полях.


КАЛЬКУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ

КАЛЬКУЛЯТОР ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ



КАК РАССЧИТАТЬ ПЕРЕПАД НАПРЯЖЕНИЯ И ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ В ПРОВОДЕ?

ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Падение напряжения определяется по следующей формуле:


Где:

U: Напряжение постоянного или переменного тока система (В)
Это напряжение фаза-фаза для 3-фазной системы; напряжение фаза-нейтраль для однофазной системы.
Пример:
- Для западноевропейских стран трехфазная цепь обычно имеет напряжение 400 В, а однофазная 230 В.
- В Северной Америке типичное напряжение трехфазной системы составляет 208 вольт, а однофазное напряжение - 120 вольт.
NB: для падения напряжения постоянного тока в фотоэлектрической системе, напряжение система U = Umpp одной панели x количество панелей в серии.
ΔU: падение напряжения в В (В)
b: коэффициент длины кабеля, b = 2 для однофазная проводка, b = 1 для трехфазной проводки.
ρ1: удельное сопротивление в Ом · мм2 / м материала. проводник для заданной температуры. При 20 градусах Цельсия значение удельного сопротивления составляет 0,017 для меди и 0,0265 для алюминия.
Обратите внимание, что удельное сопротивление увеличивается с температурой. Удельное сопротивление меди достигает около 0,023 Ом.мм2 / м при 100 ° C, а удельное сопротивление алюминия достигает около 0,037 Ом.мм2 / м при 100 ° C.
Обычно для расчета падения напряжения в соответствии с электрическими стандартами используется удельное сопротивление при 100 ° C (например, NF C15-100).
ρ1 = ρ0 * (1 + alpha (T1-T0)), здесь ρ0 = удельное сопротивление при 20 ° C (T0) и альфа = температурный коэффициент на градус C и T1 = температура кабеля.
T1: Температура кабеля (значение по умолчанию = 100 ° C).
Обратите внимание, что по опыту проволока с правильным размером не должна иметь внешнюю температуру выше 50 ° C, но она может соответствовать внутренней температуре материала около 100 ° C.
L: простая длина кабеля (расстояние между источником и прибором) в метрах (м).
S: сечение кабеля в мм2
Cos φ: коэффициент мощности, Cos φ = 1 для чисто резистивной нагрузки, Cos φ <1 для индуктивного заряда (обычно 0,8).
λ: реактивное сопротивление на единицу длины (значение по умолчанию 0,00008 Ом / м)
Sin φ: синус (acos (cos φ)).
Ib: ток в амперах (A)

NB: для цепи постоянного тока cos φ = 1, поэтому sin φ = 0.

Падение напряжения в процентах:
ΔU (%) = 100 x ΔU / U0
Где:

ΔU: падение напряжения в В
U0: напряжение между фазой и нейтраль (пример: 230 В в 3-фазной сети 400 В)

ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ

Потери энергии в кабеле в основном связаны с резистивным нагревом кабель.
Дается по следующей формуле:

E = a x R x Ib²
Где:

E: потери энергии в проводах, Ватт (Вт)
a: номер строки коэффициент, a = 1 для одиночной линии, a = 3 для 3-х фазной цепи.
R: сопротивление одного активного строка
Ib: ток в амперах (A)

R определяется по следующей формуле:
R = b x ρ1 x L / S

b: коэффициент длины кабеля, b = 2 для однофазной проводки, b = 1 для трехфазной проводки.
ρ1: удельное сопротивление материал проводника, 0,017 для меди и 0,0265 для алюминия (температура провода 20 ° C) в Ом.мм2 / м. Удельное сопротивление меди достигает около 0,023 Ом.мм2 / м при 100 ° C, а удельное сопротивление алюминия достигает около 0,037 Ом.мм2 / м при 100 ° C.
L: простая длина кабеля (расстояние между источником и прибором) в метрах (м).
S: сечение кабеля в мм2

NB: для постоянного тока потери энергии в процентах равны падение напряжения в процентах.


