Рассчитать падение напряжения в кабеле: Расчёт потерь напряжения в кабеле

Содержание

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

Как рассчитать потери напряжения в кабеле?

  1. Расчет потери напряжения для сетей постоянного тока 12, 24, 36В.
  2. Расчет потери напряжения без учета индуктивного сопротивления 220/380В.
  3. Расчет потери напряжения с учетом индуктивного сопротивления 380В.

При проектировании сетей  часто приходится рассчитывать потерю напряжения в кабеле. Сейчас я хочу рассказать про основные расчеты потери напряжения в сетях постоянного и переменного тока, в однофазных и трехфазных сетях.

Обратимся к нормативным документам и посмотри какие допустимые значения отклонения напряжения.

ТКП 45-4.04-149-2009 (РБ).

9.23 Отклонения напряжения от номинального на зажимах силовых электроприемников и наиболее удаленных ламп электрического освещения недолжны превышать в нормальном режиме ±5 %,
а в после аварийном режиме при наибольших расчетных нагрузках—±10%. В сетях напряжения

12–42 В (считая от источника напряжения, например пони­жающего трансформатора) отклонения напряжения разрешается принимать до 10%.

Допускается отклонение напряжения для электродвигателей в пусковых режимах, но не более 15 %. При этом должна обеспечиваться устойчивая работа пусковой аппаратуры и запуск двигателя.

В нормальном режиме работы при загрузке силовых трансформаторов в ТП, не превышающей 70 % от их номинальной мощности, допустимые (располагаемые) суммарные потери напряжения
от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях, учитывающие потери холостого хода трансформаторов и потери напряжения в них, приведенные ко вторичному напряжению, недолжны, как правило, превышать 7,5 %. При этом потери напряжения в электроустановках внутри зданий недолжны превышать 4 % от номинального напряжения, для постановочного освещения — 5%.

СП 31-110-2003 (РФ).
7.23 Отклонения напряжения от номинального на зажимах силовых электроприемников и наиболее удаленных ламп электрического освещения не должны превышать в нормальном режиме ±5%, а предельно допустимые в послеаварийном режиме при наибольших расчетных нагрузках — ±10%. В сетях напряжением 12-50 В (считая от источника питания, например понижающего трансформатора) отклонения напряжения разрешается принимать до 10%.

Для ряда электроприемников (аппараты управления, электродвигатели) допускается снижение напряжения в пусковых режимах в пределах значений, регламентированных для данных электроприемников, но не более 15%.

С учетом регламентированных отклонений от номинального значения суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5%.

Размах изменений напряжения на зажимах электроприемников при пуске электродвигателя не должен превышать значений, установленных ГОСТ 13109.

ГОСТ 13109.

5.3.2 Предельно допустимое значение суммы установившегося отклонения напряжения dUy и размаха изменений напряжения  в точках присоединения к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ равно 10 % от номинального напряжения.

Потери напряжения зависят от материала кабеля (медь, алюминий), сечения,  длины линии, мощности (силы тока) и напряжения.

Для расчета потери напряжения я сделал 3 программки в Excele на основе книги Ф. Ф. Карпова «Как выбрать сечение проводов и кабелей».

1 Для сетей постоянного тока индуктивное сопротивление не учитывают. Рассчитать потерю напряжения можно по следующим формулам (для двухпроводной линии):

По этим формулам я считаю потерю напряжения электроприводов открывания окон (24В), а также сети освещения (220В).

Внешний вид программы для расчета потери напряжения 12, 24, 36, 42В

2  Для трехфазных сетей, где косинус равен 1 индуктивное сопротивление также не учитывают. Этот метод также можно использовать для сетей освещения, т.к. у них cos близок к 1, погрешность получим не значительную. Формула для расчета потери напряжения (380В):

Внешний вид программы для расчета потери напряжения 220/380В

3 Расчет потери напряжения с учетом индуктивного сопротивления применяют в остальных случаях, в частности в  сетях. Формула для расчета потери напряжения с учетом индуктивного сопротивления:

Внешний вид программы для расчета потери напряжения 380В, 6кВ, 10кВ

Чтобы получить программу, зайдите на страницу МОИ ПРОГРАММЫ.

Жду ваших отзывов и предложений:)

Советую почитать:

Расчет потери напряжения в кабеле

В качестве примера расчёта потерь в кабеле рассмотрим схему трансляционной линии с ответвлением:

Рисунок 1. Пример трансляционной линии

Расстояние между громкоговорителями основной линии составляет 10 м, на ответвлении — 7 м. Расчет осуществляется для кабеля сечением 1 мм

2.

Прежде чем начать расчет мощности на громкоговорителях, ответвление линии необходимо заменить эквивалентной нагрузкой.

Рисунок 2. Расчет эквивалента ответвления

Как следует из расчетов, эквивалентом ответвления будет громкоговоритель, имеющий сопротивление 833,54 Ом или мощность 11,99 Вт (P = U2/R, U=100 В).

С учетом эквивалентной нагрузки рассчитаем напряжение на громкоговорителях главной ветви.

Рисунок 3. Потери в кабеле главной ветви линии

Мы получили значения напряжения на всех громкоговорителях главной ветви.

Вычисленные значения для эквивалентной нагрузки позволяют произвести дальнейшие расчёты для громкоговорителей, расположенных на ответвлении.

Рисунок 4. Расчет потерь в кабеле ответвления

Для расчёта любой трансляционной линии необходимо учитывать потери, связанные с протяженностью кабеля подключения громкоговорителей. Поскольку соединительный кабель имеет конечное, пусть и малое, сопротивление, то часть мощности, подводимой от усилителя, будет рассеиваться в виде тепла. В проектируемых системах оповещения для расчёта уровня звукового давления принципиально важно знать точную величину мощности, поступающей на громкоговорители.

Предлагаемая программа позволяет предельно точно построить 100-вольтную трансляционную линию, учитывая мощность громкоговорителей и характеристики кабеля. По результатам программы оценивается уровень потерь для разного типа применяемого кабеля, а также рассчитывается напряжение в точках подсоединения громкоговорителей и мощность их фактического использования.

Падение напряжения: расчет, формула, как найти

Чтобы понять, что такое падение напряжения, следует вспомнить, какие виды напряженности в цепи бывают. Их всего два: напряженность источника питания (при этом источник питания должен быть подключен к контуру) и, собственно, снижение напряжения, которое рассматривается отдельно или в отношении контура. В этом материале будет рассмотрено, как найти падение напряжения, и дана формула расчета падения напряжения в кабеле.

Что означает падение напряжения

Падение происходит, когда происходит перенос нагрузки на всем участке электрической цепи. Действие этой нагрузки напрямую зависит от параметра напряженности в ее узловых элементах. Когда определяется сечение проводника, важно участь, что его значение должно быть таким, чтобы в процессе нагрузки сохранялось в определенных границах, которые должны поддерживаться для нормального выполнения работы сети.

Мнемоническая диаграмма для закона Ома

Более того, нельзя пренебрегать и характеристикой сопротивляемости проводников, из которых состоит цепь. Оно, конечно, незначительное, но его влияние весьма существенно. Падение  происходит при передаче тока. Именно поэтому, чтобы, например, двигатель или цель освещения работали стабильно, необходимо поддерживать оптимальный уровень, для этого тщательно рассчитывают провода электроцепи.

Важно! Предел допустимого значения рассматриваемой характеристики отличается от страны к стране. Забывать это нельзя. Если она снижается ниже значений, которые определены в определенной стране, следует использовать провода с большим сечением.

Любой электроприбор будет работать полноценно, если к нему подается то значение, на которое он рассчитан. Если провод взят неверно, то из-за него происходят большие потери электронапряжения, и оборудование будет работать с заниженными параметрами. Особенно актуально это для постоянного тока и низкой напряженности. Например, если оно равно 12 В, то потеря одного-двух вольт уже будет критической.

Закон Ома для участка цепи

Допустимое падение напряжение в кабеле

Значение потери электронапряжения регламентируется и нормируется сразу несколькими правилами и инструкциями устройства электроустановок. Так, согласно правилу СП 31-110-2003, суммарная потеря напряжения от входной точки в помещении до максимально удаленного от нее потребителя электроэнергии не должно быть больше 7.5 %. Это правило работает на всех электроцепях с напряжением не более 400 вольт. Данное правило используется при монтаже и проектировке сетей, а также при их проверке службами Ростехнадзора.

Важно! Этот документ обобщает и отклонение электронапряжения в сетях однофазного тока бытового назначения. Оно должно быть не более 5 % при нормальной работе и 10 % после аварийной ситуации. Если сеть низковольтная, то есть до 50 вольт, то нормальным падением считается +-10 %.

Для кабелей питающей сети используют правило РД 34.20.185-94. Оно допускает параметр потерь не более 6 %, если напряжение составляет 10 кВ и не более 4–6 % при электронапряжении 380 вольт. Чтобы одновременно соблюсти эти правила и инструкции, добиваются потерь 1.5 % для малоэтажных знаний и 2.5 % для многоэтажных.

Падение напряжения на резисторе

Проверка кабеля по потере напряжения

Всем известно, что протекание электрического тока по проводу или кабелю с определенным сопротивлением всегда связано с потерей напряжения в этом проводнике.

Согласно правилам Речного регистра, общая потеря электронапряжения в главном распределительном щите до всех потребителей не должна превышать следующие значения:

  • при освещении и сигнализации при напряжении более 50 вольт – 5 %;
  • при освещении и сигнализации при напряжении 50 вольт – 10 %;
  • при силовых потреблениях, нагревательных и отопительных систем вне зависимости от электронапряжения – 7 %;
  • при силовых потреблениях с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы вне зависимости от электронапряжения – 10 %;
  • при пуске двигателей – 25 %;
  • при питании щита радиостанции или другого радиооборудования или при зарядке аккумуляторов – 5 %;
  • при подаче электричества в генераторы и распределительный щит – 1 %.

Исходя из этого и выбирают различные типы кабелей, способных поддерживать такую потерю напряжения.

Пример калькулятора для автоматизации вычислений

Как найти падение напряжения и правильно рассчитать его потерю в кабеле

Одним из основных параметров, благодаря которому считается напряженность, является удельное сопротивление проводника. Для проводки от станции или щитка к помещению используются медные или алюминиевые провода. Их удельные сопротивления равны 0,0175 Ом*мм2/м для меди и 0,0280 Ом*мм2/м для алюминия.

Рассчитать падение электронапряжения для цепи постоянного тока в 12 вольт можно следующими формулами:

  • определение номинального тока, проходящего через проводник. I = P/U, где P – мощность, а U – номинальное электронапряжение;
  • определение сопротивления R=(2*ρ*L)/s, где ρ – удельное сопротивление проводника, s – сечение провода в миллиметрах квадратных, а L – длина линии в миллиметрах;
  • определение потери напряженности ΔU=(2*I*L)/(γ*s), где γ – это величина, которая равна обратному удельному сопротивлению;
  • определение требуемой площади сечения провода: s=(2*I*L)/(γ*ΔU).

Важно! Благодаря последней формуле можно рассчитать необходимую площадь сечения провода по нагрузке и произвести проверочный расчет потерь.

Таблица значений индуктивных сопротивлений

В трехфазной сети

Для обеспечения оптимальной нагрузки в трехфазной сети каждая фаза должна быть нагружена равномерно. Для решения поставленной задачи подключение электромоторов следует выполнять к линейным проводникам, а светильников – между нейтральной линией и фазами.

Потеря электронапряжения в каждом проводе трехфазной линии с учетом индуктивного сопротивления проводов подсчитывается по формуле

Формула расчета

Первый член суммы – это активная, а второй – пассивная составляющие потери напряженности. Для удобства расчетов можно пользоваться специальными таблицами или онлайн-калькуляторами. Ниже приведен пример такой таблицы, где учтены потери напряжения в трехфазной ВЛ с алюминиевыми проводами электронапряжением 0,4 кВ.

