Содержание

Потери напряжения в кабеле: калькулятор для онлайн расчета

Потери напряжения в кабеле являются большой проблемой в случае длинного пути от источника питания к потребителю, а также высокой потребляемой мощности последнего. Неверно подобранные материалы для электрической линии (проводки), например, провода с очень тонкими жилами, начинают греться из-за низкой проводимости для электрического тока. Предоставленный нами калькулятор позволяет выполнить расчет потерь напряжения в кабеле онлайн:

Длина линии (м) / Материал кабеля:

МедьАлюминий

Сечение кабеля (мм²):

0,5 мм²0,75 мм²1,0 мм²1,5 мм²2,5 мм²4,0 мм²6,0 мм²10,0 мм²16,0 мм²25,0 мм²35,0 мм²50,0 мм²70,0 мм²95,0 мм²120 мм²

 

Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):

Мощность

1 фаза

Коэффициент мощности (cosφ):

Ток

3 фазы

Температура кабеля (°C):  
Потери напряжения (В / %)
Сопротивление провода (ом) 
Реактивная мощность (ВАр) 
Напряжение на нагрузке (В)
 

Также давайте разберемся, откуда берутся потери и почему. Токопроводящие жилы изготавливают из меди и алюминия они, хоть и являются отличными проводниками, но все равно обладают определенным удельным сопротивлением, которое является активным. На любом резистивном элементе падает определенное количество Вольт, согласно закону Ома:

U=I*Rпров

В постоянном токе при расчетах потерь напряжения в кабеле фигурирует только активное сопротивление R. В то же время при работе с переменным током, например, в сетях 0.4 кВ, к активной величине добавляется и реактивная часть — они составляют полное сопротивление Z (Xl и Xc). Роль реактивной мощности очень важна в расчетах, так как она составляет 20 и более процентов от потребляемой мощности.

Для чего нужен такой расчет? Всё очень просто: чем больше R проводки – тем больше потерь, и тем сильнее греются провода. Давайте разберемся как их рассчитать вручную, но проще это сделать с помощью онлайн калькулятора. Формула определения сопротивления проводника выглядит так:

R=p*L/S

где:

  • p — удельное сопротивление;
  • L — длина;
  • S — площадь поперечного сечения.

Отсюда следует, что оно зависит от длины и площади поперечного сечения. Чем длиннее и тоньше проводник — тем больше R, а для его уменьшения нужны жилы с большим поперечным сечением.

Тогда в простейшем случае потери равны падению напряжения на линии:

dU=I*Rпров

А с учетом полной мощности для переменного тока:

Но первая формула справедлива только для одной из токопроводящих жил, а электричество, как известно, нельзя передавать по одному проводу. Его передают как минимум по двум, в трехфазной сети — по четырем проводам.

Чтобы упростить себе калькуляцию и сохранить драгоценное время — пользуйтесь онлайн калькулятором для проведения расчетов потерь напряжения в кабеле. Для этого вы должны ввести параметры:

  • длину;
  • площадь поперечного сечения токопроводящих жил;
  • величину потребляемого тока или мощности;
  • количество фаз;
  • температуру проводника;
  • COS Ф.

В результате в пару кликов онлайн калькулятор предоставит вам следующие данные:

  • потери;
  • сопротивление кабеля;
  • реактивная мощность;
  • напряжение на нагрузке.

Материалы по теме:

Калькулятор расчета потерь напряжения

Длина линии (м) / Материал кабеля:

МедьАлюминий

Сечение кабеля (мм²):

0,5 мм²0,75 мм²1,0 мм²1,5 мм²2,5 мм²4,0 мм²6,0 мм²10,0 мм²16,0 мм²25,0 мм²35,0 мм²50,0 мм²70,0 мм²95,0 мм²120 мм²

 

Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):

Мощность

1 фаза

Коэффициент мощности (cosφ):

Ток

3 фазы

Температура кабеля (°C):

Результаты расчета

Потери напряжения (В / %)

Сопротивление провода (ом)

Реактивная мощность (ВАр)

Напряжение на нагрузке (В)

При проектировании сетей электроснабжения и слаботочных систем часто необходим расчет потерь в кабеле.

При решении вопросов проектирования, данный расчет важен для выбора кабеля с оптимальной площадью сечения жилы. Неправильный выбор кабеля может привести к тому, что система быстро выйдет из строя или просто не запустится. Именно поэтому при проектировании необходимо производить расчет потерь в кабеле.

РАСЧЁТ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КАБЕЛЕ.