Диаграмма : Пример потерь при падении напряжения в зависимости от поперечного сечения проводов секция для фотоэлектрической системы мощностью 3 кВт с 50 м солнечного кабеля постоянного тока.

.

Калькулятор падения напряжения

Калькулятор падения напряжения на проводе / кабеле и способ его расчета.

Калькулятор падения напряжения

* при 68 ° F или 20 ° C

** Результаты могут отличаться для реальных проволок: различное удельное сопротивление материала и количество жил в проволоке.

*** Для провода длиной 2x10 футов длина провода должна составлять 10 футов.

Калькулятор калибра провода ►

Расчет падения напряжения

DC / однофазный расчет

Падение напряжения V в вольтах (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на 2 умноженной на длину одностороннего провода L в футах (футах), умноженного на сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ом / kft), деленное на 1000:

В падение (В) = I провод (A) × R провод (Ом)

= I провод (A) × (2 × L (фут) × R провод (Ω / kft) /1000 (ft / kft) )

Падение напряжения V в вольтах (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на 2. длина одностороннего провода L в метрах (м), умноженная на сопротивление провода на 1000 метров R в омах (Ом / км), деленное на 1000:

В падение (В) = I провод (A) × R провод (Ом)

= I провод (A) × (2 × L (м) × R провод (Ом / км) /1000 (м / км) )

3-фазный расчет

Падение линейного напряжения V в вольтах (В) равно квадратному корню из 3-кратного значения тока провода I в амперах (A), умноженного на односторонняя длина провода L в футах (футах), умноженная на сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ω / kft), деленное на 1000:

В падение (В) = √3 × I провод (A) × R провод (Ом)

= 1.732 × I провод (A) × ( L (фут) × R провод (Ом / кВт) /1000 (фут / кВт) )

Падение линейного напряжения V в вольтах (В) равно квадратному корню из 3-кратного значения тока провода I в амперах (A), умноженного на длина одностороннего провода L в метрах (м), умноженная на сопротивление провода на 1000 метры R в омах (Ом / км) разделить на 1000:

В падение (В) = √3 × I провод (A) × R провод (Ом)

= 1.732 × I провод (A) × ( L (м) × R провод (Ом / км) /1000 (м / км) )

Расчет диаметра проволоки

Диаметр проволоки n калибра d n дюймов (дюймов) равен 0,005 дюйма, умноженному на 92 в степени 36 минус калибр n, деленное на 39:

d n (дюйм) = 0,005 дюйма × 92 (36- n ) / 39

Диаметр проволоки n-го калибра d n в миллиметрах (мм) равен 0.127 мм умножить на 92 в степени 36 минус число n, разделенное на 39:

d n (мм) = 0,127 мм × 92 (36- n ) / 39

Расчет площади поперечного сечения провода

Площадь поперечного сечения провода n-го калибра A n в килокруглых мил (kcmil) равна 1000 диаметрам квадратного провода d в ​​дюймах (дюймах):

A n (kcmil) = 1000 × d n 2 = 0.025 дюйм 2 × 92 (36- n ) / 19,5

Площадь поперечного сечения провода калибра n A n в квадратных дюймах (в дюймах 2 ) равно пи, деленному на 4 диаметра квадратной проволоки d в дюймах (дюймах):

A n (дюйм 2 ) = (π / 4) × d n 2 = 0,000019635 дюйм 2 × 92 (36- n ) / 19,5

Площадь поперечного сечения провода калибра n А n в квадратных миллиметрах (мм 2 ) равно pi, деленному на 4, умноженное на диаметр квадратной проволоки d в миллиметрах (мм):

A n (мм 2 ) = (π / 4) × d n 2 = 0.012668 мм 2 × 92 (36- n ) /19,5

Расчет сопротивления проводов

Сопротивление провода калибра n R в Ом на килофит (Ом / кфут) равно 0,3048 × 1000000000 удельному сопротивлению провода ρ дюйм Ом-метр (Ом · м), разделенное на 25,4 2 , умноженное на площадь поперечного сечения A n в квадратных дюймах (в 2 ):