Пример таблицы

Потери напряжения определены следующей формулой:

ΔU = ΔUтабл * Ма;

Здесь ΔU—потеря напряжения, ΔUтабл — значение относительных потерь, % на 1 кВт·км, Ма — произведение передаваемой мощности Р (кВт) на длину линии, кВт·км.

Однолинейная схема линии трехфазного тока

На участке цепи

Для того, чтобы провести замер потери напряжения на участке цепи, следует:

  • Произвести замер в начале цепи.
  • Выполнить замер напряжения на самом удаленном участке.
  • Высчитать разницу и сравнить с нормативным значением. При большом падении рекомендуется провести проверку состояния проводки и заменить провода на изделия с меньшим сечением и сопротивлением.

Важно! В сетях с напряжением до 220 в потери можно определить при помощи обычного вольтметра или мультиметра.

Базовым способом расчета потери мощности может служить онлайн-калькулятор, который проводит расчеты по исходным данным (длина, сечение, нагрузка, напряжение и число фаз).

Образец калькулятора для вычисления потерь

Таким образом, вычислить и посчитать потери напряжения можно с помощью простых формул, которые для удобства уже собраны в таблицы и онлайн-калькуляторы, позволяющие автоматически вычислять величину по заданным параметрам.

Расчет падения напряжения в кабеле: калькулятор онлайн, формула расчета

Производя расчет потерь электроэнергии в кабеле, важно учитывать его длину, сечения жил, удельное индуктивное сопротивление, подключение проводов. Благодаря этой справочной информации вы сможете самостоятельно произвести расчет падения напряжения.

Виды и структура потерь

Даже самые эффективные системы электроснабжения имеют те или иные фактические потери электроэнергии. Под потерями понимается разница между данной пользователям электрической энергией и по факту пришедшей к ним. Это связано с несовершенством систем и с физическими свойствами материалов, из которых они изготовлены.

Самый распространенный вид потерь электроэнергии в электрических сетях связан с потерями напряжения от длины кабеля. Для нормирования финансовых трат и подсчета их действительной величины была разработана такая классификация:

  1. Технический фактор. Он связан с особенностями физических процессов и может изменяться под влиянием нагрузок, условных постоянных затрат и климатических обстоятельств.
  2. Затраты на использование дополнительного снабжения и обеспечение нужных условий для деятельности технического персонала.
  3. Коммерческий фактор. В эту группу входят отклонения из-за несовершенства контрольно-измерительных приборов и прочие моменты, провоцирующие недоучет электрической энергии.

Основные причины появления потери напряжения

Основная причина потери мощности в кабеле — это потери в линиях электропередач. На расстоянии от электростанции до потребителей не только рассеивается мощность электроэнергии, но и падает напряжение (что при достижении значения меньше минимально допустимого может спровоцировать не только неэффективную работу приборов, но и полную их неработоспособность.

Также потери в электрических сетях могут быть вызваны реактивной составляющей участка электрической цепи, то есть наличием на этих участках любых индуктивных элементов (это могут быть катушки связи и контуров, трансформаторы, дроссели низкой и высокой частот, электродвигатели).

Способы уменьшения потерь в электрических сетях

Пользователь сети не может повлиять на потери в ЛЭП, но может снизить падение напряжения на участке цепи, грамотно подключив ее элементы.

Медный кабель лучше соединять с медным, а алюминиевый — с алюминиевым. Количество соединений проводов, где материал жилы изменяется, лучше свести к минимуму, так как в таких местах не только рассеивается энергия, но и увеличивается тепловыделение, что при недостаточном уровне теплозоляции может быть пожароопасным. Учитывая показатели удельной проводимости и удельного сопротивления меди и алюминия, более эффективно в плане энергозатрат использовать медь.

Если это возможно, при планировании электрической цепи любые индуктивные элементы, такие как катушки (L), трансформаторы и электродвигатели, лучше подключать параллельно, так как согласно законам физики, общая индуктивность такой схемы снижается, а при последовательном подключении, наоборот, увеличивается.

Еще для сглаживания реактивной составляющей используют конденсаторные установки (или RC-фильтры в совокупности с резисторами).

В зависимости от принципа подключения конденсаторов и потребителя имеется несколько типов компенсации: личная, групповая и общая.

  1. При личной компенсации емкости присоединяют непосредственно к месту появления реактивной мощности, то есть собственный конденсатор — к асинхронному мотору, еще один — к газоразрядной лампе, еще один — к сварочному, еще один — для трансформатора и т.д. В этой точке приходящие кабели разгружаются от реактивных токов к отдельному пользователю.
  2. Групповая компенсация включает в себя присоединение одного или нескольких конденсаторов к нескольким элементам с большими индуктивными характеристиками. В данной ситуации регулярная одновременная деятельность нескольких потребителей связана с передачей суммарной реактивной энергии между нагрузками и конденсаторами. Линия, которая подводит электрическую энергию к группе нагрузок, разгрузится.
  3. Общая компенсация предусматривает вставку конденсаторов с регулятором в основном щите, или ГРЩ. Он производит оценку по факту текущего потребления реактивной мощности и быстро подсоединяет и отсоединяет нужное число конденсаторов. В результате берущаяся от сети общая мощность приводится к минимуму в согласии с моментальной величиной необходимой реактивной мощности.
  4. Все установки компенсации реактивной мощности включают в себя пару ветвей конденсаторов, пару ступеней, которые образуются специально для электрической сети в зависимости от потенциальных нагрузок. Типичные габариты ступеней: 5; 10; 20; 30; 50; 7,5; 12,5; 25 квар.

Для приобретения больших ступеней (100 и больше квар) соединяют параллельно небольшие. Нагрузки на сети уменьшаются, токи включения и их помехи снижаются. В сетях с множеством высоких гармоник сетевого напряжения конденсаторы защищают дросселями.

Автоматические компенсаторы обеспечивают сети, снабженной ими, такие преимущества:

  • уменьшают загрузку трансформаторов;
  • делают более простыми требования к сечению кабелей;
  • дают возможность загрузить электросети больше, чем можно без компенсации;
  • ликвидируют причины уменьшения напряжения сети, даже когда нагрузка подсоединена протяженными кабелями;
  • увеличивают КПД мобильных генераторов на топливе;
  • упрощают запуск электрических двигателей;
  • увеличивают косинус фи;
  • ликвидируют реактивную мощность из контуров;
  • защищают от перенапряжений;
  • совершенствуют регулировку характеристик сетей.

Калькулятор расчета потерь напряжения в кабеле

Для любого кабеля расчет потерь напряжения можно произвести онлайн. Ниже приведен онлайн-калькулятор потерь в кабеле напряжения.

Калькулятор находится в разработке, в ближайшее время он станет доступным.

Расчет с применением формулы

Если вы желаете самостоятельно посчитать, каково падение напряжение в проводе, учитывая его длину и прочие факторы, влияющие на потери, можно использовать формулу расчета падения напряжения в кабеле:

ΔU, % = (Uн — U) * 100/ Uн,

где Uн — номинальное напряжение на входе в сеть;

U — напряжение на отдельном элементе сети (считают потери в процентах от номинала, имеющегося на входе напряжения).

Из этого можно вывести формулу расчета потерь электроэнергии:

ΔP, % = (Uн — U) * I * 100/ Uн,

где Uн — номинальное напряжение на входе в сеть;

I — фактический ток сети;

U — напряжение на отдельном элементе сети (считают потери в процентах от номинала, имеющегося на входе напряжения).

Таблица потерь напряжения по длине кабеля

Ниже приведены приблизительные падения напряжения по длине кабеля (таблица Кнорринга). Определяем необходимое сечение и смотрим значение в соответствующем столбце.


Жилы проводов при течении тока излучают тепло. Размер тока вместе с сопротивлением жил определяет степень потерь. Если иметь данные о сопротивлении кабеля и величине проходящего через них тока, получится узнать сумму потерь в контуре.

Таблицы не принимают во внимание индуктивное сопротивление, т.к. при использовании проводов оно чрезмерно мало и не может равняться активному.

Кто платит за потери электричества

Потери электроэнергии при передаче (если передавать ее на большие расстояния) могут быть существенными. Это влияет на финансовую сторону вопроса. Реактивную составляющую учитывают при определении общего тарифа использования номинального тока для населения.

Для однофазных линий она уже включена в стоимость, учитывая параметры сети. Для юридических лиц эта составляющая рассчитывается независимо от активных нагрузок и в предоставляемом счете указывается отдельно, по особому тарифу (дешевле, чем активная). Делается это ввиду наличия на предприятиях большого количество индукционных механизмов (например, электродвигателей).

Органы энергонадзора устанавливают допустимое падение напряжения, или норматив потерь в электрических сетях. За потери при передаче электроэнергии платит пользователь. Поэтому, с точки зрения потребителя, экономически выгодно подумать о том, чтобы снизить их, изменив характеристики электрической цепи.

в кабеле при питании нагрузок шлейфом

Расчет падения напряжения при питании потребителей по радиальным схемам достаточно прост. Один участок, одно сечение кабеля, одна длина, один ток нагрузки. Подставляем эти данные в формулу и получаем результат.

При питании потребителей по магистральным схемам (шлейфом) расчет падения напряжения выполнить сложнее. Фактически, приходится выполнять несколько расчетов падения напряжения для одной линии: нужно выполнять расчет падения напряжения для каждого участка. Дополнительные сложности возникают при изменении потребляемой мощности электроприемников, запитанных по магистральной схеме. Изменение мощности одного электроприемника отражается на всей цепочке.

Насколько часто на практике встречается питание по магистральным схемам и шлейфом? Примеров привести можно много:

  • В групповых сетях — это сети освещения, розеточные сети.
  • В жилых домах этажные щиты запитаны по магистральным схемам.
  • В промышленных и коммерческих зданиях также часто применяются магистральные схемы питания и питания шлейфом щитов.
  • Шинопровод является примером питания потребителей по магистральной схеме.
  • Питание опор наружного освещения дорог.

Рассмотрим расчет падения напряжения на примере наружного освещения.

Предположим, что нужно выполнить расчет падения напряжения для четырёх столбов наружного освещения, последовательно запитанных от щита наружного освещения ЩНО.

Длина участков от щита до столба, между столбами: L1, L2, L3, L4.
Ток, протекающий по участкам: I1, I2, I3, I4.
Падение напряжения на участках: dU%1, dU%2, dU%3, dU%4.
Ток, потребляемый светильниками на каждом столбе, Ilamp.

Столбы запитаны шлейфом, соответственно:

  • I4=Ilamp
  • I3=I4+Ilamp
  • I2=I3+Ilamp
  • I1=I2+Ilamp

Ток, потребляемый лампой, неизвестен, зато известна мощность лампы и её тип (либо из каталога, либо по п.6.30 СП 31-110-2003).

Ток определяем по формуле:

Формула расчета полного фазного тока

Iф — полный фазный ток
P — активная мощность
Uф — фазное напряжение
cosφ — коэффициент мощности
Nф — число фаз (Nф=1 для однофазной нагрузки, Nф=3 для однофазной нагрузки)

Напомню, что линейное (междуфазное) напряжение больше фазного напряжения в √3 раз:

При расчете падения напряжения в трехфазной сети подразумевают падение линейного напряжения, в однофазных — однофазного.

Расчет падения напряжения выполняется по формулам:

Формула расчета падения напряжения в трехфазной цепи


Формула расчета падения напряжения в однофазной цепи

Iф — полный фазный ток, протекающий по участку
R — сопротивление участка
cosφ — коэффициент мощности

Сопротивление участка рассчитывается по формуле

ρ — удельной сопротивление проводника (медь, алюминий)
L — длина участка
S — сечение проводника
N — число параллельнопроложенных проводников в линии

Обычно в каталогах приводят удельные значения сопротивления для различных сечений проводников

При наличии информации об удельных сопротивлениях проводников формулы расчета падения напряжения принимают вид:

Формула расчета падения напряжения в трехфазной цепи


Формула расчета падения напряжения в однофазной цепи

Подставляя в формулу соответствующие значения токов, удельных сопротивлений, длины, количества параллельнопроложенных проводников и коэффициента мощности, вычисляем величину падения напряжения на участке.