Расчёт потерь напряжения в кабеле можно осуществить по следующей формуле:

ΔU=I*RL

Где ΔU – потери напряжения в линии,

I – ток потребления (определяется главным образом характеристиками потребителя),

RL – сопротивление кабеля (зависит от длины кабеля и площади сечения кабеля).

Потери мощности в кабеле в кабеле зависит так же главным образом от сопротивления кабеля. Излишнее рассеивание энергии в кабеле может привести к существенным потерям электроэнергии. Излишки тепла идут на нагрев кабеля, поэтому при больших нагрузках неправильный расчет потерь электроэнергии в кабеле может привести к сильному нагреву кабеля и повреждению изоляции, что небезопасно для жизни людей.

Так же при существенной длине линии это может привести к повышенному расходу электроэнергии, что при длительной эксплуатации может сказаться на расходах на электроэнергию. Неправильный расчёт потерь напряжения в кабеле может вызвать некорректную работу оборудования при передаче сигнала (например, периметральная система сигнализации). Кроме того, расчёт потерь напряжения в кабеле очень важен, если питание оборудования осуществляется от источника с низким напряжением питания (12-48 В постоянного или переменного тока). В этом случае, если длина провода и мощность нагрузки слишком велика, напряжение может упасть до уровня ниже номинальной потребляемой мощности устройства. Это приведет к тому, что устройство не будет работать.

ПУТИ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В КАБЕЛЕ.

Потери в кабеле можно снизить путем увеличения площади сечения кабеля, уменьшением длины кабеля или уменьшением нагрузки. Очень часто длину кабеля или нагрузку уменьшить невозможно, поэтому приходится увеличивать площадь сечения жилы кабеля, чтобы уменьшить его сопротивление.

С другой стороны использование кабеля у которого площадь сечения слишком большая приводит к увеличению затрат, т.к. кажущаяся небольшая разница между ценами на два кабеля с разной площадью сечения становится ощутимой при многокилометровых кабельных системах. Следовательно, при проектировании необходимо обязательно выбирать кабель нужного сечения, а для этого необходимо производить расчет потерь мощности в кабеле.

Если производить эти расчеты вручную, на подбор кабеля уйдет немало времени. Сегодня можно легко и быстро произвести расчет потерь в кабеле онлайн. С помощью различных специализированных калькуляторов можно произвести расчёт потерь напряжения в кабеле, расчет потери мощности в кабеле и расчет потерь электроэнергии в кабеле исходя из длины кабеля, площади сечения кабеля, параметров нагрузки (потребляемые напряжение и ток), а так же материала из которого изготовлены его жилы. Калькулятор для расчета потерь в кабеле онлайн – безусловно, хороший помощник любого проектировщика

Пример определения потери напряжения в линии 10 кВ

В данной статье я буду рассматривать 2 примера определения потери напряжения в воздушной линии 10 кВ, когда нагрузка подключена в конце линии и с несколькими нагрузками вдоль линии.

Пример 1 – Определение потери напряжения, когда нагрузка подключена в конце линии

Определить потерю напряжения в трехфазной воздушной линии с номинальным напряжением Uном.=10 кВ протяженностью l = 2 км, питающей электрооборудование коммунального предприятия мощностью Р=100 кВт. Коэффициент мощности нагрузки cosϕ = 0,8. Линия выполнена алюминиевыми проводами марки А-25 сечением 25 мм2, расстояние между фазами 600 мм.

Решение.

1. Определяем активное сопротивление провода марки А-25:

где:

  • γ – значение удельной проводимости для медных и алюминиевых проводов при температуре 20 °С принимается: для медных проводов – 53 м/Ом*мм2; для алюминиевых проводов – 31,7 м/Ом*мм2;
  • s – номинальное сечение провода(кабеля),мм2;

Также вы можете встретить в тех. литературе еще одну формулу по определению активного сопротивления провода (кабеля):

где:

  • ρ – значение удельного сопротивления принимается: для медных проводов — 0,017-0,018 Ом*мм2/м; для алюминиевых проводов – 0,026 — 0,028 Ом*мм2/м, см. таблицу 1.14 [Л2. с.30].