R n (Ом / kft) = 0,3048 × 10 9 × ρ (Ом · м) / (25.4 2 × A n 2 ) )

Сопротивление R провода калибра n в Ом на километр (Ом / км) равно 1000000000 удельному сопротивлению провода ρ дюйм Ом-метры (Ом · м), разделенные на площадь поперечного сечения A n в квадратных миллиметрах (мм 2 ):

R n (Ом / км) = 10 9 × ρ (Ом · м) / A n (мм 2 )

AWG диаграмма

AWG # Диаметр
(дюйм)
Диаметр
(мм)
Площадь
(тыс. Км)
Площадь
(мм 2 )
0000 (4/0) 0.4600 11,6840 211,6000 107.2193
000 (3/0) 0,4096 10,4049 167.8064 85.0288
00 (2/0) 0,3648 9,2658 133.0765 67.4309
0 (1/0) 0,3249 8,2515 105,5345 53,4751
1 0,2893 7.3481 83,6927 42,4077
2 0,2576 6.5437 66,3713 33,6308
3 0,2294 5,8273 52,6348 26,6705
4 0,2043 5,1894 41.7413 21.1506
5 0,1819 4,6213 33.1024 16.7732
6 0,1620 4,1154 26,2514 13.3018
7 0,1443 3,6649 20,8183 10,5 488
8 0,1285 3,2636 16,5097 8,3656
9 0,1144 2.9064 13,0927 6,6342
10 0.1019 2,5882 10,3830 5,2612
11 0,0907 2.3048 8,2341 4,1723
12 0,0808 2,0525 6.5299 3,3088
13 0,0720 1,8278 5,1785 2,6240
14 0,0641 1,6277 4.1067 2,0809
15 0,0571 1.4495 3,2568 1,6502
16 0,0508 1,2908 2,5827 1,3087
17 0,0453 1,1495 2,0482 1,0378
18 0,0403 1.0237 1,6243 0,8230
19 0.0359 0,9116 1,2881 0,6527
20 0,0320 0,8118 1.0215 0,5176
21 0,0285 0,7229 0,8101 0,4105
22 0,0253 0,6438 0,6424 0,3255
23 0,0226 0,5733 0.5095 0,2582
24 0,0201 0,5106 0,4040 0,2047
25 0,0179 0,4547 0,3204 0,1624
26 0,0159 0,4049 0,2541 0,128
27 0,0142 0,3606 0.2015 0,1021
28 0.0126 0,3211 0,1598 0,0810
29 0,0113 0,2859 0,1267 0,0642
30 0,0100 0,2546 0,1005 0,0509
31 0,0089 0,2268 0,0797 0,0404
32 0,0080 0,2019 0.0632 0,0320
33 0,0071 0,1798 0,0501 0,0254
34 0,0063 0,1601 0,0398 0,0201
35 0,0056 0,1426 0,0315 0,0160
36 0,0050 0,1270 0,0250 0,0127
37 0.0045 0,1131 0,0198 0,0100
38 0,0040 0,1007 0,0157 0,0080
39 0,0035 0,0897 0,0125 0,0063
40 0,0031 0,0799 0,0099 0,0050


См. Также

.

Децибел в коэффициент усиления и потери напряжения преобразование вычислений преобразование электроники усилителя усиления

Прирост:
1) Ручка обычно находится в верхней части каждого входного канала на звуковой плате, используется
для установки входных уровней отдельных каналов в относительно равные позиции.
2) Степень увеличения мощности аудиосигнала, часто выражаемая в дБ.

Усиление: Мера того, насколько схема усиливает сигнал.Прирост можно указать как
отношение входного к выходному напряжению, току или мощности, например коэффициент усиления по напряжению 4 или
коэффициент усиления по мощности равен 2 или может быть выражен в децибелах, например, линейный усилитель с
усиление 10 дБ.

Кондуктивная потеря слуха: потеря чувствительности к звуку в результате
аномалия или закупорка наружного или среднего уха. Самый распространенный
Причина кондуктивной тугоухости - жидкость в среднем ухе или инфекция.Прочие причины
включают скопление серы в слуховом проходе, отверстие в барабанной перепонке или повреждение крошечного
кости среднего уха.

