Расчет падения напряжения в кабеле

21.08.2024 Светлана 0 Comments

Провода и кабели предназначены для передачи электроэнергии потребителям. При этом напряжение в удлиненном проводнике уменьшается пропорционально его сопротивлению и величине протекающего через него тока. Поэтому напряжение, подаваемое потребителю, несколько ниже напряжения сети (начала линии). По всей длине провода электрический потенциал изменяется за счет потерь в нем.

Потеря напряжения в домашнем освещении

Сечение кабеля выбирают таким образом, чтобы обеспечить его работоспособность при заданном максимальном токе. При этом следует учитывать его длину, от нее зависит еще один важный параметр – падение напряжения.

Выберите линию электропитания и рассчитайте падение напряжения на основе нормализованного значения экономичной плотности тока. Его отклонение от оригинала не должно превышать указанную величину.

Величина тока, протекающего через проводник, зависит от подключенной нагрузки. По мере его увеличения растут и потери тепла.

На схеме выше показана схема питания освещения, в каждой секции отмечены потери напряжения. Самая дальняя нагрузка является наиболее важной, и большая часть потерь напряжения происходит на этой нагрузке.

Содержание

Потеря напряжения

Потери напряжения ΔU на участке цепи длиной L рассчитываются по следующей формуле:

P и Q – мощность, Вт и вар (активная и реактивная);
r0 и x0 — активное и реактивное сопротивление линии, Ом/м;
Uном – номинальное напряжение, В.
Уном указывается в характеристиках электроприборов.

По ПУЭ нормативами допустимых отклонений напряжения являются:

Силовая цепь — не выше ±5 %;
Световые решения для жилых домов и наружных построек – до ±5 %;
Освещение предприятий и общественных зданий – от +5% до -2,5 %.

Суммарные потери напряжения от подстанций до наиболее удаленных потребителей в общественных и жилых зданиях не должны превышать 9%. Из них 5% относятся к сегменту первичного ввода и 4% — к сегменту потребительского ввода. По ГОСТ 29322-2014 номинальное напряжение трехфазных сетей составляет 400 В. При этом допускается отклонение ±10% при нормальных условиях эксплуатации.

необходимо обеспечить равномерную нагрузку трехфазной линии 0,4кВ. Здесь важно, чтобы каждая фаза была загружена равномерно. Для этого двигатель подключают к линейному проводу, а освещение включают между фазным и нейтральным проводами, таким образом балансируя нагрузку между фазами.

В качестве исходных данных используются значения тока или мощности. Для длинных линий при расчете ΔU в линии учитывается индуктивное сопротивление.

сопротивление х0 провода находится в пределах от 0,32 до 0,44 Ом/км.

Используя приведенную ранее формулу для расчета потерь в проводнике, правую часть удобно разделить на активную и реактивную составляющие:

Подключение нагрузки

Нагрузки подключаются по-разному. Наиболее распространены следующие:

подключите нагрузку в конце линии (а ниже);
нагрузка равномерно распределяется по длине линии (рисунок б);
Линия Л1, к линии с равномерно распределенной нагрузкой подключается еще одна линия Л2 (рис в).

Схема, показывающая, как подключить нагрузку от электрощита

Расчет ЛЭП на потерю напряжения

Выберите среднее значение реактивного сопротивления для алюминиевых или стальных алюминиевых жил, например 0,35 Ом/км.
Расчет нагрузок P и Q.
Расчет потерь реактивной мощности:

Допустимые активные потери определяются исходя из разницы между заданными потерями напряжения и расчетными потерями реактивного напряжения:

Сечение проводника получается по следующему соотношению:

выберите ближайшее значение сечения из стандартного ряда и определите по таблице активное и реактивное сопротивление на 1 км линии.

На рисунке показаны поперечные сечения жил кабеля разных размеров.

Жилы кабеля различного сечения

На основании полученных значений рассчитайте величину регулировки падения напряжения по приведенной ранее формуле. При превышении допустимого значения расчет следует переснять с проволокой большего размера из того же ряда.

Пример 1. Расчет кабеля под активную нагрузку.