2. Определяем индуктивное сопротивление для провода марки А-25 [Л1.с.420]:

где:

  • Дср. – среднее геометрическое расстояние между осями проводов, мм;
  • d = 6,40 мм – диаметр провода, для марки провода А-25. Значение диаметра провода можно определить по ГОСТ 839-80  – «Провода неизолированные для воздушных линий электропередач» таблицы 1 – 4. В данном расчете я привожу значение диаметра провода, только для провода марки А, для остальных марок проводов значения диаметров проводов вы сможете найти непосредственно в самом ГОСТе;
  • µ — относительная магнитная проницаемость для цветных металлов (немагнитных) равна 1, для стальных проводов µ может достигать значений 103 и даже больше.

2.1 Определяем среднее геометрическое расстояние между осями трех проводов проложенных в одной плоскости [Л1.с.419]:

где: расстояние между проводами первой и второй фазы Д1-2= 600 мм, между второй и третью Д2-3 = 600 мм, между первой и третью Д1-3= 600 + 25 + 600 = 1225 мм.

3. Определяем коэффициент мощности tgϕ, зная cosϕ:

4. Определяем потерю напряжения в линии [Л1.с.422]:

Пример 2 – Определение потери напряжения с несколькими нагрузками вдоль линии

Определить потерю напряжения в трехфазной сети 10 кВ, изображенной на рис.1. Сеть выполнена воздушной линией с алюминиевыми проводами марки А-35 сечением 35 мм2 на участке А-Б и проводами марки А-25 сечением 25 мм2 на участке Б-В. Расстояние между фазами равно 600 мм. Соответствующая нагрузка, коэффициент мощности cosϕ в ответвлениях, а также длины участков сети указаны на схеме.

Решение.

1. Определяем активное сопротивление провода марки А-35 на участке А-Б:

2. Определяем индуктивное сопротивление для провода марки А-35 [Л1.с.420]:

2.1 Определяем среднее геометрическое расстояние между осями трех проводов проложенных в одной плоскости [Л1.с.419]:

где: расстояние между проводами первой и второй фазы Д1-2= 600 мм, между второй и третью Д2-3 = 600 мм, между первой и третью Д1-3= 600 + 35 + 600 = 1235 мм.

3. Определяем коэффициент мощности tgϕ1, зная cosϕ1:

4. Значения активного и индуктивного сопротивления для марки провода А-25 берем из примера 1: r02 = 1,26 Ом/км; х02 = 0,256 Ом/км; tgϕ2 = 0,75.

5. Определяем суммарную потерю напряжения в линии 10 кВ [Л1.с.422] :

где:

  • Uном. – номинальное напряжение, В;
  • r01, x01, r02, x02 – активные и индуктивные сопротивления трехфазных линий, Ом/км;
  • Р1,Р2 – мощности в ответвлениях, кВт;
  • L1,L2 – длины от начала линии до соответствующего ответвления, км;
  • tgϕ1, tgϕ2 – коэффициент мощности;

Литература:

1. Основы проектирования систем электроснабжения. Маньков В.Д. 2010 г.
2. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Калькулятор падения напряжения на проводе и формулы

Связанные ресурсы: калькулятор падения напряжения

Калькулятор падения напряжения на проводе и формулы

Конструктивные данные по приборам и электронике | Обзор расчетов падения напряжения

Этот калькулятор падения напряжения основан на общедоступной формуле и предоставит приблизительное значение для использования в проекте вашей электрической системы. Национальный электротехнический кодекс™, статьи 210.19(A)(1) FPN № 4 и 215.2(A)(3) FPN № 2 предполагают конструкцию с падением напряжения не более 3 % для фидеров и суммарным падением напряжения не более 5 % в ответвлениях. цепи до самой дальней розетки «обеспечит разумную эффективность работы».

Несмотря на то, что FPN (примечания, напечатанные мелким шрифтом) в данном случае являются не требованиями кода, а рекомендациями, надлежащей инженерной практикой все же является тщательное следование этим рекомендациям и даже превышение их там, где это необходимо. Фактически, Раздел 647, Чувствительное электронное оборудование, требует (а не FPN), чтобы падение напряжения для фидеров и ответвлений не превышало 1.5 % и 2,5 % соответственно и не должны превышать 1 % и 2 % соответственно для шнурового оборудования. К пожарным насосам предъявляются дополнительные требования по максимальному падению напряжения, которые изложены в Разделе 695.

Если вы увеличиваете размер ваших проводников, чтобы компенсировать падение напряжения, не забудьте проверить, совместим ли новый размер проводников с наконечниками, к которым они будут прикреплены. Производители автоматических выключателей предоставляют проводники приемлемых размеров, а в некоторых случаях для этой цели предлагают дополнительные наконечники большего размера.Кроме того, статья 250 требует, чтобы в случае увеличения сечения проводников сечение заземляющего проводника также должно было быть пропорционально увеличено.