Нормативными документами регламентируется величина относительного падения напряжения (в процентах от номинального значения), которая рассчитывается по формуле:

U — номинальное напряжение сети.

Формула расчета относительного падения напряжения одинакова для трехфазной и однофазной сети. При расчете в трехфазной сети нужно подставлять трехфазное падение и номинальное напряжения, при расчете в однофазной сети — однофазные:

Формула расчета относительного падения напряжения в трехфазной сети


Формула расчета относительного падения напряжения в однофазной сети

С теорией закончено, рассмотрим, как это реализовать с использованием DDECAD.

Примем следующие исходные данные:

  • Мощность лампы 250Вт, cosφ=0,85.
  • Расстояние между столбами, от щита до первого столба L1=L2=L3=L4=20м.
  • Питание столбов осуществляется медным кабелем 3×10.
  • Ответвление от питающего кабеля до лампы выполнено кабелем 3×2,5, L=6м.

Для каждого столба в программе DDECAD создаём расчетную таблицу.

Заполняем данные для лампы в каждой расчетной таблице:

Подключаем к расчетной таблице Столб 3 расчетную таблицу Столб 4, к Столб 2 — Столб 3, к Столб 1 — Столб 2, к ЩНО — Столб 1:

Далее, из расчетной таблицы ЩНО рассчитанное программой значение падения напряжения в конце первого участка (Столб 1) переносим в зелёную ячейку расчетной таблицы Столб 1:

Переносить значения следует делая ссылку на ячейку расчетной таблицы вышестоящего щита. В случае Столб 1 и ЩНО это делается так:

  1. В расчетной таблице Столб 1 курсор устанавливают на зелёную ячейку в столбике «∆U».
  2. Нажимают «=».
  3. Переключаются на расчетную таблицу ЩНО.
  4. Устанавливают курсор на ячейку в столбике «∆U∑», находящуюся в строке Столб 1.
  5. Нажимают «Enter».

Получаем рассчитанное значение падения напряжения в конце второго участка (Столб 2) — 0,37% и рассчитанное падение напряжения на лампе — 0,27%.

Аналогично делаем для всех остальных расчетных таблиц и получаем рассчитанные значения падения напряжения на всех участках.
Так как мы выполнили связывание таблиц (средствами программы, подключая одну таблицу к другой, и вручную, перенося значения падения напряжения), то получили связанную систему. При внесении любых изменений всё будет автоматически пересчитано.


Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail

Читайте также:

Расчет потерь напряжения в кабеле

Для того чтобы обеспечить подачу напряжения от распределительного устройства к конечному потребителю используются линии электропередач. Они могут быть воздушными или кабельными и имеют значительную протяженность.

Как и все проводники, они имеют сопротивление, которое зависит от длины и чем они протяжение, тем больше потеря напряжения.

И чем длиннее линия, тем потери напряжения будут больше. Т.е. напряжение на входе и в конце линии будет разное.

Чтобы оборудование работало без сбоев, эти потери нормируются. Они суммарно должны иметь значение, не превышающее 9%.

Максимальное понижение напряжение на вводе составляет пять процентов, а до самого удаленного потребителя не более четырех процентов. В трехфазной сети при трех или четырех проводной сети этот показатель не должен превышать 10%.

Симптомы снижения напряжения у потребителя

Если эти показатели не соблюдаются, конечные потребители не смогут обеспечить номинальные параметры. При снижении напряжения возникают следующие симптомы:

  • Осветительные приборы, в которых используются лампы накаливания, начинают работать (светиться) в половину накала;
  • При включении электродвигателей уменьшается пусковое усилие на валу. В результате чего двигатель не вращается, и как следствие происходит перегрев обмоток и выход из строя;
  • Некоторые электроприборы не включаются. Не хватает напряжения, а другие приборы после включения могу выходить из строя;
  • Установки, чувствительные к входному напряжению, работают нестабильно, так же могут не включаться источники света, у которых нет нити накаливания.

Передача электроэнергии производится по воздушным или кабельным сетям. Воздушные изготовлены из алюминия, а кабельные могут быть алюминиевыми или медными.

В кабелях кроме активного сопротивления имеется емкостное сопротивление. Поэтому потеря мощности зависит от длины кабеля.

Причины, приводящие к снижению напряжения

Потери напряжения в линии электропередач возникают по следующим причинам:

  • По проводу проходит ток, который нагревает его, в результате увеличивается активное и емкостное сопротивление;
  • Трехфазный кабель при симметричной нагрузке имеет одинаковые значения напряжения на жилах, а ток нулевого провода будет стремиться к нулю. Это справедливо если нагрузка постоянная и чисто активная, что в реальных условиях невозможно;
  • В сетях, кроме активной нагрузки, имеется реактивная нагрузка в виде обмоток трансформатора, реакторов и т.п. и как следствие в них появляется индуктивная мощность;
  • В результате сопротивление будет складываться из активного, емкостного и индуктивного. Оно влияет на потери напряжения в сети.

Потери тока зависят от длины кабеля. Чем он протяжение, тем больше сопротивление, а это значит, что и потери значительнее. Отсюда следует, что потери мощности в кабеле зависят от протяженности или длины линии.

Расчет значения потерь

Для обеспечения работоспособности оборудования необходимо произвести расчет. Он проводится в момент проектирования. Современный уровень развития вычислительной техники позволяет производить вычисления с помощью онлайн калькулятора, который позволяет быстро произвести расчет потерь мощности кабеля.

Для вычисления достаточно ввести необходимые данные. Задают параметры тока – постоянный или переменный. Материал линии электропередач – алюминий или медь. Указывают, по каким параметрам производится расчет потери мощности – по сечению или диаметру провода, току нагрузки или сопротивлению.

Дополнительно указывают напряжение сети и температуру кабеля (зависит от условий эксплуатации и способе прокладки). Эти значения подставляются в таблицу расчета и производят расчет с помощью электронного калькулятора.

Можно произвести расчет на основании математических формул. Чтобы правильно понять и оценить процессы, происходящие при передаче электрической энергии, применяют векторную форму представления характеристик.

А для минимизации расчетов трехфазную сеть представляют как три однофазные сети. Сопротивление сети представлено как последовательное подключение активного и реактивного сопротивления к сопротивлению нагрузки.

При этом формула расчета потери мощности в кабеле существенно упрощается. Для получения необходимых параметров используют формулу.

∆U= I*RL.

Эта формула показывает потерю мощности кабеля в зависимости от тока и сопротивления, распределенного по длине кабеля.

Однако, эта формула справедлива, если знать силу тока и сопротивление. Сопротивление можно вычислить по формуле. Для меди оно будет равно р=0,0175Ом*мм2/м, а для алюминия р=0,028Ом*мм2/м.

Зная значение удельного сопротивления вычисляют сопротивление, которое будет определяться по формуле

R=р*I/S, где р- удельное сопротивление, I-длина линии, S- площадь сечения провода.

Для того чтобы выполнить расчет потерь напряжения по длине кабеля, необходимо полученные значения подставить в формулу и произвести вычисления. Эти расчеты можно производить при монтаже электрических сетей или охранных систем и видеонаблюдения.

Если вычисления потери мощности не производить, то это может привести к снижению питающего напряжения потребителей. В результате произойдет перегрев кабеля, он может сильно нагревается, и как следствие происходит повреждение изоляции.

Что может привести к поражению людей электрическим током или короткому замыканию. Снижение напряжения в линии может привести к выходу их строя электронного оборудования.

Поэтому важно при проектировании электропроводки производить расчет потери напряжения в подводящих проводах и проложенном кабеле.

Методы сокращения потерь

Потери мощности можно сократить следующими методами:

  • Увеличить сечение проводников. В результате снизится сопротивление, и потери уменьшатся;
  • Снижение потребляемой мощности. Этот параметр не всегда можно изменить;
  • Изменение протяженности кабеля.

Уменьшение мощности и изменение длины линии осуществить практически не возможно. Поэтому если увеличивать сечение провода без расчета, то на длинной линии это приведет к неоправданным затратам.

А это значит, что очень важно произвести расчет, который позволит правильно рассчитать потери мощности в кабеле и выбрать оптимальное значение сечения жил.

Калькулятор падения напряжения постоянного и переменного тока

NEC | jCalc.NET

Калькулятор падения напряжения реализует код США NEC. Он включает формулы падения напряжения и примеры того, как рассчитать падение напряжения.

См. Также

Параметры калькулятора падения напряжения

  • Номинальное напряжение (В): Укажите напряжение в вольтах (В). И выберите расположение фаз: 1 фаза переменного тока , 3 фазы переменного тока или постоянного тока .
  • Нагрузка (кВт, кВА, А, л.с.): Укажите нагрузку в А, л.с., кВт или кВА.Укажите cosΦ (коэффициент мощности), если электрическая нагрузка указана в кВт или л.с.
  • Размер кабеля (AWG): Выберите стандартный размер электрического провода в AWG (американский калибр проводов), как определено в NPFA 70 NEC (Национальный электрический кодекс) в США.
  • Расстояние (м, футы): Укажите предполагаемую длину кабеля в метрах или футах.

Что такое падение напряжения?

Падение напряжения — это потеря напряжения в проводе из-за электрического сопротивления и реактивного сопротивления провода.Проблема с падением напряжения:

  • Это может привести к неисправности оборудования.
  • Снижает потенциальную энергию.
  • Это приводит к потере энергии.

Например, если вы питаете нагреватель 10 Ом от источника питания 120 В. А сопротивление провода 1 Ом. Тогда ток будет I = 120 В / (10 Ом + 2 × 1 Ом) = 10 А.

Падение напряжения составит В Падение = 10 А × 2 × 2 Ом = 20 В. Следовательно, для вашего устройства будет доступно только 100 В.

А P = 20 В × 10 А = 200 Вт будет потрачено на тепло в проводе.

Как рассчитать падение напряжения?

Формулы падения напряжения для переменного и постоянного тока показаны в таблице ниже.

1-фазный переменный ток \ (\ Delta V_ {1 \ phi-ac} = \ dfrac {IL 2 Z_c} {1000} \)
3-фазный переменный ток \ (\ Delta V_ { 3 \ phi-ac} = \ dfrac {IL \ sqrt {3} Z_c} {1000} \)
DC \ (\ Delta V_ {dc} = \ dfrac {IL 2 R_c} {1000} \ )

Где,

  • I — ток нагрузки в амперах (А).2} \)

    Где,
    • R c — сопротивление провода в Ом / км или Ом / 1000 футов.
    • X c — реактивное сопротивление провода в Ом / км или Ом / 1000 футов.

    Формула выше для Z c для худшего случая. Это когда коэффициент мощности кабеля и нагрузки совпадает.

    Вместо полного сопротивления худшего случая можно вычислить комбинированный коэффициент мощности кабеля и нагрузки. Однако разница незначительна.И это слишком усложняет расчет.

    Например, рассчитанный импеданс худшего случая для проводника номер 10 составляет 1,2 Ом / 1000 футов. А полное сопротивление для нагрузки с коэффициентом мощности 0,85 составляет 1,1 Ом / 1000 футов.

    Калькулятор падения напряжения использует значения сопротивления R c и реактивного сопротивления X c из таблицы 9 в главе 9 NEC для расчетов как переменного, так и постоянного тока.

    Теоретически для расчета падения напряжения постоянного тока следует использовать значения из таблицы 8.Однако разница незначительна.

    Вот два примера:

    Пример 1: Сопротивление переменному току в таблице 9 для провода номер 10 составляет 1,2 Ом / 1000 футов. Сопротивление постоянному току в таблице 8 составляет 1,24 Ом / 1000 футов. Разница в сопротивлении составляет всего 3%. Фактическое падение напряжения составит 3,09% вместо 3%. То есть чуть хуже.