Для расчета кабеля сначала определите суммарную нагрузку всех потребителей электроэнергии. P=3,8кВт можно принять за исходное значение. Сила тока определяется по известной формуле:

если все нагрузки действительны, cosφ=1.

Подставив эти значения в формулу, находим силу тока, равную: I = 3,8∙1000/220 = 17,3 А.

по таблице можно найти сечение кабеля, которое для медных жил составляет 1,5 мм 2 .

теперь можно найти сопротивление кабеля длиной 20 м: R=2∙r0∙L/s=2∙0,0175 (Ом∙мм 2)∙20 (м)/1,5 (мм 2)=0,464 Ом.

Формула расчета сопротивления двухжильного кабеля учитывает длину двух проводов.

Определив значение сопротивления кабеля, можно легко найти потерю напряжения: ΔU=I∙R/U∙100% =17,3 А∙0,464 Ом/220 В∙100%=3,65 %.

Если входное номинальное напряжение составляет 220 В, допустимое отклонение нагрузки составляет 5 %, а полученный результат не превышает этого значения. При превышении допуска требуется проводник большего размера из стандартного ассортимента сечением 2,5 мм 2 .

Пример 2. Рассчитать падение напряжения при подаче питания на двигатель.

Читайте также статью: Как поставить пароль на приложение Android

Двигатель потребляет ток при следующих параметрах:

Ином = 100 А;
в нормальном режиме cos φ = 0,8;
Я запускаю = 500 А;
cos φ = 0,35 при запуске;
Падение напряжения на распределительном щите, распределяющем ток 1000 А, составляет 10 В.

на картинке. На рисунке ниже представлена схема питания электродвигателя.

схема питания электродвигателя (а) и освещения (б

чтобы избежать расчетов, используйте достаточно точные для практического использования таблицы, в которых рассчитано межфазное ΔU для значения тока 1 А в кабеле длиной 1 км. В следующей таблице указаны значения поперечного сечения для значений тока жилы, материала проводника и типа цепи.

Таблица определения потерь напряжения в кабеле

раздел (мм)2 однофазная цепьСбалансированная трехфазная схема

Мощность двигателя	свет	Мощность двигателя	свет
Обычный раб модель	выбросы	Обычный раб модель	выбросы
медь	алюминий	косинус = 0,8	косинус = 0,35	косинус = 1	косинус = 0,8	косинус = 0,35	косинус = 1
1,5	двадцать четыре	10,6	30	20	9.4	25
2,5	14,4	6.4	18	12	5,7	15
4	9.1	4.1	11.2	8	3.6	9,5
6	10	6.1	2,9	7,5	5.3	2,5	6.2
10	16	3.7	1,7	4,5	3.2	1,5	3.6
16	25	2.36	1.15	2,8	2.05	1	2.4
25	35	1,5	0,75	1,8	1.3	0,65	1,5
35	50	1.15	0,6	1,29	1	0,52	1.1
50	70	0,86	0,47	0,95	0,75	0,41	0,77
70	120	0,64	0,37	0,64	0,56	0,32	0,55
95	150	0,48	0,30	0,47	0,42	0,26	0,4
120	185	0,39	0,26	0,37	0,34	0,23	0,31
150	240	0,33	0,24	0,30	0,29	0,21	0,27
185	300	0,29	0,22	0,24	0,25	0,19	0,2
240	400	0,24	0,2	0,19	0,21	0,17	0,16
300	500	0,21	0,19	0,15	0,18	0,16	0,13

Падение напряжения двигателя при нормальной работе составляет:

Видео: Потери напряжения в электрических сетях 220/380 В и 12 Вольт. Сравнение расчетов с опытом

для сечения 35 мм 2ΔU для тока 1 А составит 1 В/км. Тогда при токе 100 А и длине кабеля 0,05 км потери будут равны ΔU = 1 В/А км∙100 А∙ 0,05 км = 5 В. При добавлении падения напряжения 10 В на панели общие потери составят Δ Utotal = 10 В + 5 В = 15 В. Таким образом, процент потерь составляет:

ΔU% = 100∙15/400 = 3,75 %.

Это значение значительно меньше допустимых потерь (8%) и считается приемлемым.

При запуске двигателя его ток увеличивается до 500 А. Это на 400 В выше номинального тока. На такую же величину увеличится нагрузка на распределительный щит. Ток составит 1400 А. Падение напряжения на нем увеличится пропорционально:

ΔU = 10∙1400/1000 = 14В.

Согласно таблице падение напряжения в кабеле составит: ΔU = 0,52∙500∙0,05 = 13 В. В сумме пусковые потери двигателя составят ΔUобщ = 13+14 = 27 В. Затем следует определить, как это будет выражаться в процентах: ΔU = 27/400∙100 =6,75%. Результат находится в пределах допустимого, так как не превышает лимит в 8%.

Защиту двигателя следует выбирать так, чтобы рабочее напряжение было больше, чем напряжение при запуске.

Пример 3. Расчет ΔU в цепях освещения.

три однофазные цепи освещения подключают параллельно к трехфазной четырехпроводной линии электропитания, состоящей из жил сечением 70 мм 2 , длиной 50 м и по которой протекает ток 150 А. Освещение составляет лишь часть нагрузки линии (рис b).

каждая цепь освещения выполнена из медного провода длиной 20 м сечением 2,5 мм 2 и пропускает ток 20 А. Все три нагрузки подключены к одной фазе. В этом случае линии электропередачи сбалансированы по нагрузке.

Необходимо определить падение напряжения в каждой цепи освещения.

Падение напряжения в трехфазной линии определяется эффективной нагрузкой, заданной в условиях примера: ΔU фазной линии = 0,55∙150∙0,05 = 4,125 В. Это межфазная потеря. Для решения этой задачи необходимо найти потери между фазой и нейтралью: ΔUline fn = 4,125/√3 = 2,4 В.

Падение напряжения в однофазной цепи составляет ΔUср = 18∙20∙0,02 = 7,2 В. Если сложить потери в линиях питания и цепи, то общая сумма составит ΔUav Total = 2,4 + 7,2 = 9,6 В. В процентном отношении это будет 9,6/230∙100 = 4,2%. Результат удовлетворительный, так как он на 6% меньше допустимого значения %.

Проверка напряжения. Видео

О том, как проверить падение напряжения на кабелях разных типов, можно узнать из видео ниже.

При подключении электроприборов важно правильно рассчитать и подобрать силовые кабели и провода так, чтобы потери напряжения в них не превышали допустимых пределов. К этому прибавляются еще и потери сети снабжения, которые следует суммировать.

Оцените эту статью: Похожие статьи

согласие на обработку персональных данных Размещая (вводя) свои персональные данные на сайте в сети Интернет www.kzeap.ru, я даю согласие ОАО «Кашинский электроаппаратный завод» (Россия, 171640.

С тех пор как человечество открыло электричество, многие ученые пытались изучить удивительные явления электрического тока и повысить его эффективную эффективность, проводя большое количество экспериментов и изобретая более современные эксперименты.

ОпределениеЭлектрификация — это процесс разделения электрических зарядов и их накопления в предметах и определенных местах тела. Это явление возникает в результате трения, соприкосновения или соприкосновения предметов.

Кабели ВВГ широко используются в электросетях. По популярности он занимает одну из лидирующих позиций, особенно благодаря своей универсальности и широкому ассортименту.

Среди множества типов измерений необходимо измерить силу удара, силу тяги, силу вращения и т д. Прибор, используемый для этой цели, называется динамометром. Само слово происходит от двух древнегреческих слов: δύναμις — «динамо.

В современную технологическую эпоху кабели так же необходимы для жизни, как и кислород. Кабельные линии играют стратегическую роль в передаче и распределении энергии по территории. Решать.

ПУЭ 7-е издание 2016 г упоминается в руководствах, пошаговых схемах и других руководствах, связанных с различными электромонтажными работами. Это сокращенное название руководства, содержащего подробные правила.

Для любого резистора, производимого в промышленных условиях, существует около десяти параметров, на которые следует обратить внимание при выборе. Главными среди них являются силы стихий существовать.

Одним из главных требований к электропроводке в вашем доме или офисе является безопасность. Основной способ обеспечить это – использование утеплителя. Однако прокладка проводки одним кабелем без соединений практически невозможна.