Прибыль или убыток: Это обратные числа; они будут выдаваться несколькими способами.
Обычно это выражается в виде отношения. Его можно выразить как отношение первичной к
вторичные импедансы звукового трансформатора.
Это выражается в виде прибыли или убытка =
. Это напряжение также может быть выражено в дБ.
Дается формулой:
также напряжения в первичной и вторичной обмотках.

дБ (децибел): Метод выражения напряжения, мощности, усиления, потерь или частоты в
. логарифмическая форма относительно эталона. Типичные ссылки включают вольт, ватт или Гц.
Децибелы рассчитываются с использованием выражения: Уровень в децибелах L = 20 × log (x / y) или
L = 10 · log (x / y).

Аттенюатор с регулируемым напряжением (VCA):
Аналогичен усилителю, управляемому напряжением, за исключением того, что усилитель без управления
напряжение, подаваемое на него, не имеет ни усиления, ни потерь; по мере увеличения управляющего напряжения посылается
к нему усилитель снижает коэффициент усиления, вызывая потерю амплитуды сигнала.

.

Расчет технических потерь линии передачи / распределения:

Введение:

  • Есть два типа потерь в линии передачи и распределения.
  • (1) Технические потери и
  • (2) Коммерческие убытки.
  • Необходимо рассчитать технические и коммерческие потери. Обычно технические и коммерческие потери рассчитываются отдельно. Передаточные (технические) потери относятся непосредственно к тарифу на электроэнергию, но коммерческие потери не распространяются на всех потребителей.
  • Технические потери в распределительной линии в основном зависят от электрической нагрузки, типа и размера проводника, длины линии и т. Д.
  • Попробуем рассчитать Технические потери одной из следующих 11 кВ ВЛ

Пример:

  • Распределительная линия 11 кВ имеет следующий параметр.
  • Основная протяженность ВЛ 11 кВ - 6,18 км.
  • Всего шт. распределительного трансформатора на фидере 25 кВА = 3 шт., 63 кВА = 3 шт., 100 кВА = 1 шт.
  • Потери в железе трансформатора 25 кВА = 100 Вт, потери в меди = 720 Вт, средние потери в линии LT = 63 Вт.
  • Потери в железе трансформатора 63 кВА = 200 Вт, потери в меди = 1300 Вт, средние потери в линии LT = 260 Вт.
  • Потери в железе трансформатора 100 кВА = 290 Вт, потери в меди = 1850 Вт, потери в линии LT = 1380 Вт.
  • Максимальный ток составляет 12 А.
  • Единица, отправленная во фидер, составляет 490335 кВтч
  • Единица, проданная во время от подачи, составляет 353592 кВт / ч
  • Нормативный коэффициент диверсификации нагрузки для городского питателя составляет 1,5, а для сельского питателя - 2,0

Расчет:

Общая подключенная нагрузка = Количество подключенных трансформаторов.

  • Общая подключенная нагрузка = (25 × 3) + (63 × 3) + (100 × 1).
  • Общая подключенная нагрузка = 364 кВА.

Пиковая нагрузка = 1,732 x напряжение сети x макс. Ток

  • Пиковая нагрузка = 1,732x11x12
  • Пиковая нагрузка = 228 кВА.

Коэффициент разнесения (DF) = подключенная нагрузка (в кВА) / пиковая нагрузка.