    Пример 2: Сопротивление переменному току в таблице 9 для провода номер 12 составляет 2,0 Ом / 1000 футов. Таблица 8 сопротивления постоянному току составляет 1,98 Ом / 1000 футов.Разница в сопротивлении составляет всего 1%. Фактическое падение напряжения составит 2,97% вместо 3%. То есть чуть лучше.

    Что такое допустимое падение напряжения?

    NFPA NEC 70 2020 в США рекомендует следующее допустимое падение напряжения, указанное мелким шрифтом в статьях 210.19 (A) и 215.2 (A).

    Только параллельная цепь 3%
    Объединенная параллельная цепь и фидер 5%

    Проще говоря, максимально допустимое падение напряжения в розетке составляет 5% .

    Примеры расчета падения напряжения

    Пример 1: Пример расчета падения напряжения для жилого помещения 120 В переменного тока, однофазная нагрузка

    Рассчитайте падение напряжения для следующей нагрузки:

    Напряжение 120 В переменного тока, 1-фазное
    Нагрузка 15 A
    Расстояние 100 футов
    Размер проводника 10 AWG

    Значения сопротивления и реактивного сопротивления от NEC для проводника 10 AWG:

    • R c = 3.2} \)

      \ (Z_c = 1,2 \, \ Omega / 1000 футов \)

      Падение напряжения рассчитывается как:

      \ (\ Delta V_ {1 \ phi-ac} = \ dfrac {I L 2 Z_c} {1000} \)

      \ (\ Delta V_ {1 \ phi-ac} = \ dfrac {15 \ cdot 100 \ cdot 2 \ cdot 1.2} {1000} \)

      \ (\ Delta V_ {1 \ phi-ac} = 3.6 \, V \)

      Падение напряжения в процентах рассчитывается как:

      \ (\% V_ {1 \ phi-ac} = \ dfrac {3.6} {120} \ cdot 100 \)

      \ (\% V_ {1 \ phi-ac} = 3 \, \% \)

      Пример 2: Пример расчета падения напряжения для промышленного трехфазного двигателя 480 В переменного тока

      Рассчитайте падение напряжения для следующей нагрузки:

      Напряжение 380 В переменного тока, 3 фазы
      Нагрузка Двигатель мощностью 25 л.с., pf 0.86.
      Ток полной нагрузки: 26 A
      КПД игнорируется
      Расстояние 300 футов
      Размер проводника 8 AWG

      Значения сопротивления и реактивного сопротивления для проводника 8 AWG, полученные от NEC, составляют:

      • R c = 2,56 Ом / км или 0,78 Ом / 1000 футов
      • X c = 0,171 Ом / км или 0,052 Ом / 1000 футов

      Импеданс рассчитывается как:

      \ (Z_c = \ sqrt {0.2} \)

      \ (Z_c = 0,78 \, \ Omega / 1000 футов \)

      Падение напряжения рассчитывается как:

      \ (\ Delta V_ {3 \ phi-ac} = \ dfrac {I L \ sqrt {3} Z_c} {1000} \)

      \ (\ Delta V_ {3 \ phi-ac} = \ dfrac {26 \ cdot 300 \ cdot \ sqrt {3} \ cdot 0.78} {1000} \)

      \ (\ Delta V_ {3 \ phi-ac} = 10,6 В \, В \)

      Падение напряжения в процентах рассчитывается как:

      \ (\% V_ {3 \ phi-ac} = \ dfrac {10.6} {480} \ cdot 100 \)

      \ (\% V_ {3 \ phi-ac} = 2.2 \, \% \)

      Пример 3: Пример расчета падения напряжения для нагрузки 12 В постоянного тока

      Рассчитайте падение напряжения для следующей нагрузки:

      Напряжение 12 В постоянного тока
      Нагрузка 1 A
      Расстояние 80 футов
      Размер проводника 12 AWG

      Значения сопротивления для 12 AWG, полученные от NEC проводник:

      • R c = 6.6 Ом / км или 2,0 Ом / 1000 футов

      Обратите внимание, что реактивное сопротивление не применяется в цепях постоянного тока.

      Значения сопротивления из таблицы 9 (переменный ток) в NEC используются вместо значений сопротивления из таблицы 8 (постоянный ток). Разница незначительна.

      Падение напряжения рассчитывается как:

      \ (\ Delta V_ {dc} = \ dfrac {I L 2 R_c} {1000} \)

      \ (\ Delta V_ {dc} = \ dfrac {1 \ cdot 80 \ cdot 2 \ cdot 2.0} {1000} \)

      \ (\ Delta V_ {dc} = 0,32 \, V \)

      Падение напряжения в процентах рассчитывается как:

      \ (\% V_ {dc} = \ dfrac {0.32} {12} \ cdot 100 \)

      \ (\% V_ {dc} = 2.7 \, \% \)

      Основы расчета падения напряжения

      Как узнать, обеспечивает ли ваша проводка разумную эффективность работы? Национальный электротехнический кодекс 210-19 (a) (FPN 4) и 215-2 (b) (FPN 3) рекомендует падение напряжения 5% для фидерных цепей и 3% для ответвленных цепей. Давайте поработаем несколько примеров, используя уравнения на боковой панели (справа). В наших примерах используется медный провод без покрытия в стальном кабелепроводе для ответвлений на 480 В; мы воспользуемся столбцом коэффициента мощности таблицы 9 NEC.

      Пример 1: Определение падения напряжения Проложите многожильный провод № 10 на 200 футов при 20 А. Согласно Таблице 9, наше «сопротивление нейтрали на 1000 футов» составляет 1,1 Ом. Чтобы заполнить числитель, умножьте его следующим образом: (2 x 0,866) x 200 футов x 1,1 Ом x 20A = 7620,8 Деление 7621 на 1000 футов дает падение напряжения 7,7 В. Это падение приемлемо для нашей цепи 480 В. № 12 упадет 11,8 В. Увеличьте длину до 500 футов, и этот № 10 упадет 18 В; № 12 падает 29V.

      Пример 2: Определение размера провода Проложите многожильный медный провод на 200 футов при 20 А.Вы можете найти размер провода, алгебраически изменив первое уравнение, или вы можете использовать следующий метод. Чтобы заполнить числитель, умножьте его следующим образом: 1,73 x 212,9 Ом x 200 футов x 20A = 89371,2. Разделив 89371,2 на допустимое падение напряжения 14,4 В, вы получите 6207 круговых милов. Таблица 8 NEC показывает, что провод № 12 удовлетворяет рекомендациям по падению напряжения.

      Пример 3: Определение длины провода Проложите многожильный медный провод № 10 для цепи 20 А. Чтобы заполнить числитель, умножьте его следующим образом: 1000 x 14.4V = 14400 Чтобы получить знаменатель, умножьте его следующим образом: (2 x 0,866) x 1,1 Ом x 20A = 38,104 Наконец, разделите числитель на знаменатель следующим образом: 14400 / 38,1044377 футов. та же трасса, вы могли бы проехать 244 фута

      Пример 4: Определение максимальной нагрузки Проложите многожильный медный провод № 10 для цепи длиной 200 футов. Чтобы заполнить числитель, умножьте следующим образом: 1000 x 14,4 В = 14400 Чтобы заполнить знаменатель, умножьте следующим образом: (2 x 0,866) x 1,1 Ом x 200 футов = 381.04 Наконец, разделите числитель на знаменатель, как показано ниже: 14400 / 381.04437A Эта схема может обрабатывать 37A на каждом фазном проводе. 200-футовый № 2 мог выдержать 24А.

      * Число «0,866» предназначено только для трехфазного тока. Он преобразует число «2» в «1,732» (квадратный корень из 3). Для однофазных цепей не используйте в расчетах «0,866». * «CM» обозначает размер провода в круглых милах, как показано в Таблице 8. * Чтобы рассчитать размер провода, используйте 12,9 в качестве K для меди и 21,2 в качестве K для алюминия.* «L» — длина одностороннего провода в футах. * «R» — сопротивление на 1000 футов. Используйте таблицу 9 NEC для проводки переменного тока. Если у вас нелинейные нагрузки, используйте столбец, который помогает учесть коэффициент мощности.

      Уравнение 1: Расчет фактического падения напряжения в вольт Падение вольт = (2 x 0,866) x L x R x Амперы / 1000

      Уравнение 2: Расчет сечения провода в круглых миллиметрах CM = 2 x K x L x А / допустимое падение напряжения В качестве альтернативы вы можете алгебраически манипулировать уравнением 1: R410002 Допустимое падение напряжения / 1.732 x L x Ампер, а затем найдите размер провода в соответствии с его сопротивлением переменному току.

      Уравнение 3: Расчет длины в футах Длина = 1000 x допустимое падение напряжения / (2 x 0,866) x R x амперы

      Уравнение 4: Расчет нагрузки в амперах = 1000 x допустимое падение напряжения / (2 x 0,866) x R x L

      Что такое падение напряжения? Расширенный калькулятор падения напряжения

      Расширенный калькулятор падения напряжения с решенными примерами и формулами

      Что такое допустимое падение напряжения?

      Согласно NEC (Национальный электротехнический кодекс) [ 210.19 A (1) ] FPN номер 4 и [ 215,2 A (3) ] FPN номер 2, допустимое падение напряжения для фидеров составляет 3% и допустимое падение напряжения для конечной подсхемы и ответвленной цепи — это 5% для правильной и эффективной работы.

      Например, если напряжение питания 110В , то значение допустимого падения напряжения должно быть;

      Допустимое падение напряжения = 110 x (3/100) = 3,3 В .

      Мы уже обсуждали выбор кабеля подходящего размера для монтажа электропроводки в системе SI и британской системе с примерами.В приведенной выше статье мы также объяснили расчет падения напряжения и формулу падения напряжения, а также онлайн-калькулятор сечения кабеля.

      Сегодня мы собираемся поделиться подробным онлайн-калькулятором падения напряжения и формулами падения напряжения с решенными примерами.

      Полезно знать : Прочтите полное описание под калькулятором падения напряжения для лучшего объяснения, так как есть много формул для расчета падения напряжения с примерами. кроме того, существует очень простой метод для расчета падения напряжения .

      Также проверьте

      Калькулятор падения напряжения (расширенный)

      Введите значение и нажмите «Рассчитать». Результат будет отображаться

      Примечание. Этот калькулятор также доступен в нашем бесплатном приложении для Android для электрических технологий

      Формулы и расчет падения напряжения
      Базовая формула падения напряжения .

      Основная формула падения электрического напряжения:

      V D = IR …….(Закон Ома).

      Где;

      • В D = Падение напряжения в вольтах.
      • I = Ток в амперах.
      • R = Сопротивление в Ом (Ом).

      Но это не всегда так, и мы не можем запустить колесо системы с помощью этой базовой формулы (почему? См. Также примеры ниже).

      Формула падения напряжения для стального кабелепровода.

      Это приблизительная формула падения напряжения при единичном коэффициенте мощности, температуре кабеля 75 ° C и проводниках кабеля в стальном трубопроводе.

      V D = (2 x k x Q x I x D) / см для однофазный .

      V D = (1,732 x k x Q x I x D) / см для трехфазный .

      Где;

      • Cm = площадь поперечного сечения проводника в круглых милах.
      • D = расстояние в одну сторону в футах.
      • I = ток цепи в амперах.
      • Q = соотношение сопротивления переменному току и сопротивления постоянному току (R AC / R / DC ) для проводника больше 2/0 для скин-эффекта.
      • k = удельное сопротивление = 21,2 для алюминия и 12,9 для меди.

      Формула падения напряжения для однофазных цепей и цепей постоянного тока
      При длине провода в футах.