В Веб-страница не работает, так как не включен JavaScript. Скорее всего, вы просматриваете с помощью веб-сайта Dropbox или другой ограниченной среды браузера.

Онлайн-калькулятор падения напряжения | Формула

Расчет падения напряжения

Падение напряжения — это падение напряжения, возникающее из-за импеданса цепи.Это уменьшение электрического потенциала на пути тока, протекающего через электрическую цепь. Калькулятор падения напряжения вычисляет падение напряжения, падение напряжения в процентах и ​​сопротивление провода электрической цепи на основе размера провода, типа тока, напряжения и силы тока.

Формула падения напряжения

Расчеты падения напряжения в основном выполняются для следующих типов тока: постоянный, однофазный и трехфазный.

DC / однофазные расчеты:

Падение напряжения для DC / одна фаза дана BY-

V Drop (V) = I (A) × R (Ом)

В падение   (В)  = I(0/Ом) 0 × L(A) 0 × (2 × L м/км))

3-фазные расчеты:

Падение напряжения для 3-х фаз определяется по формуле: 1.732 × I (A) × (L(м) × R(Ом/км) / 1000(м/км))

Где,

В падение   = 1   Падение напряжения в вольтах.

 I (A)        = Ток в амперах.

 R (Ом)         = сопротивление в омах.

L(м)       = длина провода в метрах.

Расчет сопротивления провода

Сопротивление провода рассчитывается по следующей формуле:

R   (Ом/кфут)  = 0.3048 × 10 9 × ρ (Ω · M) / (25.4 2 × A 2 )

R (Ω /кфут)  = Сопротивление в Ом/кфут.

ρ(Ом•м) = удельное сопротивление провода в омметрах.

A   2  = площадь поперечного сечения в квадратных дюймах.

После нажатия кнопки «Рассчитать» в течение нескольких секунд отображаются расчетное падение напряжения, падение напряжения в процентах и ​​сопротивление провода.

Калькуляторы сопротивления медного провода, падения напряжения и размера проводника

AWG расшифровывается как «American Wire Gauge» и является стандартизированная система калибров проволоки, используемая в США с 1857 года для диаметры круглого, цветного, электропроводящего провода. Площадь поперечного сечения провода определяет его сопротивление и пропускная способность по току. Чем больше диаметр проволоки, тем меньшее сопротивление он оказывает потоку электронов, и тем больше ток он может нести без перегрева.В таблице ниже список сопротивление медной проволоки для медной проволоки различного сечения. Это должно быть используется в качестве эмпирического правила, поскольку есть и другие факторы, влияющие на номинальный ток провода, включая температуру окружающей среды, изоляцию ограничения температуры, конвекции воздуха и т. д. Национальный электротехнический кодекс (NEC) для конкретных рекомендаций.

Размеры и сопротивление проводов

AWG
Калибр AWG Диаметр проводника в дюймах Диаметр проводника мм Ом на 1000 футов
0000 0,46 11. 684 0,049
000 0,4096 10.40384 0,0618
00 0,3648 9.26592 0,0779
0 0,3249 8.25246 0.0983
1 0,2893 7.34822 0,1239
2 0,2576 6.54304 0,1563
3 0,2294 5,82676 0,197
4 0,2043 5.18922 0,2485
5 0.1819 4.62026 0,3133
6 0,162 4.1148 0,3951
7 0,1443 3,66522 0,4982
8 0,1285 3,2639 0,6282
9 0,1144 2.
0.7921
10 0,1019 2,58826 0,9989
11 0,0907 2. 30378 1,26
12 0,0808 2.05232 1,588
13 0,072 1,8288 2.003
14 0.0641 1,62814 2,525
15 0,0571 1.45034 3,184
16 0,0508 1.29032 4.016
17 0,0453 1.15062 5.064
18 0,0403 1.02362 6.385
19 0,0359 0, 8.051
20 0,032 0,8128 10,15
21 0,0285 0,7239 12,8
22 0,0254 0,64516 16.14
23 0.0226 0,57404 20,36
24 0,0201 0,51054 25,67
25 0,0179 0,45466 32,37
26 0,0159 0,40386 40,81
27 0,0142 0. 36068 51,47
28 0,0126 0,32004 64,9
29 0,0113 0,28702 81,83
30 0,01 0,254 103,2
31 0,0089 0,22606 130,1
32 0.008 0,2032 164,1

То На приведенной ниже диаграмме показаны многие из распространенных размеров медных проводов, используемых при проводка дома. Общие рейтинги мощности также перечислены, но вам следует обратиться к таблицам ниже для более точного определения емкости рейтинги. На этом рисунке показаны относительные размеры общие калибры проволоки.