  • Коэффициент разнообразия (DF) = 364/228
  • Коэффициент разнообразия (DF) = 1,15

Коэффициент нагрузки (LF) = Отправленный блок (в кВтч) / 1.732 x линейное напряжение x макс. х П.Ф. х 8760

  • Коэффициент нагрузки (LF) = 490335 / 1,732x11x12x0,8 × 8760
  • Коэффициент нагрузки (LF) = 0,3060

Коэффициент нагрузки с потерями (LLF) = (0,8 x LFx LF) + (0,2 x LF)

  • Коэффициент нагрузки с потерями (LLF) = (0,8 x 0,3060 x 0,3060) + (0,2 x 0,306)
  • Коэффициент нагрузки с потерями (LLF) = 0,1361

Расчет потерь железа:

  • Общая годовая потеря железа в кВт / ч = потеря в железе в ваттах X Количество TC на подающем устройстве X8760 / 1000
  • Общая годовая потеря железа (25 кВА TC) = 100x3x8760 / 1000 = 2628 кВтч
  • Общая годовая потеря железа (63 кВА TC) = 200x3x8760 / 1000 = 5256 кВтч
  • Общая годовая потеря железа (100 кВА TC) = 290x3x8760 / 1000 = 2540 кВтч
  • Общая годовая потеря железа = 2628 + 5256 + 2540 = 10424 кВт · ч

Расчет потерь меди:

  • Суммарные годовые потери меди в кВтч = потери меди в ваттах XNos TC на подающем устройстве LFX LF X8760 / 1000
  • Общая годовая потеря меди (25 кВА TC) = 720x3x0.3 × 0,3 × 8760/1000 = 1771 кВт · ч
  • Общая годовая потеря меди (63 кВА TC) = 1300x3x0,3 × 0,3 × 8760/1000 = 3199 кВтч
  • Общие годовые потери меди (100 кВА TC) = 1850x1x0,3 × 0,3 × 8760/1000 = 1458 кВтч
  • Общая годовая потеря меди = 1771 + 3199 + 1458 = 6490 кВтч

Потери в линии HT (кВтч) = 0,105 x (Соединительная нагрузка x 2) x длина x сопротивление x LLF / (LDF x DF x DF x 2)

  • Потери в линии HT = 1,05 x (265 × 2) x 6,18 x 0,54 x 0,1361 / 1,5 x 1,15 x1,15 x 2
  • Потери в линии HT = 831 кВт · ч

Пиковые потери мощности = (3 x полные потери в линии LT) / (PPLxDFxDFx 1000)

  • Пиковые потери мощности = 3 x (3 × 63 + 3 × 260 + 1 × 1380) / 1.15 х 1,15 х 1000
  • пиковых потерь мощности = 3,0

LT Потери в линии (кВтч) = (PPL.) X (LLF) x 8760

  • Потери LT Line = 3 x 0,1361 x 8760
  • Потери LT Line = 3315 кВтч

Общие технические потери = (Потери HT + Потери LT + Годовые потери Cu + Годовые потери железа)

  • Общие технические потери = (831+ 3315 + 10424 + 6490)
  • Общие технические потери = 21061 кВтч

% Технические потери = (Общие убытки) / (Единицы, отправленные ежегодно) x 100

  • % технических потерь = (21061/490335) x100 = 4.30%

% Технические потери = 4,30%

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

.

Расчет регулирования напряжения распределительной линии

Введение:

  • Регулирование напряжения или регулирование нагрузки предназначено для поддержания фиксированного напряжения при различной нагрузке. Регулирование напряжения является ограничивающим фактором, определяющим размер проводника или тип изоляции.
  • Ток в цепи должен быть ниже этого значения, чтобы падение напряжения не превышало допустимых значений. Цепь высокого напряжения должна проходить как можно дальше, чтобы во вторичной цепи было небольшое падение напряжения.

Регулировка напряжения для воздушной линии 11 кВ, 22 кВ, 33 кВ (согласно REC):

  • % Регулировка напряжения = (1.06xPxLxPF) / (LDFxRCxDF)

  • Где
  • P = Общая мощность в кВА
  • L = Общая длина линии от передачи мощности до приема энергии в км.
  • PF = коэффициент мощности в о.е.
  • RC = постоянная регулирования (кВА-км) на 1% падения.
  • RC = (KVxKVx10) / ( RCosΦ + XSinΦ)
  • LDF = коэффициент распределения нагрузки.
  • LDF = 2 для равномерно распределенной нагрузки на питателе.
  • LDF> 2 Если нагрузка смещена в сторону силового трансформатора.
  • LDF = 1-2, если нагрузка смещена в сторону хвостовой части податчика.
  • DF = коэффициент разнообразия в о.е.