      V D = I × R

      V D = I × (2 × L × R / 1000)

      Где;

      • В D = Падение напряжения в вольтах.
      • I = Ток провода в амперах.
      • R = Сопротивление провода в Ом (Ом) [Ом / кфут].
      • L = длина провода в футах.

      А;

      Когда длина провода указывается в метрах.

      V D = I × (2 × L × R / 1000)

      Где;

      • В D = Падение напряжения в вольтах.
      • I = Ток провода в амперах.
      • R = Сопротивление провода в Ом (Ом) [Ом / км].
      • L = длина провода в метрах.

      Расчет падения напряжения и формулы для трехфазной системы.

      V D = 0,866 × I × R

      V D = 0,866 × I × 2 × L × R / 1000

      V D = 0,5 × I × R

      V D = 0,5 × I × 2 × L × R /1000

      Где;

      • В D = Падение напряжения в вольтах.
      • I = Ток провода в амперах.
      • R = Сопротивление провода в Ом (Ом) [Ом / км или] или (Ом / кфут).
      • L = длина провода в метрах или футах.

      Расчет площади поперечного сечения провода
      Площадь поперечного сечения провода в килограммах круглых милов

      A n = 1000 × d n 2 9080 = 0,025 × 92 (36- n ) /19,5

      Где;

      • An = площадь поперечного сечения провода калибра «n» в тысячах мил.
      • kcmil = килограмм круговых милов.
      • n = номер калибра.
      • d = диаметр проволочного квадрата в дюймах 2 .
      Площадь поперечного сечения провода квадратных дюймов ( 2 ).

      A n = (π / 4) × d n 2 = 0.000019635 × 92 36290 п) / 19.5

      Где;

      • An = площадь поперечного сечения провода калибра n в квадратных дюймах ( 2 ).
      • n = номер калибра.
      • d = диаметр проволочного квадрата в дюймах 2 .
      Площадь поперечного сечения провода в килограммах круглых милов

      A n = (π / 4) × d n 2 = 0,012668 × 92 (36 -n) /19,5

      Где;

      • An = площадь поперечного сечения провода калибра «n» в квадратных миллиметрах (мм 2 )
      • n = номер калибра.
      • d = диаметр квадрата проволоки в мм 2 .

      Вы также можете прочитать: Как найти неисправность в кабелях? Неисправности кабеля, типы и причины

      Расчет диаметра проволоки
      • Диаметр проволоки по формуле в дюймах

      d n = 0,005 × 92 (36- / ) 39 …. В дюймах

      Где «n» — это номер калибра, а «d» — диаметр проволоки в дюймах.

      • Диаметр проволоки в мм (миллиметрах) Формула

      d n = 0,127 × 92 (36- n ) / 39 …. В миллиметрах (мм).

      Где «n» — номер калибра, а «d» — диаметр проволоки в мм.

      Формула для расчета сопротивления проводов

      (1). R n = 0,3048 × 10 9 × ρ / (25.4 2 × A n )

      Где;

      • R = сопротивление проводов проводов (в Ом / кфут).
      • n = # размер датчика.
      • ρ = rho = удельное сопротивление в (Ом · м).
      • An = площадь поперечного сечения n # калибра в квадратных дюймах ( 2 ).

      Или;

      (2) . R n = 10 9 × ρ / A n

      Где;

      • R = сопротивление проводов проводов (в Ом / км).
      • n = # размер датчика.
      • ρ = rho = удельное сопротивление в (Ом · м).
      • An = площадь поперечного сечения n # калибра в квадратных миллиметрах ( 2 мм).

      Падение напряжения в конце формулы и расчета кабеля.

      V Конец = V — V D

      Где;

      • В Конец = Напряжение питания на конце кабеля.
      • В = Напряжение питания.
      • В D = Падение напряжения в проводниках кабеля.

      Формула расчета падения напряжения для круговых милов

      В D = ρ P L I / A

      Где;

      • В D = Падение напряжения в вольтах .
      • ρ = rho = удельное сопротивление в ( Ом — круглые милы / фут ).
      • P = Фазовая постоянная = 2 (для однофазной системы и системы постоянного тока) и = √3 = 1,732 (для трехфазной системы)
      • L = длина провода в футах.
      • A = сечение провода в круглых милах.

      Как рассчитать падение напряжения в медном проводнике (1 и 3 фазы)?

      Падение напряжения в медных проводниках можно рассчитать по простой и простой формуле, приведенной ниже, с помощью следующей таблицы.

      V D = f x I… L = 100 футов

      Где;

      • f = коэффициент из таблицы ниже.
      • I = ток в амперах.
      • L = длина проводника в футах (100 футов).

      (См. Решенный пример под таблицей для ясного понимания)

      Таблица: Как рассчитать падение напряжения по простой формуле падения напряжения

      Решенный пример расчета падения напряжения

      Пример : Предположим, однофазное напряжение 220 В , ток составляет 5 А, длина проводника составляет 100 футов, а калибр провода (AWG) — № 8.Рассчитать падение напряжения?

      Решение:

      Падение напряжения можно найти по следующей формуле:
      В D = f x I… L = 100 футов

      Так как коэффициент для проводника # 8 AWG равен 0,125 (из вышеприведенной таблицы). Теперь поместим значения в приведенную выше формулу.

      В D = 0,125 x 5A x (для 100 футов)

      В D = Падение напряжения = 0,625 В.

      PS: Вышеуказанный калькулятор падения напряжения предоставляет приблизительные значения, и мы не гарантируем 100% точные результаты, так как результаты могут измениться в зависимости от реальных кабелей, проводов, проводов и различного удельного сопротивления материала, количества жил в проводе, температурные и погодные условия, трубы и ПВХ и т. д.

      Похожие сообщения:

      Майк Холт Расчеты падения напряжения

      Часть ПЕРВАЯ

      Целью Национального электротехнического кодекса является практическая защита людей и имущества от опасностей, связанных с использованием электричества. NEC обычно не считает падение напряжения проблемой безопасности. В результате NEC содержит шесть рекомендаций (примечания к мелкому шрифту), которые проводники цепи должны быть достаточно большими по размеру, чтобы может быть обеспечена эффективность работы оборудования.Кроме того, NEC имеет пять правил, по которым проводники должны иметь размер, соответствующий напряжению. падение проводов цепи.

      Примечания мелким шрифтом в NEC предназначены только для информационных целей и не подлежит исполнению инспекционным органом [90-5 (c)]. Однако раздел 110-3 (b) требует, чтобы оборудование было установлено в соответствии с оборудованием. инструкции. Поэтому электрооборудование необходимо устанавливать так, чтобы он работает в пределах своего номинального напряжения, указанного производителем.Рисунок 1.

      Комментарий автора: Рисунки не размещаются в Интернете.

      Из-за падения напряжения в проводниках цепи рабочее напряжение у электрооборудования будет меньше выходного напряжения силового поставлять. Индуктивные нагрузки (например, двигатели, балласты и т. Д.), Работающие при напряжение ниже номинального может привести к перегреву, что приведет к сокращению времени работы оборудования. срок службы и повышенная стоимость, а также неудобства для заказчика.Пониженное напряжение для чувствительного электронного оборудования, такого как компьютеры, лазерные принтеры, копировальные машины и т. д. могут вызвать блокировку оборудования или внезапное отключение питания. вниз, что приведет к потере данных, увеличению затрат и возможному отказу оборудования. Резистивные нагрузки (обогреватели, лампы накаливания), работающие при пониженном напряжении. просто не обеспечит ожидаемую номинальную выходную мощность, рис. 1.

      Комментарий автора: Падение напряжения на проводниках может вызвать накаливание. мигание освещения при работе с другими приборами, оргтехникой или отоплением и системы охлаждения включаются.Хотя некоторых это может раздражать, это не опасно и не нарушает NEC.

      РЕКОМЕНДАЦИИ NEC

      Национальный электротехнический кодекс содержит шесть примечаний, напечатанных мелким шрифтом, для предупреждения Укажите пользователю, что оборудование может повысить эффективность работы, если учитывается падение напряжения на проводнике.

      1. Ответвительные цепи. Настоящая FPN рекомендует, чтобы проводники ответвлений быть такого размера, чтобы предотвратить максимальное падение напряжения до 3%.Максимальное общее напряжение падение для комбинации ответвления и фидера не должно превышать 5%. [210-19 (а) ФПН № 4], рис. 2.

      2. Фидеры. В данной FPN рекомендуется выбирать размеры фидеров. для предотвращения максимального падения напряжения на 3%. Максимальное общее падение напряжения для комбинации ответвления и фидера не должно превышать 5%. [215-2 (d) ФПН № 2], рис. 2.

      Пример: Какое минимальное рабочее напряжение, рекомендованное NEC для Нагрузка 120 В, подключенная к источнику 120/240 В, рисунок 3 (8-11).

      (а) 120 вольт (b) 115 вольт (c) 114 вольт (г) 116 вольт

      Ответ: (c) 114 В Максимальное рекомендуемое падение напряжения на проводе как для фидера, так и для ответвленной цепи составляет 5 процентов от источника напряжения; 120 вольт x 5% = 6 вольт. Рабочее напряжение на нагрузке определяется путем вычитания падения напряжения на проводнике из источника напряжения, 120 вольт — падение 6 вольт = 114 вольт.

      3. Услуги — Интересно, что нет рекомендуемого падения напряжения. для сервисных проводников, но эта FPN напоминает пользователю Кодекса о необходимости учитывать падение напряжения на служебных проводниках [230-31 (c) FPN].

      Комментарий автора: Падение напряжения на проводах с длительным сроком службы может вызвать лампы накаливания в здании мигают при включении бытовой техники, отопления или включаются системы охлаждения. Для получения информации о том, как решить или уменьшить мерцание ламп накаливания, перейдите по адресу: www.mikeholt.com/Newsletters.

      4. Максимально допустимая нагрузка проводника — Эта FPN определяет тот факт, что перечисленные в таблице 310-16, не учитывают падение напряжения [310-15 ФПН №1].

      5. Фазовые преобразователи — Фазовые преобразователи имеют свои собственные рекомендации. падение напряжения от источника питания к фазовому преобразователю должно не превышает 3% [455-6 (a) FPN].

      6. Парковки для транспортных средств для отдыха — для транспортных средств для отдыха есть рекомендации. чтобы максимальное падение напряжения на проводниках параллельной цепи не превышало 3% и комбинация ответвления и фидера не более 5% [210-19 (а) ФПН №4 и 551-73 (d) FPN].

      ТРЕБОВАНИЯ NEC

      Национальный электротехнический кодекс также содержит пять правил, требующих проводники должны быть увеличены в размере, чтобы компенсировать падение напряжения.

      Заземляющие проводники — это правило гласит, что если проводники цепи увеличены в размерах для компенсации падения напряжения, заземление оборудования проводники также должны быть увеличены в размерах [250-122 (b)].

      Комментарий автора: Если, однако, провода цепи не увеличивать по размеру, чтобы учесть падение напряжения, то заземляющий провод оборудования не требуется, чтобы он был больше, чем указано в Таблице 250-122.

      Кино / Телестудия — Проводник ответвления для Системы 60/120 вольт, используемые для снижения шума при производстве аудио / видео или другая подобная чувствительная электроника для киностудий и телестудий не должно превышать 1,5%, а суммарное падение напряжения фидера и проводники параллельной цепи не должны превышать 2,5% [530-71 (d)]. Кроме того, FPN № 1 в соответствии с разделом 530-72 (b) напоминает пользователю Кодекса об увеличении размера заземляющего проводника в соответствии с Разделом 250-122 (b).

      Пожарные насосы — Рабочее напряжение на выводах пожарного насоса. Контроллер не должен быть менее 15% от номинального напряжения контроллера. при запуске двигателя (ток заторможенного ротора). Кроме того, действующие напряжение на выводах электродвигателя пожарного насоса не должно быть меньше 5% от номинального напряжения двигателя, когда двигатель работает на 115 процентов от номинального тока полной нагрузки [695-7].