Общие размеры медных проводов

В этой таблице указана номинальная сила тока для обычных изолированных проводников, включая Romex.Изолированные жилы должны иметь номинальная температура и тип (например, THWN 75ºC), напечатанные на внешней стороне кабель. Затем вы можете следовать приведенной ниже таблице, чтобы увидеть, сколько ток, который разрешено пропускать через проводник. Этот таблица предполагает не более трех проводников в кабелепроводе или кабеле или землей (непосредственно закопанной) и основан на температуре окружающей среды 30ºC (86ºF).

Токовые нагрузки изолированных проводников

Размер Температурный диапазон проводника Размер
АВГ 60°С 75°С 90°С 60°С 75°С 90°С АВГ
(140ºF) (167ºF)  (194ºF) (140ºF) (167ºF) (194ºF)
Типы Типы Типы Типы Типы Типы
Т
ТВ
УФ
THW
THWN
XHHW
ИСПОЛЬЗОВАТЬ
RHH
THHN
XHHW
Т
ТВ
УФ
THW
THWN
XHHW
ИСПОЛЬЗОВАТЬ
RHH
THHN
XHHW
0 Медь Алюминий  
14 20 20 25 —- —- —- —-
12 25 25 30 20 20 25 12
10 30 35 40 25 30 35 10
8 40 50 55 30 40 45 8
6 55 65 75 40 50 60 6
4 70 85 95 55 65 75 4
3 85 100 110 65 75 85 3
2 95 115 130 75 90 100 2
1 110 130 150 85 100 115 1
0 125 150 170 100 120 135 0
00 145 175 195 115 135 150 00
000 165 200 225 130 155 175 000
0000 195 230 260 150 180 205 0000
250 215 255 290 170 205 230 250
300 240 285 320 190 230 255 300
350 260 310 350 210 250 280 350
400 280 335 380 225 270 305 400
500 320 380 430 260 310 350 500

В таблице ниже указано максимальное количество проводников THNN, Вы можете установить трубу заданного размера. Поправочные коэффициенты должны использовать при размещении более 3 проводников в кабелепроводе.

Максимальное количество проводников THNN в кабелепроводе

Размер кабелепровода (дюймы)
АВГ 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 5 6
14 13 24 39 69 94 154            
12 10 18 29 51 70 114 164          
10 6 11 18 32 44 73 104 160        
8 3 5 9 16 22 36 51 51 106 136    
6 1 4 6 11 15 26 37 37 76 98 154  
4 1 2 4 7 9 16 22 22 47 60 94 137
3 1 1 3 6 8 13 19 29 39 51 80 116
2 1 1 3 5 7 11 16 25 33 43 67 97
1   1 1 3 5 8 12 18 25 32 50 72
0   1 1 3 4 7 10 15 21 27 42 61
00   1 1 2 3 6 8 13 17 22 35 51
000   1 1 1 3 5 7 11 14 18 29 42
0000   1 1 1 2 4 6 9 12 15 24 35
250     1 1 1 3 4 7 10 12 20 28
300     1 1 1 3 4 6 8 11 17 24
350     1 1 1 2 3 5 7 9 15 21
400       1 1 1 3 5 6 8 13 19
500       1 1 1 2 4 5 7 11 16

Поправочные коэффициенты силы тока для более чем 3 проводников в Гоночная дорожка

Нет. Проводники от 4 до 6 от 7 до 9 от 10 до 20 с 21 по 30 от 31 до 40
Фактор 0,8 0,7 0,6 0,45 0,4

Почему мне нужен провод большего сечения, чтобы нести больший ток?

Чем больше сечение медного провода, тем меньше сопротивление и, следовательно, больший ток он может нести без перегрева.Сопротивление мешает к потоку электронов и вызывает падение напряжения на проводе. Вы хотите максимально избежать падения напряжения на проводке потому что они выделяют тепло и энергию впустую. Калькулятор ниже поможет определить, какое падение напряжения вы получите с с учетом медного провода и связанного с ним сопротивления.

Калькулятор падения напряжения

Этот калькулятор определяет падение напряжения для алюминиевая или медная проволока любого сечения.Ты как правило, следует ориентироваться на менее 3% падение напряжения в данной цепи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.