Допустимое регулирование напряжения (согласно REC):

Стабилизация максимального напряжения в любой точке распределительной линии

Часть распределительной системы Городская территория (%) Пригородная зона (%) Сельская местность (%)
До трансформатора 2.5 2,5 2,5
До вторичного основного 3 2 0,0
До прекращения обслуживания 0,5 0,5 0,5
Всего 6.0 5,0 3,0

Значения регулирования напряжения:

  • Колебания напряжения в фидерах 33 кВ и 11 кВ не должны превышать следующих пределов на самом дальнем конце в условиях пиковой нагрузки и нормальном режиме работы системы.
  • Выше 33 кВ (-) от 12,5% до (+) 10%.
  • До 33 кВ (-) от 9,0% до (+) 6,0%.
  • Низкое напряжение (-) от 6,0% до (+) 6,0%
  • В случае, если трудно достичь желаемого напряжения, особенно в сельской местности, в этих районах можно использовать распределительные трансформаторы 11 / 0,433 кВ (вместо обычных 11 / 0,4 кВ DT).

Требуемый размер конденсатора:

  • Размер конденсатора для повышения коэффициента мощности с Cos ø1 до Cos ø2 составляет
  • Требуемый размер конденсатора (квар) = кВА1 (Sin ø1 - [Cos ø1 / Cos ø2] x Sin ø2)

  • Где KVA1 - исходная KVA.

Оптимальное расположение конденсаторов:

  • L = [1 - (KVARC / 2 KVARL) x (2n-1)]

  • Где,
  • L = расстояние в единице по линии от подстанции.
  • KVARC = Размер конденсаторной батареи
  • KVARL = KVAR загрузка линии
  • n = относительное положение конденсаторной батареи вдоль фидера от подстанции, если общая емкость должна быть разделена на более чем одну батарею вдоль линии.Если вся емкость помещена в одну банку, то значение n = 1.

Повышение напряжения из-за установки конденсатора:

  • Повышение напряжения % = (кВАр (конденсатор) x Lx X) / 10xVx2

  • Где,
  • КВАР (Cap) = Конденсатор КВАР
  • X = реактивное сопротивление на фазу
  • L = Длина линии (миля)
  • В = межфазное напряжение в киловольтах

Рассчитать% стабилизации напряжения распределительной линии:

  • Рассчитайте падение напряжения и% стабилизации напряжения на конце цепи следующей распределительной системы 11 кВ, система имеет проводник ACSR DOG (AI 6/4.72, GI7 / 1,57), допустимая токовая нагрузка проводника ACSR = 205 А, сопротивление = 0,2792 Ом и реактивное сопротивление = 0 Ом, допустимый предел% регулирования напряжения на конце цепи составляет 5%.

Метод-1 (дистанционная база):

  • Падение напряжения = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) x I) / (Количество проводников / фаз x1000)) x Длина линии

Падение напряжения на нагрузке A

  • Ток нагрузки в точке A (I) = кВт / 1,732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке A (I) = 1500 / 1,732x11000x0,8 = 98 А.
  • Требуемое количество проводников / фаз = 98/205 = 0,47 А = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке A = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Количество проводников / фаз x1000)) x Длина линии
  • Падение напряжения в точке A = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0x0,6) x98) / 1 × 1000) x1500) = 57 В
  • Конечное напряжение приема в точке A = Конечное падение напряжения передачи = (1100-57) = 10943 Вольт.
  • % стабилизация напряжения в точке A = ((конечное напряжение передачи - конечное напряжение приема) / конечное напряжение приема) x100
  • % стабилизации напряжения в точке A = ((11000-10943) / 10943) x100 = 0.52%
  • % Стабилизация напряжения в точке A = 0,52%