      Комментарий автора: в следующем месяце в этой статье я приведу примеры и графики, демонстрирующие применение правил NEC по падению напряжения.

      ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕПАДА НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПИ

      Когда проводники цепи уже установлены, напряжение падение на проводниках может быть определено одним из двух методов: Ом закон или формула ВД.

      Метод закона Ома — только однофазный

      Падение напряжения на проводниках цепи можно определить умножением ток цепи по общему сопротивлению проводов цепи: VD = I x R.«I» соответствует нагрузке в амперах, а «R» равно сопротивлению проводника, указанному в главе 9, таблица. 8 для цепи постоянного тока или в главе 9, таблице 9 для переменного тока. токовые цепи. Метод закона Ома нельзя использовать для трехфазного схемы.

      120 вольт Пример: каково падение напряжения на двух проводниках № 12, которые подайте нагрузку 16 ампер, 120 вольт, которая находится в 100 футах от источника питания питания (200 футов провода), рисунок 4.

      (а) 3,2 вольт (б) 6,4 вольт (c) 9,6 вольт (г) 12,8 В

      Ответ: (б) 6,4 вольт

      Падение напряжения = I x R

      «I» равно 16 ампер

      «R» равно 0,4 Ом (Глава 9, Таблица 9: (2 Ом / 1000 футов) x 200 футов

      Падение напряжения = 16 ампер x 0,4 Ом

      Падение напряжения = 6,4 В (6,4 В / 120 В = 5.Падение напряжения 3%)

      Рабочее напряжение = 120 В — 6,4 В

      Рабочее напряжение = 113,6 В

      Комментарий автора: Падение напряжения на 5,3% для указанной выше параллельной цепи. превышает рекомендации NEC на 3%, но не нарушает NEC, если нагрузка 16 А не рассчитана ниже 113,6 В [110-3 (b)].

      , однофазный, 240 вольт Пример: какое рабочее напряжение у 44 ампер, 240 вольт, однофазная нагрузка, расположенная в 160 футах от щитка, если он подключен к No.6 проводников, рисунок 5?

      (а) 233,1 вольт (б) 230,8 вольт (c) 228,4 вольт (г) 233,4 В

      Ответ: (а) 233,1 вольт

      Падение напряжения = I x R

      «I» равно 44 амперам

      «R» равно 0,157 Ом (Глава 9, Таблица 9: (0,49 Ом / 1000 футов) x 320 футов

      Падение напряжения = 44 ампера x 0,157 Ом

      Падение напряжения = 6.9 В (6,9 В / 240 В = падение на 2,9%)

      Рабочее напряжение = 240 В — 6,9 В

      Рабочее напряжение = 233,1 В

      Падение напряжения по методу формул

      Когда проводники цепи уже установлены, напряжение падение проводов можно определить с помощью одного из следующих формулы:

      VD = 2 x K x Q x I x D / CM — однофазный

      VD = 1.732 x K x Q x I x D / CM — трехфазный

      «VD» = падение напряжения: падение напряжения на проводниках цепи. как выражено в вольтах.

      «K» = постоянная постоянного тока: это постоянная, которая представляет сопротивление постоянному току для проводника в тысячу круглых мил длиной в тысячу футов, при рабочей температуре 75º. C. Постоянное значение постоянного тока, используемое для меди, составляет 12,9 Ом. и 21.Для алюминиевых проводников используется 2 Ом. Константа «К» подходит для цепей переменного тока, где жилы не превышает № 1/0.

      «Q» = Коэффициент регулировки переменного тока: Переменный ток цепи № 2/0 и выше должны быть отрегулированы с учетом эффектов самоиндукции. (скин-эффект). Коэффициент корректировки «Q» определяется путем деления сопротивление переменному току, как указано в таблице 9 главы 9 NEC, на сопротивление постоянному току, как указано в главе 9, таблица 8.

      «I» = Амперы: нагрузка в амперах при 100 процентах, а не 125 процентов для двигателей или постоянных нагрузок.

      «D» = Расстояние: расстояние, на котором нагрузка находится от источника питания. питания, а не общую длину проводников цепи.

      «CM» = Circular-Mils: Круговые милы проводника цепи. как указано в главе 9, таблица 8.

      Однофазный пример: каково падение напряжения на проводе № 6 который обеспечивает однофазную нагрузку 44 А, 240 В, расположенную на расстоянии 160 футов из щитка, рисунок 6?

      (а) 4.25 вольт (b) 6,9 вольт (c) 3 процента (г) 5 процентов

      Ответ: (б) 6,9 вольт

      VD = 2 x K x I x D / CM

      K = 12,9 Ом, медь

      I = 44 ампера

      D = 160 футов

      CM = No. 6, 26 240 круговых милов, Глава 9, Таблица 8

      VD = 2 провода x 12,9 Ом x 44 ампера x 160 футов / 26240 круглых мил

      VD = 6.9 В (6,9 В / 240 В = падение на 2,9%)

      Рабочее напряжение = 240 В — 6,9 В

      Рабочее напряжение = 233,1 В

      Трехфазный Пример: Трехфазная нагрузка 208 В, 36 кВА расположена 80 футов от щитка и соединен алюминиевыми проводниками №1. Какое падение напряжения в проводниках до отключения оборудования, Рисунок 7?

      (а) 3,5 вольт (б) 7 вольт (c) 3 процента (г) 5 процентов

      Ответ: (а) 3.5 вольт

      VD = 1,732 x K x I x D / CM

      K = 21,2 Ом, алюминий

      I = 100 ампер

      D = 80 футов

      CM = № 1, 83690 круговых милов, глава 9, таблица 8

      VD = 1,732 x 21,2 Ом x 100 ампер x 80 футов / 83690 круглых мил

      VD = 3,5 В (3,5 В / 208 В = 1,7%)

      Рабочее напряжение = 208 В — 3,5 В

      Рабочее напряжение = 204,5 В

      Надеюсь, это краткое резюме было полезным.Если вы хотите узнать больше о по этой теме, посетите наш семинар или закажите видео для домашнего обучения программа сегодня.

      Калькулятор падения напряжения

      Калькулятор падения напряжения рассчитает падение напряжения в цепи для длинных проводов на основе напряжения, тока, фаз, проводника, размера провода и расстояния в цепи. Он также рассчитает напряжение на нагрузке и падение напряжения в процентах.

      Калькулятор падения напряжения


      Введите информацию ниже, чтобы рассчитать падение напряжения в цепи.

      Падение напряжения
      Напряжение при нагрузке
      Процент падения

      Напряжение — Введите напряжение на источнике цепи. Однофазные напряжения обычно 115 В или 120 В, в то время как трехфазное напряжение обычно составляет 208 В, 230 В или 480 В.

      Ампер — Введите максимальный ток в амперах, который будет протекать через цепь. Для моторов рекомендуется умножить значение FLA на паспортной табличке на 1,25 для определения диаметра провода.

      Проводник — Выберите материал, используемый в качестве проводника в проводе. Общие жилы — медь и алюминий.

      Фазы — Выберите количество фаз в цепи. Обычно это однофазный или трехфазный. Для однофазные цепи, требуется три провода.Для трехфазных цепей требуется четыре провода. Один из этих проводов — провод заземления. которые можно уменьшить. Чтобы рассчитать сечение заземляющего провода, используйте калькулятор сечения заземляющего провода.

      Размер провода — Выберите размер провода в цепи. Единицы измерения диаметра провода — AWG или kcmil.

      Расстояние — Введите одностороннюю длину проводов в цепи в футах.

      Примечание. Результаты этого калькулятора основаны на температуре проводника 75 ° C .

      Источник: NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс, глава 9, таблица 8

      Как рассчитать падение напряжения

      Падение напряжения рассчитывается с использованием самого универсального из всех электрических законов: закона Ома. Это означает, что потенциал напряжения на проводнике равен ток, протекающий по проводнику, умноженный на общее сопротивление проводника. Другими словами, Vd = I x R.Простая формула была получена из закона Ома. для расчета падения напряжения на проводнике.Эта формула может помочь вам определить падение напряжения в цепи, а также сечение провода, который вам понадобится для вашей цепи. исходя из максимального желаемого падения напряжения. Национальный электротехнический кодекс гласит, что падение напряжения в фидерной цепи не должно превышать 5%, а падение напряжения в ответвленной цепи. не должно превышать 3%.

      Однофазные схемы

      Падение напряжения рассчитывается для однофазных цепей следующим образом:

      Vd = Падение напряжения

      I = ток в проводнике (А)

      L = длина цепи в одну сторону (футы)

      см = площадь поперечного сечения кондуктора (круговые милы)

      K = Сопротивление в омах 1 круглого милфута проводника.
      Примечание: K = 12,9 для медных проводов при 75 ° C (167 ° F) и K = 21,2 для алюминиевых проводов при 75 ° C (167 ° F).

      Трехфазные цепи

      Падение напряжения рассчитывается для трехфазных цепей следующим образом:

      Vd = 1,73 x K x L x I
      См

      Vd = падение напряжения

      I = ток в проводнике (А)

      L = длина цепи в одну сторону (футы)

      см = площадь поперечного сечения кондуктора (круговые милы)

      K = Сопротивление в омах 1 круглого милфута проводника.
      Примечание: K = 12,9 для медных проводов при 75 ° C (167 ° F) и K = 21,2 для алюминиевых проводов при 75 ° C (167 ° F).

      Чтобы рассчитать максимальное расстояние цепи на основе падения напряжения в процентах, используйте Калькулятор расстояния цепи.

      Чтобы рассчитать размер провода для цепи, используйте калькулятор размера провода или расширенный калькулятор размера провода. Чтобы рассчитать допустимую нагрузку на провод для цепи, используйте Калькулятор допустимой нагрузки на провод или Расширенный калькулятор допустимой нагрузки на провод.

      Посетите Условия использования и Политику конфиденциальности этого сайта.Ваше мнение очень ценится. Сообщите нам, как мы можем улучшить.


      Калькулятор падения напряжения — для одно- и трехфазных систем переменного и постоянного тока

      Спасибо для посещения NoOutage.com, чтобы воспользоваться нашим бесплатным калькулятором падения напряжения.

      Пока вы здесь, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими специальными предложениями по всем видам резервного питания сопутствующие товары, такие как …

      * ручные переключатели

      * автоматические резервные генераторы

      * автоматические переключатели

      * измерения и приборы

      * ИБП

      Устали платить за растущие тарифы на электроэнергию? Мы также продаем продукты альтернативной энергетики, в том числе…

      * микрогидроэлектрические системы

      * ветроэнергетические системы

      * солнечные

      Готовы ли ВЫ к следующему отключение электричества?

      Используйте этот калькулятор для оценки падения напряжения на кабеле для подбора проводов. В расчетах принимаются медные или алюминиевые проводники без покрытия. работает при выбранной температуре и основывается на переменном / постоянном токе сопротивление или импеданс из NEC 2011 Глава 9, Таблицы 8 и 9 для многожильных проводов работает от сети постоянного или переменного тока 60 Гц.Вместо того, чтобы использовать коэффициент k или «Эффективное Z» в Таблице 9 этот метод основан на фактическом сопротивлении переменному току. и значения реактивного сопротивления из таблицы. Входной ток нагрузки фиксирован, как и напряжение базовой системы. Падение напряжения в кабеле рассчитывается по закону Ома. где V падение = I нагрузка x R кабель . Падение в процентах составляет V падение / V система x 100.Для систем переменного тока импеданс используется вместо кабеля постоянного тока R . Эта методология аналогична примерам, приведенным после таблицы 9 NEC.

      допустимая нагрузка для каждого размера проводника, показанная для справки в раскрывающемся меню ниже, основана на NEC. 2011 г. Таблица 310.15 (B) (16) для изолированных проводов 60C номиналом от 0 до 2000 В, но не более чем три токоведущих проводника в кабеле, кабеле или земле с температура окружающей среды 30 ° C (86F).

      Обратите внимание, что фактическая допустимая нагрузка и падение напряжения для вашего приложение может отличаться от этих результатов, но в большинстве случаев будет очень близко к показанные здесь.

      Указанные здесь единицы соответствуют калибру проволоки American Wire Gauge (AWG) и Английский (футы).

      Обратите внимание: для запуска этого калькулятора необходимо включить скрипты JavaScripts. в вашем браузере.

      Нажмите здесь, чтобы альтернативный калькулятор, который также включает трансформатор и нагрузку двигателя.

      ПРИМЕЧАНИЯ:

      1. Примеры параллельных прогонов: Однофазная система 120/240 В с одиночными черно-красно-белыми проводниками (установлен в одном кабелепроводе) выберите «одиночный комплект проводников», 120 / 208В, 3-фазная система с 2 проводников на фазу и нейтраль (установлены в 2 параллельных кабелепровода) выберите «2 проводника на фазу в параллельный », система постоянного тока с 3 положительными и 3 отрицательными проводниками выбор «3 параллельных проводника на фазу».

      2. Падение напряжения для систем переменного тока не должно превышать более 5% при полной нагрузке. Это рекомендуется NEC 210.19 (A) (1) Информационная записка № 4, которая устанавливает ограничение в 3% для филиала. схем и NEC 215.2 (A) (4) Информационная записка № 2, в которой говорится, что 3% лимит для кормушек. Оба они устанавливают ограничение в 5% для обоих. Падение может быть значительно больше во время скачков напряжения или пуска двигателя — иногда от 15% до 25% диапазона, если другие устройства в системе могут выдержать этот кратковременный окунать.Падение напряжения в системах постоянного тока должно быть минимальным. или менее 2%.

      3. Для большинства систем 120/240 В, использующих кабели адекватная амплитуда тока, падение напряжения не вызывает беспокойства, если длина кабеля не является подходящей. более ста футов. Общее практическое правило — проверять падение напряжения. когда длина односторонней цепи в футах превышает напряжение системы номер. Следовательно, используя это правило, можно проверить падение напряжения 240 В. система, если длина цепи превышает 240 футов.

      4. Для уточнения расчета рабочую температуру проводника можно оценить следующим образом: Если рабочий ток равен допустимой нагрузке, указанной в таблицах NEC 310.15, тогда температура может соответствовать рейтингу столбца таблицы. Если операционная ток меньше указанной допустимой нагрузки, тогда температура будет меньше. Поскольку нагрев проводника равен потерям I 2 x R, а нагрев пропорционален повышению температуры проводника, тогда рабочая температура будет примерно (I рабочая / I допустимая нагрузка ) 2 x (рейтинг T — 30C) + 30C.Например, нагрузка 50 А с использованием Для медного проводника с номиналом 75C требуется # 8 AWG в соответствии с таблицей 310.15 (B) (16). Если размер провода увеличен до # 6 AWG из-за падения напряжения, затем рабочая температура проводника будет (50A / 65A) 2 x (75C — 30C) + 30C = 57C. Это приводит к небольшому снижению напряжения. drop и может быть полезен для маржинальных расчетов.

      5. Все ссылки на NEC см. Национальную ассоциацию противопожарной защиты, NFPA 70 , Национальный электротехнический кодекс .или Национальный электротехнический кодекс Справочник.

      Подробнее о напряжении падение на основе стандартов IEC доступно в Schneider Руководство по электромонтажу.


      ОБНОВЛЕНИЕ: 4.11.2009 3-фазный% расчет был скорректирован в 1,732 раза.
      ОБНОВЛЕНИЕ: 25.09.2013 добавлено # 16 AWG; экстраполированные значения переменного тока
      ОБНОВЛЕНИЕ: 27 апреля 2018 добавлено 850 В, 1000 В и 1500 В для солнечных систем постоянного тока. ОБНОВЛЕНИЕ
      : 16.10.2018 добавлено 70 В, 80 В, 90 В для систем постоянного тока. ОБНОВЛЕНИЕ
      : обновлено 25 февраля 2019 г. и добавлены ссылки NEC, расширены описание методологии, добавлено ПРИМЕЧАНИЕ 4 и ПРИМЕЧАНИЕ 5.ОБНОВЛЕНИЕ
      : 4/3/2019 добавлено больше вариантов напряжения между 120 и 208 для солнечных систем постоянного тока

      Расчет падения напряжения

      Падение напряжения любого изолированного кабеля зависит от рассматриваемой длины трассы (в метрах), требуемого номинального тока (в амперах) и соответствующего полного сопротивления на единицу длины кабеля. Максимальный импеданс и падение напряжения, применимые к каждому кабелю при максимальной температуре проводника и ниже переменного тока. условия приведены в таблицах.Для кабелей, работающих в условиях постоянного тока, соответствующие падения напряжения можно рассчитать по формуле.

      2 x длина маршрута x ток x сопротивление x 10¯³ .

      Значения, приведенные в таблицах, даны в м / В / Ам (вольт / 100 на ампер на метр), а номинальное максимальное допустимое падение напряжения
      , указанное в правилах IEE, составляет 2,5% от напряжения системы, т. Е. 0,025 x 415
      = 10,5 В для 3-фазной работы или 0,025 x 240 = 6,0 В для однофазной работы.

      Рассмотрим трехфазную систему
      Требование может заключаться в том, чтобы нагрузка в 1000 А передавалась по длине маршрута 150 м, кабель должен быть
      прикреплен к стене и обеспечена тесная защита. Таблицы номинальных характеристик в правилах IEE показывают, что кабель PVC SWA PVC с медной жилой
      35 мм подойдет для требуемой нагрузки, но необходимо проверить падение напряжения
      .

      Падение напряжения = Y x ток x длина
      = 1,1 x 100 x 150 милливольт
      = 1.1 x 100 x 150 вольт / 1000
      = 16,5 вольт
      , где Y = значение из таблиц в мВ / А / м. Если конкретное значение падения напряжения, приемлемое для пользователя, не указано
      , должно быть указано значение 10,5 вольт в соответствии с правилами IEE. придерживаться.

      Таким образом: общее падение напряжения = 10,5 вольт
      10,5 = Y x 100 x 150
      Следовательно, Y = 10,5 / 100 x 150
      = 0,7 / 1000 вольт / ампер / метр

      Ссылка на таблицы падения напряжения указывает, что сечение кабеля с падением напряжения 0,7 / 1000 В / А / м
      (0.7 мВ / А / м) ИЛИ МЕНЬШЕ — это медный проводник диаметром 70 мм.

      Следовательно, для передачи трехфазного тока 100 А на фазу по длине маршрута 150 м с общим падением напряжения
      , равным или меньшим установленного законом максимального значения 10,5 вольт, потребуется
      70 мм (куб. многожильный ПВХ.

      И наоборот
      У пользователя может быть 150 м многожильного кабеля из ПВХ диаметром 35 мм (медь), и ему необходимо знать, какой максимальный ток
      может применяться без превышения допустимого падения напряжения.Метод точно такой же, как и выше,
      , а именно: общее падение = 16,6

      .

      = YxAxM
      = 1,1 x A x 150/1000
      из таблиц Y = 1,1 мВ / A / м
      = 1,1 / 1000 В / A / м
      , следовательно, A = 10,5 x 1000 / 1,1.x 150
      = 64 ампера

      Из вышеизложенного очевидно, что
      , зная любые два значения Y, A или m, можно легко вычислить оставшееся неизвестное значение.

      Совет всегда доступен, чтобы проверить, уточнить или предложить наиболее подходящий размер и тип кабеля для любых конкретных требований.

      Падение напряжения для одножильных низковольтных кабелей (мВ / ампер / метр)

      Медный провод > Плоское расположение Трилистник Алюминиевый проводник Плоское расположение Трилистник
      4 7,83 7,770 16 3,343 3,283
      6 5.287 5,226 25 2,161 2,100
      10 3,184 3,124 35 1,602 1,542
      16 2,086 2,008 50 1,222 1,162
      25 1,357 1,297 70 0,890 0,830
      35 1.034 0,971 95 0,686 0,623
      50 0,793 0,732 120 0,569 0,509
      70 0,595 0,534 150 0,490 0,430
      95 0,469 0,408 185 0,420 0,360
      120 0.410 0,349 240 0,353 0,293
      150 0,354 0,294 300 0,312 0,252
      185 0,312 0,252 400 0,274 0,214
      240 0,272 0,211 400 0,245 0,185
      300 0.247 0,187 630 0,222 0,162
      400 0,224 0,164
      500 0,208 0,148
      630 0,194 0,134

      ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА АМПЕР НА МЕТР (мВ). Рабочая температура проводника: 70ºC

      Площадь поперечного сечения проводника Двухжильный кабель D.С. Двухжильный одножильный кабель переменного тока Трех- или четырехжильный кабель трехфазного переменного тока
      мм мВ мВ мВ
      1,5 29 29 25
      2,5 18 18 15
      4 11 11 9,05
      6 7,3 7.3 6,04
      10 4,4 4,4 3,08
      16 2,8 2,8 2,04
      р х z р х z
      25 1,75 1,75 0,170 1,75 1,50 0,145 1,50
      35 1.25 1,25 0,165 1,25 1,10 0,145 1,10
      50 0,93 0,93 0,165 0,94 0,80 0,140 0,81
      70 0,63 0,63 0,160 0,65 0,55 0,140 0,57
      95 0,46 0.47 0,155 0,50 0,41 0,135 0,43
      120 0,36 0,38 0,155 0,41 0,33 0,135 0,35
      150 0,29 0,30 0,155 0,34 0,26 0,130 0,29
      185 0,23 0.28 0,150 0,29 0,21 0,130 0,25
      240 0,180 0,190 0,150 0,24 0,165 0,130 0,21
      300 0,145 0,155 0,145 0,21 0,136 0,130 0,185
      400 0,105 0.115 0,145 0,185 0,100 0,125 0,160

      ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА АМПЕР НА МЕТР (мВ). Рабочая температура проводника: 70 ° C

      Площадь поперечного сечения проводника Двухжильный кабель постоянного тока Двухжильный однофазный кабель переменного тока Трех- или четырехжильный кабель Трехфазный переменный ток
      1 2 3 4
      мм Mv МВ МВ
      16 4.5 45 3,9
      25 2,9 29 0,175 2,9 2,5 0,150 2,5
      35 2,1 2,1 0,170 2,1 1,80 0,150 1,80
      50 1,55 1,55 0,170 1,55 1,35 0.145 1,35
      70 1,05 1,05 0,165 1,05 0,90 0,140 0,92
      95 0,77 0,77 0,160 0,79 0,67 0,140 0,68
      120 0,53 0,135 0,55
      150 0.42 0,135 0,44
      185 0,34 0,135 0,37
      240 0,26 0,130 0,30
      300 0,21 0,130 0,25

      Таблицы взяты из информации об авторских правах IEE

      КАБЕЛИ НА 600/1000 В С ИЗОЛЯЦИЕЙ ПВХ С МЕДНЫМИ ПРОВОДАМИ ПАРАМЕТРЫ УСТОЙЧИВОГО ТОКА (АМП) (50 Гц)

      Площадь нормального проводника 600/100 VOLT
      ТРЕХФАЗНЫЕ ОДНОЖИЛЬНЫЕ КАБЕЛИ В СОЕДИНЕНИИ TREFOIL
      мм Прямая броня Канальный бронированный Воздух небронированный Пневматическая броня
      50 203 199 184 193
      70 248 241 233 249
      95 297 282 290 298
      120 337 311 338 347
      150 376 342 338 395
      185 423 375 450 452
      240 485 419 537 532
      300 542 459 620 607
      700 600 489 722 690
      500 660 523 832 776
      630 721 563 957 869
      800 758 587 1083 937
      1000 797 621 1260 1010

      ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЙ ТОК НА ЛИНИЮ ИЛИ ФАЗУ, ЗАНИМАЕМЫЙ ПРИ ПОЛНОЙ НОМИНАЛЬНОЙ ВЕРСИИ ДВИГАТЕЛЯМИ СРЕДНЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

      Мощность двигателя Постоянный ток Переменный ток
      110 В 220В 550В 240В 380В 415В 550В
      л.с. усилитель усилитель усилитель усилитель усилитель усилитель усилитель
      0.5 5,7 2,8 1,1 3
      1 10 5 2 6 1,9 1,7 1,3
      2 18 9 3,6 10 3,6 3,3 2,5
      3 26 13 5,2 15 5.1 4,6 3,5
      5 42 21 8,4 24 8 7,3 5,5
      7,5 60 30 12 35 11,6 10,6 8
      10 80 40 16 46 15,1 13,8 10,4
      15 117 59 23 67 22 20 16
      20 154 77 31 88 29 27 21
      25 190 95 38 110 37 34 26
      30 227 114 46 130 43 40 30
      40 300 150 60 180 59 54 41
      50 375 187 75 210 73 67 50
      50 445 223 89 253 87 80 60
      60 520 260 104 291 102 94 70
      80 600 300 120 332 117 107 81
      100 740 370 148 412 145 133 100
      125 460 184 515 181 166 125
      150 220 217 199 150
      175 256 253 232 175
      200 292 288 264 199
      250 353 323 244
      300 421 385 291

      Полезные трехфазные формулы:

      1.кВт = кВА x коэффициент мощности

      2. кВт =

      Линейный ток x Линейное напряжение x 1,73 x п.ф.