Падение напряжения на нагрузке B

  • Ток нагрузки в точке B (I) = кВт / 1,732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке B (I) = 1800 / 1,732x11000x0,8 = 118 А.
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 = 3300 Метров.
  • Падение напряжения в точке B = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Количество проводников / фаз x1000)) x Длина линии
  • Падение напряжения в точке B = ((1,732x (0,272 × 0.8 + 0x0.6) x98) / 1 × 1000) x3300) = 266 Вольт
  • Конечное напряжение приема в точке B = Конечное падение напряжения передачи = (1100-266) = 10734 В.
  • % стабилизация напряжения в точке B = ((конечное напряжение передачи - конечное напряжение приема) / конечное напряжение приема) x100
  • % стабилизация напряжения в точке B = ((11000-10734) / 10734) x100 = 2,48%
  • % Стабилизация напряжения в точке B = 2,48%

Падение напряжения на нагрузке C

  • Ток нагрузки в точке C (I) = кВт / 1.732xВольтxP.F
  • Ток нагрузки в точке C (I) = 2000 / 1,732x11000x0,8 = 131 А
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 + 2000 = 5300 Метров.
  • Падение напряжения в точке C = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Количество проводников / фаз x1000)) x Длина линии
  • Падение напряжения в точке C = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0x0,6) x98) / 1 × 1000) x5300) = 269 Вольт
  • Конечное напряжение приема в точке C = Конечное падение напряжения передачи = (1100-269) = 10731 В.
  • % стабилизация напряжения в точке C = ((конечное напряжение передачи - конечное напряжение приема) / конечное напряжение приема) x100
  • % стабилизации напряжения в точке C = ((11000-10731) / 10731) x100 = 2.51%
  • % Стабилизация напряжения в точке C = 2,51%

Здесь конечная точка трейла% Регулировка напряжения составляет 2,51%, что находится в допустимом пределе.

Метод-2 (база нагрузки):

  • % Регулировка напряжения = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / Кол-во конд. На фазу xV (P-N)) x100

Падение напряжения на нагрузке A

  • Ток нагрузки в точке A (I) = кВт / 1,732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке A (I) = 1500/1.732x11000x0,8 = 98 ампер.
  • Расстояние от источника = 1.500 км.
  • Требуемое количество проводников / фаз = 98/205 = 0,47 А = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке A = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x длина) / В (фаза-нейтраль)) x100
  • Падение напряжения в точке A = ((98x (0,272 × 0,8 + 0x0,6) x1,5) / 1 × 6351) = 0,52%
  • % Стабилизация напряжения в точке A = 0,52%

Падение напряжения на нагрузке B

  • Ток нагрузки в точке B (I) = кВт / 1.732xВольтxP.F
  • Ток нагрузки в точке B (I) = 1800 / 1,732x11000x0,8 = 118 А.
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 = 3,3 км.
  • Требуемое количество проводников / фаза = 118/205 = 0,57 А = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке B = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x длина) / В (фаза-нейтраль)) x100
  • Падение напряжения в точке B = ((118x (0,272 × 0,8 + 0x0,6) x3,3) / 1 × 6351) = 1,36%
  • % Стабилизация напряжения в точке A = 1,36%

Падение напряжения на нагрузке C

  • Ток нагрузки в точке C (I) = кВт / 1.732xВольтxP.F
  • Ток нагрузки в точке C (I) = 2000 / 1,732x11000x0,8 = 131 ампер.
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 + 2000 = 5,3 км.
  • Требуемое количество проводников / фаз = 131/205 = 0,64 А = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке C = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x длина) / В (фаза-нейтраль)) x100
  • Падение напряжения в точке C = ((131x (0,272 × 0,8 + 0x0,6) x5,3) / 1 × 6351) = 2,44%
  • % Стабилизация напряжения в точке A = 2,44%

Здесь конечная точка трейла% стабилизация напряжения равна 2.44%, что находится в допустимом пределе.

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

О компании Jignesh.Parmar (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар завершил M.Tech (Power System Control), B.E (Electric). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электроэнергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение).В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Индустриал Электрикс» (австралийские энергетические публикации). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки.Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить свои знания по различным инженерным темам.

.

Смотрите также