      1000

      4. Линейный ток = кВт x 1000
      Линейное напряжение x 1,73 x p.f.

      5. Линейный ток = кВА x 1000
      Линейное напряжение x 1.73

      6. Линейный ток = л.с. х 746
      Линейное напряжение x 1,73 x КПД x п.ф.

      7. кВА = Линейный ток x Линейное Вольт x 1,73
      1000

      8. кВт = л.с. х 746
      1000 x КПД

      9.кВА = Линейный ток x Линейное напряжение x 1,73 x КПД x п.ф.
      746

      10. л.с. = кВт x 1000 x КПД
      746

      11. л.с. = кВА x 1000 x КПД
      746

      ТЕКУЩИЕ НОМИНАЛЫ КАБЕЛЕЙ, ОБРЕЗАННЫХ ПРЯМО К ПОВЕРХНОСТИ ИЛИ ЛОТКА, СЛОЖЕННОГО И НЕЗАКРЫТОГО

      Размер проводника 2 Одноядерный D.С. 3 Одноядерный
      4 Одноядерный
      1 двухъядерный DV 1 три ядра
      1 четыре ядра
      Однофазный переменный ток Трехфазный переменный ток Однофазный переменного тока Трехфазный переменный ток
      R п R п R п R п
      мм 2 ампер ампер ампер ампер ампер ампер ампер ампер
      1 16 13 15 12 14 12 12 10
      1.5 21 16 19 15 18 15 15 13
      2,5 29 23 26 20 24 21 21 18
      4 38 30 34 27 31 27 27 24
      6 49 38 45 34 40 35 35 30
      10 67 51 60 46 56 48 48 41
      16 90 38 81 61 72 64 64 54
      25 115 89 105 80 96 71 84 62
      35 145 109 130 98 115 87 100 72
      50 205 175 185 160 170 140 150 125
      70 260 220 235 200 210 175 185 155
      95 320 270 285 240 255 215 225 190
      120 370 310 335 280 300 250 260 215
      150 420 355 380 320 335 285 300 250
      185 480 405 435 365 385 325 345 280
      240 570 480 520 430 450 385 400 335
      300 660 560 600 500 520 445 460 390
      400 770 680 700 610
      500 890 800 800 710
      630 1050 910 950 820

      ТОК КАБЕЛЕЙ, СОЕДИНЕННЫХ И ЗАКРЫТЫХ КАБЕЛЯ

      Размер проводника 2 Одно ядро ​​D.С. 4 Одно ядро ​​ округ Колумбия Трехфазный переменный ток
      Однофазный переменный ток Трехфазный переменный ток Однофазный переменный ток
      R P R P R P R P
      мм 2 ампер ампер ампер ампер ампер ампер ампер ампер
      1 14 11 11 9 12 11 10 9
      1.5 17 13 14 11 15 13 13 12
      2,5 24 18 20 16 20 18 17 16
      4 31 24 27 22 27 24 23 22
      6 40 31 35 28 34 30 30 27
      10 55 42 49 39 47 40 41 37
      16 73 56 66 53 61 53 54 47
      25 94 73 89 71 80 60 70 53
      35 115 90 110 88 97 74 86 65
      50 170 145 145 125
      70 215 185 185 160
      95 265 230 225 195
      120 310 260 260 220
      150 350 300

      R = изоляция из жаропрочной резины
      P = изоляция из ПВХ

      МИНИМАЛЬНЫЙ РАЗМЕР ПРОВОДНИКА ЗАЗЕМЛЕНИЯ (ЕСЛИ НЕ СОДЕРЖИТСЯ В КАБЕЛЕ)

      Размер наибольшего присоединенного медного проводника цепи Размер заземляющего проводника Размер непрерывного заземляющего проводника Размер связующего провода
      1 6 1 * 1 # *
      1.5 6 1 * 1 # *
      2,5 6 1 * 1 # *
      4 6 2,5 1 # *
      6 6 2,5 1 # *
      10 6 6 2,5
      16 6 6 2,5
      25 16 16 6
      35 16 16 6
      50 16 16 6
      70 50 50 16
      95 50 50 16
      120 50 50 16
      150 50 50 16
      185 70 70 50
      240 70 70 50
      300 70 70 50
      400 70 70 50
      500 70 70 50
      630 70 70 50

      * 1.5 кв. Мм, где заземляющий провод в незакрытом корпусе
      № 2,5 кв. Мм для подключения других сервисов при входе в помещения.

      ДИАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ ВВОДОВ АРМИРОВАННЫХ КАБЕЛЕЙ ИЗ ПВХ

      Размер проводника Макс. Диаметр сердечника Кол-во ядер Приблизительные диаметры Проволока Рекомендуемый размер сальника #
      Оболочка постельного белья Броня Оболочка
      кв.мм мм Кол-во ядер мм мм мм мм BS4121
      14/8 26/8 2 7 9 11 6/8 7/8 5/8
      3 73/8 9 3/8 12 2/8 7/8 5/8
      4 8.1 10,1 13 0,9 3/4 S *
      5 8,9 10,9 13,8 0,9 3/4 ю.ш.
      7 9,7 11,7 14,5 0,9 3/4 ю.ш.
      10 12 2/4 15 18 1 1/4 3/4
      12 12 3/4 15 2/4 18 2/4 1 1/4 3/4
      19 15.1 17,8 21,1 1,25 1
      27 18,5 22 25,4 1,6 1
      37 21 24 2/4 17 3/4 1 2/4 1 3/4
      48 23 3/4 27 1/4 30 3/4 1 2/4 1 3/4
      2.5 3,3 2 8,2 10,2 13,1 0,9 3 3/4 S *
      3 8,7 10,7 13,6 0,9 3 3/4 ю.ш.
      4 9,6 11,6 14,5 0,9 3 3/4 ю.ш.
      5 10,5 12,5 15.4 0,9 3 3/4
      7 11 2/4 12 2/4 16 2/4 1 3/4
      10 14,8 17,5 20,9 1,25 1
      12 15,3 18 21,4 1,25 1
      19 18.5 22 25,4 1,6 1
      27 22 25 2/4 29 1/4 1 2/4 1 3/4
      37 25 28 2/4 32 2/4 1 2/4 1 3/4
      48 29 33 1/2 37 1/2 2 1 1/2
      4 4.3 2 10,2 12,2 15,1 0,9 3 3/4 ю.ш.
      3 11 13 16 1 3/4
      4 12 14 3/4 17 3/4 1 1/4 3/4
      5 12 1/4 16 19 1 1/4 3/4
      7 14 2/4 17 1/4 20 2/4 1 1/4 1
      10 19 1/4 22 3/4 26 1 2/4 1
      12 19.8 23,3 26,8 1,6 1 3/4
      19 12 2/4 27 30 2/4 1 2/4 1 1/4
      27 28 1/2 33 37 2 1 1/2
      6 5 2 11 2/4 13 2/4 16 2/4 1 3/4
      3 12 1/4 12 1/4 18 1 1/4 3/4
      4 13 2/4 13 2/4 19 1/4 1 1/4 3/4
      10 61/4 2 14 16 3/4 20 1 1/4 3/4
      3 15 17 3/4 21 1/4 1 1/4 1
      4 16 2/4 19 1/4 22 3/4 1 1/4 1
      16 Фасонные проводники 2 13 15 2/4 19 1 1/4 3/4
      3 14 2/4 14 2/4 20 2/4 1 1/4 1
      4 19 3/4 16 3/4 24 1 1/4 1

      # Сальники типа BW, CW, D1W, D2W, E1W, E2W.
      • Кабель, изготовленный с минимальным допуском, может быть помещен в сальник на один размер меньше.

      ТАБЛИЦА РАЗМЕРОВ ВВОДОВ PVC / SWA / PVC КАБЕЛИ

      Размер, мм кв. Ядра
      1
      2 3 4 5 7 10 12 19 27 37 48
      1.5 16/20 16/20 20S 20S 20S 20 л 20 л 25S 25 л 32 32
      2,5 20S 20S 20S 20S 20 л 25S 25S 25 л 32 32 40С
      4.0 20S 20 л 20 л 20 л 20 л 25 л 32 32 40С
      6,0 20 л 20 л 20 л
      10,0 25S 25S 25S
      16.0 25S 25 л 25 л
      25,0 25S 32 32
      35,0 25 л 32 32
      50.0 32 32 40С
      70,0 32 40С 40 л
      95,0 25S 40С 40С 50S
      120.0 25 л 40С 40 л 50S
      150,0 32 40 л 50S 63S
      185,0 32 50S 50 л 63S
      240.0 40С 50 л 63S 63S
      300,0 40 л 63S 63L 75L
      400,0 50S 63L 75S 75L
      500.0 50S
      630,0 50 л

      Приведенные в таблице размеры сальника предназначены только для справки и основаны на приблизительном диаметре под броней и
      общих диаметрах.

      Кабели с алюминиевым проводом должны иметь алюминиевые вводы.

      УМЕНЬШАЮЩИЕ ФАКТОРЫ

      КОЭФФИЦИЕНТЫ СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

      КОЭФФИЦИЕНТ СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

      Температура воздуха o C 25 30 35 40 45 50 55
      Кабели ПВХ с номиналом 70 o C 1,22 1,15 1,08 1,00 0.95 0,82 0,71

      Коэффициент снижения номинальной глубины

      Температура грунта o C 25 30 35 40 45 50 55
      Кабели ПВХ с номиналом 70 o C 1,13 1,07 1,00 0,93 0,85 0.76 0,65
      Поперечное сечение кабелей
      Глубина залегания м до 70 мм кв. 95 мм кв — 240 мм кв Площадь 300 мм и более
      0,5 1,00 1,00 1,00
      0.60 0,99 0,98 0,97
      0.80 0,97 0,96 0,94
      1,00 0,95 0,93 0,92
      1,25 0,94 0,92 0,89
      1,5 0,93 0,90 0,87
      1,75 0,92 0,89 0,86
      2,00 0,91 0,88 0.85

      ПОНИЖАЮЩИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЧВ

      Тепловое сопротивление почвы в ° C см / ватт 80 90 100 120 150 200 250
      Коэффициент мощности 1,17 1,12 1,07 1,0 0,91 0,80 0,73

      Коэффициент снижения номинальной температуры ПВХ

      Тип ПВХ номинальная температура o C 70 85 95 105
      Номинальный коэффициент 1.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован.