Как рассчитать падение напряжения в кабеле: Потери напряжения в кабеле, как их рассчитать

Правила расчёта потерь в кабеле при помощи таблиц Кнорринга | Полезные статьи

Кабельные жилы при пропускании тока будут выделять тепло. Величина тока в совокупности с сопротивлением жил определяют уровень потерь кабеля. Если иметь информацию о сопротивлении жил и о том, насколько велик пропускаемый через них ток, удастся узнать объём потерь в цепи.

 

Расчёт потерь выполняется при помощи формулы: ΔU,%=(Uном-U)∙100/ Uном. Где, Uном – номинальное входное напряжение, U – напряжение нагрузки. Выражаются потери в процентах от номинала, характерного для возникшего напряжения.

Практически намного проще использовать таблицы Кнорринга, востребованные при организации электропроводки. Информация в таблицах синхронизирует «момент нагрузки» и потери. Вычислить момент предлагается в виде произведения нагрузочной мощности (Р), измеряемой в киловаттах, и линейной длины (L), обозначаемой в метрах. Данные в таблицах Кнорринга отображают зависимость понесённых кабелем потерь от «момента нагрузки», применительно к двухпроводным медным линиям.

Обязательным условием является наличие напряжения 220В.

Также разработана таблица, определяющая идентичную зависимость, но применительно к трёхфазным четырёхпроводным нулевым линиям при напряжении на уровне 380/220В. Есть схожие сведения и для трёхпроводных линий без нуля при 380В. Однако информация является достоверной исключительно при равенстве нагрузки в фазах, что позволяет определить ток в четырёхпроводных нулевых линиях, а именно в их нулевых жилах, также как нулевой.

Если нагрузка несимметричная применительно к трёхфазным линиям, то неизбежно увеличение потерь. Избежать ошибок в случае существенной нагрузочной асимметрии в нулевых линиях можно, используя таблицы, с данными для двухпроводных медных линий, однако это утверждение верно применительно к самой нагруженной фазе.

Разработана таблица Кнорринга, содержащая информацию, касающуюся зависимости от момента нагрузки кабельных потерь, верная для медных проводников при напряжении на уровне 12В. Рассчитать с помощью этой таблицы можно линейные потери посредством понижающих трансформаторов, питающих светильники с низким вольтажом.

Важно! Таблицы не учитывают линейное индуктивное сопротивление, из-за того, что при задействовании кабелей, оно является крайне малым и не может сравниваться с активным сопротивлением.

Таблицы Кнорринга верны при подключённой в конце линии нагрузке, что позволяет вычислять момент нагрузки по формуле: М=L∙РН. Когда есть несколько схожих по мощности нагрузок, составляющих целостную нагрузку, и распределены они на протяжении всей линии, используется формула: М=L∙ РН ∙n/2.

Если отмечается наличие двух соединённых линий с равномерным распределением нагрузки, можно вычислить потери напряжения, выявив сумму длин линий, при этом сечение кабелей в них допускается различное.

 

 

 

 

Расчет падения напряжения на кабеле | СамЭлектрик.ру

Как известно, сечение кабеля выбирается не только по его способности выдерживать без перегрева свой максимальный ток. Другой критерий выбора – его длина. От длины зависит такой важный параметр системы электропитания, как падение напряжения. Иначе говоря – потери на кабельной линии.

В бытовой электропроводке эта проблема практически не принимается во внимание, поскольку существенное влияние она оказывает на длинах кабелей от нескольких десятков метров. Хотя, я уже писал на эту тему статью про падение напряжения , но там основная причина потерь заключалась в большом токе.

В интернете эта тема раскрыта очень поверхностно, и когда я с ней столкнулся, очень долго разбирался. Вспомнил косинусы с синусами, нашёл свой старый калькулятор)) Пока разбирался, написал эту статью. Как обычно у меня и бывает).

В данной статье приведу расчеты и рекомендации, сделанные мной для крупного складского комплекса, введенного в эксплуатацию год назад.

Внимание! Я не претендую на википедийность! Кто привык черпать знания из книг и учебников, рекомендую перейти на страницу “Скачать”.

Зачем нужен расчет потерь напряжения в кабеле

Предыстория такова. Проектировщикам выдали техническое задание на проект электроснабжения, в котором была указана мощность холодильных систем. Пока выполнялся проект и выделялись деньги на его реализацию, было куплено холодильное оборудование с потребляемой мощностью, в 2 раза превышавшей исходную. Кроме того, выяснилось, что реальное расстояние до подстанции будет почти в 2 раза больше…

Покупали холодильники и проектировали систему электроснабжения совсем разные люди…

В общем, дорогущее немецкое холодильное оборудование отказывается работать, все знают, что делать, но никто не хочет за это платить. Прошедшим летом из-за пониженного напряжения (линейное 340-360 В) сгорел компрессор стоимостью более 10 тыс.евро. Терпеть дальше это было нельзя. Меня попросили провести расчеты, мониторинг и измерения на системе питания, и дать рекомендации по решению проблемы.

Поскольку писал я этот отчет от лица фирмы, имеющей лицензию на энергоаудит, то этот документ будет иметь силу в предстоящей судебной тяжбе.

По ходу документа в цитатах буду давать комментарии и уточнения.

1. Введение. Состав системы

Было проведено обследование качества электроэнергии, поступающей от трансформаторной подстанции (ТП) по первому участку (440 м) до ГРЩ 2.2 и далее по вторым участкам (50 и 40 м) на холодильные установки (Система 12 и Система 14).

Схема структурная данной системы: Схема кабельных линий от ТП до нагрузки. ДЭС – дизельная электростанция есть, в данном случае не рассматривается.

Схема структурная данной системы: Схема кабельных линий от ТП до нагрузки. ДЭС – дизельная электростанция есть, в данном случае не рассматривается.

Цель обследования – выявить причины значительного падения напряжения на кабельной линии.

В Систему 12 входят следующие потребители:

Потребители системы 12

Потребители системы 12

В Систему 14 входят следующие потребители:

Потребители системы 14

Потребители системы 14

Напряжение питания – 380…415 В.

Значения токов, мощностей и напряжения взяты из паспортных данных потребителей.

2. Предварительный расчет потерь напряжения в кабеле

По предварительному расчету, при напряжении на выходе ТП 415 В на холостом ходу (при выключенной нагрузке), при максимальной нагрузке допустимо падение 35 В, или 8,43%. В таком случае при максимальной нагрузке напряжение упадет до 380 В, что, согласно паспортным данным потребителей, является допустимым.

ТП содержит 2 трансформатора по 600 кВт, которые планировалось использовать по одному. Но из-за увеличения нагрузки их пришлось включить в параллель.

Согласно Своду правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003, а также ГОСТ Р 50571.15-97 с учетом регламентированных отклонений от номинального значения суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной нагрузки в жилых и общественных зданиях не должны превышать 9%. Причем, из них 5% – на участке от ТП до ВРУ, и 4% – на участке от ВРУ до потребителя.

Согласно ГОСТ 29322-2014, номинальное линейное напряжение в трехфазных сетях должно составлять 400 В, а при нормальных условиях оперирования напряжение питания не должно отличаться от номинального напряжения больше чем на +-10%.

На Дзене у меня есть пара статей на тему ГОСТов на напряжение, вот основная.

Исходя из этого, падение на 8,43% является обоснованным и соответствует Правилам и ГОСТам, принятым в РФ.

3. Расчет падения напряжения для 1-го участка

В ходе обследования выяснилось следующее. От ТП, расположенной на расстоянии 440 м, электроэнергия поступает в ГРЩ2.2 по кабельной линии, состоящей из четырех параллельно соединенных кабелей АВБбШв 4х240, общим сечением 960 мм2 .

Внутренности ГРЩ2.2. Сверху – ввод от ТП на вводной контактор-защитный автомат, справа – шины от АВР (резерв – дизель), ниже – выходной автомат, и выходы на Системы.

Внутренности ГРЩ2.2. Сверху – ввод от ТП на вводной контактор-защитный автомат, справа – шины от АВР (резерв – дизель), ниже – выходной автомат, и выходы на Системы.

Максимальный расчетный ток нагрузки, согласно паспортным данным,  составляет  240 А для Системы 12 и 838,1 А для Системы 14. Следовательно, максимальный ток кабельной линии составляет 240+838,1=1078,1 А.

Общая установленная мощность, согласно паспортным данным,  составляет 316,6 кВт для Системы 12, и 905,5 кВт для Системы 14. Следовательно, общая установленная мощность всей нагрузки составляет 316,6+905,5=1222,1 кВт.

Рассчитаем падение напряжения на кабельной линии 1-го участка от ТП до ГРЩ2.2 по формуле:

Δ U=√3·I(R·cos φ ·L+X·sin φ ·L)

Исходные данные для расчета:

• Максимальный ток I = 1078,1 А,
• Установленная мощность нагрузки 1222,1 кВт,
• Удельное активное сопротивление одной жилы R = 0,125 Ом/км по данным производителя кабеля.
• Удельное индуктивное сопротивление одной жилы Х = 0,077 Ом/км по данным производителя кабеля.
• Принимаем Cosφ = 0,8, тогда sinφ = 0,6
• Материал жилы кабеля – алюминий,
• Длина линии L = 0,44 км.

Подставив данные в формулы, получим, что для одного кабеля падение составит 239 В, или 57,75%. Тогда для имеющейся кабельной линии 1-го участка падение напряжения составит 59,8 В, или 14,43%.

Такое падение напряжения только на 1-м участке является недопустимым.

Это  – основная формула. Я делал расчеты, используя калькулятор. Проверял полученные данные, используя программу Электрик (подпрограмма “Потери”).

Кроме того, мне здорово помог Игорь (220blog.ru), за что ему большое спасибо!

Ещё есть хорошая книжка, в конце статьи дам ссылку!

На всякий случай  таблица активных и индуктивных сопротивлений алюминиевых и медных кабелей разного сечения:

Таблица активных и индуктивных сопротивлений алюминиевых и медных кабелей разного сечения

Таблица активных и индуктивных сопротивлений алюминиевых и медных кабелей разного сечения

4. Результат обследования 2-го участка (Система 12)

После щита ГРЩ2.2 к нагрузке идёт второй участок кабельной линии на Систему 12, состоящей из одного кабеля АВВГ-нг-LS 5×185, длиной 50 м.

Данные для расчета:

• Максимальный ток 240 А,
• Установленная мощность нагрузки 316,6 кВт,
• Удельное активное сопротивление одной жилы R = 0,164 Ом/км по данным производителя кабеля.
• Удельное индуктивное сопротивление одной жилы Х = 0,077 Ом/км по данным производителя кабеля.
• Материал жилы кабеля – алюминий,
• Длина линии L = 0,05 км.

Для имеющейся кабельной линии падение напряжения составит 3,67 В, или 0,88%.

5. Результат обследования 2-го участка (Система 14)

После щита ГРЩ2.2 к нагрузке идёт второй участок кабельной линии на Систему 14, состоящей из трех параллельно соединенных кабелей АВВГ-нг-LS 5×185 длиной 40 м.

Данные для расчета:

• Максимальный ток 838,1 А,
• Установленная мощность нагрузки 905,5 кВт,
• Удельное активное сопротивление одной жилы R = 0,164 Ом/км по данным производителя кабеля.
• Удельное индуктивное сопротивление одной жилы Х = 0,077 Ом/км по данным производителя кабеля.
• Материал жилы кабеля – алюминий,
• Длина линии L = 0,04 км.

Для одного кабеля потеря напряжения составит 10,2 В, или 2,47%. Для имеющейся кабельной линии 2-го участка Системы 14 падение напряжения составит 3,4 В, или 0,82%.

Рекомендации по модернизации кабельных линий

Для данного максимального тока и длины линии необходимо выбрать другую кабельную линию участка 1, поскольку расчетное падение напряжения для этого участка является недопустимым. Исходя из данных предварительного расчета и данных падения напряжения на 2-х участках, падение напряжения на 1-м участке должно быть не более 7,55%.

Такой уровень потерь обеспечит кабельная линия, состоящая из 8 кабелей АВБбШв 4х240, включенных в параллель. То есть, к имеющимся кабелям (4 шт.) добавить дополнительные (4 шт.).

В результате, потери на кабельной линии участка 1 составят 7,2%, или 29,8 В.

Кабельные линии 2-х участков в модернизации не нуждаются.

Выводы

Для стабильной работы холодильного оборудования, согласно его паспортным данным, требуется напряжение с допустимыми пределами от 380 до 415 В.

Если учесть приводимые рекомендации, то при выходном напряжении ТП 415 В при максимальной нагрузке потери напряжения для Системы 12 будут 7,2+0,88=8,08%, или 33,6 В. В результате при максимальной нагрузке питающее напряжение Системы 12 составит не менее 381,4 В.

Для Системы 14 потери будут 7,2+0,82=8,02%, или 33,2 В. В результате при максимальной нагрузке питающее напряжение Системы 14 составит не менее 381,7 В.

Результаты измерений качества напряжения

Измерения проводились при помощи анализатора качества напряжения HIOKI 3197 , который позволяет снимать все параметры напряжения онлайн.

Прибор предназначен для построения графиков различных параметров электропитания в реальном времени. HIOKI 3197 я уже использовал в анализе качества напряжения при проблемах с холодильниками. Если кому нужен такой прибор – обращайтесь!

Измерения проводились в точке подключения 2-го участка Системы 14 в разных режимах работы оборудования. 2-й участок Системы 12 не исследовался, поскольку к нему невозможно было получить доступ, не отключая питания ТП. Но поскольку Система 12 является маломощной по сравнению с Системой 14, для получения общей картины достаточно измерений, результаты которых приведены ниже на графиках.

Результат мониторинга напряжения

Результат мониторинга напряжения

Результат мониторинга тока

Результат мониторинга тока

Пояснения к графикам.

Пик потребления тока (включение нагрузки на 100% мощности) приходится на время 16:56. При этом фазное напряжение (усредненное по фазам) составляет 212 В (линейное – 367 В), ток 836 А.

Холостой ход трансформатора (нагрузка полностью отключена) приходится на 17:07. При этом фазное напряжение составляет 238 В (линейное – 412 В), ток 0 А.

При проведении измерений Система 12 была отключена.

По результатам проведенных измерений можно сделать выводы, что максимальное суммарное падение напряжения для Системы 14 составляет 45 В, или 11%.

Данные измерения подтверждают правильность сделанных расчетов и рекомендаций.

Фото подключения прибора HIOKI 3197 к кабельной линии в процессе измерений:

Подключение HIOKI 3197 для измерения параметров напряжения в реальном времени

Подключение HIOKI 3197 для измерения параметров напряжения в реальном времени

Резервное питание

Резервное питание в ГРЩ 2. 2 поступает от ДЭС (дизельной электростанции). Переключение производится через систему АВР (автоматический ввод резерва ).

Параметры источника резервного питания:

• Максимальная мощность ДЭС – 600 кВт,
• Кабельная линия – 3 кабеля АВБбШв 4х240, включенных в параллель,
• Длина кабельной линии – 250 м.

Исходя из этих параметров, можно однозначно сделать вывод, что мощностей ДЭС и кабельной линии резервного питания с учетом падения напряжения хватит не более чем на половину максимальных потребностей нагрузки, что совершенно недопустимо.

Поэтому мониторинг качества питания по линии ДЭС проводить не имеет никакого смысла.

Для резервного питания в данном случае рекомендуется применить ДЭС мощностью не менее 1220 кВт. Кабельная линия должна содержать 5 кабелей АВБбШв 4х240, в таком случае падение напряжения до ГРЩ 2.2 будет составлять приемлемое значение 6,5%.

Скачать файл

В заключение – как и обещал, хорошая книжка по расчетом потери напряжения и потерям напряжения в кабеле. Будет очень интересна всем, кого заинтересовала эта статья. Сейчас таких книг уже не пишут.

• Карпов Ф. Ф. Как выбрать сечение проводов и кабелей, 1973 год / Брошюра из Библиотеки электромонтера. Приведены указания и расчеты, необходимые для выбора сечений проводов и кабелей до 1000 В. Полезно для тех, кто интересуется первоисточниками., zip, 1.57 MB, скачан: 2236 раз./

Ещё много книг можно у меня скачать тут .

Источник статьи

Ещё больше статей на канале Самэлектрик.ру.

Что делать, если статья заинтересовала? Лайк, подписка, комментарий!

Спасибо, что читаете меня!

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

Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах

Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах

К сожалению, Ваш браузер не поддерживает скрипты.

Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах

• Главная
• Калькуляторы
• Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах

Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах

ОТПРАВИТЬ ВОПРОС

РЕГИСТРАЦИЯ НОВОГО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

НОВЫЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ

ВХОД / РЕГИСТРАЦИЯ

Войти как пользователь:

Добро пожаловать, если вы НОВЫЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ

Добавить в список

Для работы со списками необходимо авторизоваться.

Авторизоваться

Мы используем файлы «cookie», как собственные, так и третьих сторон, для улучшения пользования сайтом и нашими услугами, путем анализа навигации по нашему веб-сайту. Если вы продолжите навигацию по нему, мы сочтем, что вы согласны с их использованием. Дополнительную информацию вы можете найти в нашей Политике в отношении файлов «cookie».

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 * системы 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 согласно 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 В 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 с номинальным напряжением от 0 до 2000 В, но не более чем три токоведущих проводника в кабельном канале, кабеле или заземлении 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. Единицы измерения в данном документе – американский калибр проводов (AWG) и Английский (футы). Обратите внимание: для запуска этого калькулятора должны быть включены сценарии JavaScripts. в вашем браузере. Нажмите здесь, чтобы альтернативный калькулятор, который также включает трансформатор и нагрузку двигателя.

ПРИМЕЧАНИЯ: 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 проводов 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 на выбор «3 параллельных проводника на фазу». 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%. 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 количество. Следовательно, используя это правило, можно проверить падение напряжения 240 В. система, если длина цепи превышает 240 футов. 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. Все ссылки на NEC см. Национальную ассоциацию противопожарной защиты, NFPA 70 , Национальный электрический кодекс .или Национальный электротехнический кодекс Справочник. Дополнительная информация о напряжении падение на основе стандартов IEC доступно в Schneider Руководство по электромонтажу.

ОБНОВЛЕНИЕ: 11/4/2009 3-фазный% расчет был скорректирован в 1,732 раза. ОБНОВЛЕНИЕ: 25.09.2013 добавлено # 16 AWG; Значения переменного тока экстраполированы. 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

Как рассчитать падение напряжения

Падение напряжения описывает, как подаваемая энергия источника напряжения уменьшается, когда электрический ток проходит через пассивные элементы (элементы, которые не подают напряжение) электрической цепи. Падения напряжения на внутренних сопротивлениях источника, проводниках, контактах и ​​разъемах нежелательны; подаваемая энергия теряется (рассеивается).

Падение напряжения на любом изолированном кабеле зависит от длины кабеля (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.

Формула для этого дается как:

VD = (2 × L × K × I) / CM

В приведенной выше формуле:

• VD – падение напряжения на цепи
• L – длина пробега
• К – удельное сопротивление провода
• I – ток в цепи
• CM – мера диаметра проволоки

Значения удельного сопротивления и диаметра провода доступны в таблицах NEC.

Пример:

Если вы хотите найти падение напряжения в однофазной цепи длиной 200 футов и нагрузкой 50 А. Также указывается, что провод является медным, трехпроводным и напряжением 120/240 вольт. .

VD = (2 × 200 × 12 × 50) / 41740

(Удельное сопротивление меди 12)

В = 5,75 В

Следовательно, среднее падение напряжения в цепи составляет 5,75 В.

Теперь, чтобы рассчитать процент падения напряжения

В процентах от VD

(ВД / В) × 100 = 5.75 вольт / 240 вольт

= 0,0239%

Следовательно, падение напряжения в цепи указанных выше размеров составляет 0,0239%. Это меньше 3%, так что вы можете его использовать.

Расчет ВД для трехфазного провода:

Для расчета напряжения в трехфазной цепи мы используем ту же формулу, но умножаем указанную выше формулу на 0,866. В основном, чтобы рассчитать падение напряжения между любыми двумя фазными проводниками, мы умножаем его на 1,732 / 2.

Следовательно, формула расчета для трехфазного проводника имеет вид:

VD = 0.866 (2 × Д × П × В / СМ)

Вышеупомянутая формула также может быть представлена ​​как:

VD = 1,732 (L × R × I / CM)

Вы можете рассчитать падение напряжения в цепи, используя приведенную выше формулу, если вы знаете значения длины участка, удельного сопротивления проводника, тока в цепи, а также измерьте диаметр и при необходимости измените размеры проводника. для изменения ВД в цепи.

Расчет падений напряжения – камера видеонаблюдения King

Этот калькулятор был создан для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и ожидаемого тока нагрузки. Обратите внимание, что этот калькулятор не адаптируется к факторам различных сред. В основе вычислителя лежит схема, работающая в нормальных условиях при комнатной температуре с нормальной частотой. Фактическое падение напряжения может варьироваться в зависимости от состояния провода, используемого кабелепровода (если таковой имеется), изменяющейся температуры окружающей среды, разъема, окружающей частоты и т. Д. Рекомендуется, чтобы падение напряжения было менее 5 % при полной загрузке.

Пример

«Падение напряжения» определяет, как подаваемая энергия источника напряжения (нагрузки) уменьшается при прохождении электрического тока через электрическую цепь. Наш калькулятор падения напряжения поможет определить правильный размер провода для кабельной трассы на основе падения напряжения и допустимой нагрузки по току. Прежде чем мы начнем, убедитесь, что вы нашли следующее:

1. Определите свою начальную нагрузку напряжения, необходимую для вашего устройства

2. Выясните, распределяет ли источник питания, с которым вы работаете, переменный или постоянный ток

3.Найдите значение силы тока вашего устройства (камеры, микрофона, ИК-датчика и т. Д.)

4. Длина кабеля (футы)

5. Калибр кабеля (AWG)

{Примечание. Промышленным стандартом NEC является напряжение падение не более 10%. Мы предлагаем не более 5% при полной нагрузке из-за чувствительности электронного оборудования.}

Теперь, когда мы собрали всю необходимую информацию, давайте приступим. Я введу начальное напряжение нашей нагрузки (эти характеристики можно найти на вашем блоке питания).Выберите, будет ли ваш источник питания распределять вольт в нагрузке постоянного или переменного тока. Затем я выберу, с каким типом напряжения работают камеры. (Обычно для наших продуктов общий выбор будет 12 В постоянного тока и 24 В переменного тока.)

Я введу ток нашей камеры в амперах. (Примечание: 1 ампер = 1000 мА. Таким образом, если ваша камера потребляет 300 мА, введите 0,3 в это поле. )
Затем я введу расстояние нашего кабеля в футах.
Затем введите размер кабеля. (Стандарт CCTV – 18AWG)
Нажмите «Рассчитать», чтобы получить результаты.

Пример 1:
При 12 В постоянного тока камера 350 мА на расстоянии 100 футов от стандартного 18AWG будет иметь падение напряжения 0,45 В. Промышленный стандарт составляет +/- 10%, что составляет 1,2 В. В этом примере я нахожусь в рамках.

Пример 2:
Камера 12 В постоянного тока, требующая 0,8 А или 800 мА (что не является необоснованным для ИК-камеры) на расстоянии 175 футов от 18AWG, даст вам падение на 1,79 В, что превышает допустимые 10%. пределы потерь. Способ обойти это – включить камеру с более близкого расстояния, что даст вам более короткий кабель, увеличив размер провода питания или используя источник питания переменного тока (вам понадобится гиперссылка преобразователя для защиты камеры).В этом примере увеличение кабеля питания до 16AWG уменьшит падение напряжения до 1,12 вольт, что находится в допустимых пределах.

ПРИМЕЧАНИЕ. Эти калькуляторы предназначены только для общей информации и не предназначены для замены профессиональной консультации. Мы советуем вам позвонить нам, если у вас есть какие-либо вопросы относительно точности этой информации или если вам нужна помощь в интерпретации этой информации. Security не несет ответственности за ущерб, возникший в результате использования, неправильного или незаконного использования информации, содержащейся в данном документе.

Формула для расчета размеров кабеля и падения напряжения – Электротехника 123

Размер кабеля определяется на основе трех параметров:

1. Ток нагрузки,
2. Допустимая нагрузка по току короткого замыкания,
3. Падение напряжения.

Ниже приведены простые шаги для расчета размеров кабеля.

Шаг 1 – Расчет тока нагрузки:

Рассчитайте ток нагрузки на основе имеющихся данных нагрузки. Формула:

I = Нагрузка (в кВт) / (sqrt (3) В (в кВ) p.f) (A)

Полученный ток должен быть снижен, поскольку кабель рассчитан на работу при определенной температуре. Коэффициенты снижения мощности будут доступны в каталоге кабелей.

Получите размер кабеля, соответствующий этому уменьшенному току, из каталога.

Шаг 2 – Найдите размер кабеля:

Затем найдите размер кабеля, соответствующий способности системы к короткому замыканию. Используемая формула:

Размер кабеля = (Ток повреждения (в кА) * Время устранения повреждения) / K

где, K-константа в зависимости от используемого проводника и изоляции.K = 90 (для алюминиевых кабелей), K = 140 (для медных кабелей)

Шаг 2 обычно выполняется для кабелей HT. Для LT, если используется автоматический выключатель ACB, этот шаг выполняется. Для MCCB этот шаг игнорируется.

Выберите размер кабеля , в зависимости от того, что больше на шаге 1 или шаге 2.

Шаг 3 – Проверка / расчет падения напряжения:

Проверьте падение напряжения с выбранным размером кабеля.

Ниже приведена формула для расчета падения напряжения в электрической цепи на основе сечения провода и тока нагрузки.Этот калькулятор предполагает, что контур будет работать при нормальной комнатной температуре с нормальной частотой. Фактическое падение напряжения может варьироваться в зависимости от состояния провода, используемого кабелепровода / кабелепровода, температуры, разъема, частоты и т. Д.

VD = I × (2 × L × R / 1000)

Альтернативное падение напряжения Формулы

В качестве альтернативы для вычисления падения напряжения и сечения кабеля вам потребуются следующие данные.

1. Общая нагрузка, которую вы хотите выдержать с соответствующим кабелем.
2. Соответствующий ток для данной нагрузки. (Для большей безопасности вы можете предположить, что нагрузка в 2 раза превышает мощность в кВт, или вы можете применить формулу для мощности, чтобы получить точный ток)
3. Как только вы узнаете, какой ток будет выдерживать кабель, вы можете легко завершить оценку устройства защиты (АКП, АВТ и др.).
4. В настоящее время вы можете предположить, что стандартный размер кабеля соответствует номинальным характеристикам вашего распределительного устройства и в соответствии с вашими официальными стандартами.
5. Длина кабеля от начального до принимающего конца.
6. Падение напряжения, ампер / метр, которое вы получите у поставщика кабеля (в мВ).

После получения всех вышеперечисленных данных падение напряжения можно рассчитать следующим образом.

Падение напряжения = (падение напряжения, ампер / метр) x длина x ток.

Это будет в мВ. Просто разделите на 1000, чтобы получить падение напряжения в вольтах.

Падение напряжения от трансформатора к нагрузке (освещение, двигатель) не должно превышать 5%.

Также, если это нагрузка двигателя, необходимо проверить падение напряжения при запуске двигателя.Оно должно быть менее 15%.

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.ЯЗЫК}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Падение напряжения – онлайн калькулятор и формула

Онлайн-калькуляторы и формулы для расчета потерь напряжения в проводе

Расчет потерь напряжения в проводе

На этой странице рассчитывается падение напряжения, которое теряется в проводе из-за его сопротивления.Для этого необходимо указать входное напряжение, ток, простую длину кабеля и его поперечное сечение.

Фазовый сдвиг в случае индуктивной нагрузки может быть указан как опция. Значение 1 предварительно установлено для Cos φ для омической нагрузки и постоянного тока.

Удельное сопротивление или проводимость можно указать для материала проводника. В следующей таблице приведены наиболее распространенные значения проводимости.

Значения удельной проводимости наиболее распространенных кабелей:

Материал	Электропроводность
Медь	56,0
Серебро	62,5
Алюминий	35.0

Для просмотра списка других значений удельного сопротивления и проводимости щелкните здесь.

Легенда

\ (\ Displaystyle A \) поперечное сечение

\ (\ Displaystyle л \) длина

\ (\ displaystyle R \) Сопротивление провода

\ (\ displaystyle ρ \) Удельное сопротивление

\ (\ Displaystyle σ \) Удельная проводимость

\ (\ Displaystyle Un \) Номинальное напряжение (вход)

\ (\ displaystyle ΔU \) потеря напряжения

*) Рассчитывается удвоенная длина лески (наружная и обратная линия).

Формулы для расчета падения напряжения

Сопротивление одиночного провода	\ (\ Displaystyle R = \ гидроразрыва {ρ · l} {A} \)	\ (\ Displaystyle = \ гидроразрыва {l} {σ · A} \)
Общее сопротивление провода	\ (\ Displaystyle R = 2 · \ гидроразрыва {ρ · l} {A} \)	\ (\ Displaystyle = 2 · \ гидроразрыва {l} {σ · A} \)
потеря напряжения	\ (\ Displaystyle ΔU = 2 · \ гидроразрыва {l} {σ · A} · I · соз (φ) \)
падение напряжения в%	\ (\ Displaystyle Δu = \ гидроразрыва {ΔU} {Un} · 100 \% \)

Эта страница полезна? да Нет Спасибо за ваш отзыв! Извините за это Как мы можем это улучшить? послать

---

Определение падения напряжения | Lectromec

Основные выводы

• Расчет падения напряжения важен для обеспечения правильной работы оборудования.
• То, что в цепи подается 115 В переменного тока, не означает, что подключенное оборудование «видит» 115 В переменного тока. Длина и калибр провода будут иметь значение.
• Существуют хорошо зарекомендовавшие себя методы оценки падения напряжения.

Если в цепь подается напряжение, а подключенное оборудование не включается, значит, проблема связана либо с цепью, либо с поданным напряжением (при условии, что устройство полностью функционирует). Длина и калибр провода, которые иногда не учитываются в схемотехнике, могут влиять на напряжение нагрузки; это известно как «падение напряжения».Точно так же, как на пропускную способность проводов / жгутов по току влияют система и окружающая среда, падение напряжения тоже.

В этой статье мы рассмотрим идею падения напряжения, руководство по его применению в конструкции и пример количественной оценки падения напряжения на проводе / кабеле.

Падение напряжения

Проволочные проводники не являются идеальными электрическими проводниками, и из-за этого в проводе возникают потери энергии. В прошлых статьях мы рассматривали сопротивление проводника с точки зрения допустимой нагрузки, и нагрев проводника может происходить только при наличии сопротивления проводника.Общее сопротивление проводника для цепи может быть небольшим, но это нетривиально. В зависимости от тока в цепи длина провода 20AWG может быть не более 50 или 400 футов.

К счастью, есть руководство, которое поможет определить падение напряжения в цепи.

Направляющая

Пожалуй, один из самых популярных документов, опубликованных FAA, – это AC 43-13. В дополнение к руководству по большому количеству концепций проектирования системы, он также предоставляет руководство по устранению падения напряжения.Процитируем AC 43-13-1B, раздел 11-48, «Провода должны иметь размер, позволяющий выдерживать постоянный ток, превышающий номинальные параметры устройства защиты цепи, включая его время-токовые характеристики, а также во избежание чрезмерного падения напряжения».

Максимальное падение напряжения в цепи определяется таким образом, чтобы проектировщики оборудования знали ожидаемые характеристики своего оборудования. Источник: FAA.

AC 43-13-1B предоставляет таблицу допустимого падения напряжения для непрерывной и прерывистой работы.Важно отметить, что в таблице проводится различие между допустимым падением напряжения для непрерывной и прерывистой работы. Чтобы представить это в перспективе, AC 43-13-1B идентифицирует прерывистую нагрузку как такую, работа которой ограничена не более чем двумя минутами за раз. Ни в одной точке сети переменного тока нет информации о том, как часто может работать прерывистая цепь, но Lectromec предлагает, чтобы продолжительность между прерывистыми режимами работы была достаточно большой, чтобы позволить цепи вернуться к условиям окружающей среды (например,грамм. дайте проводке время остыть).

В таблице 11-6 показано допустимое падение напряжения между шиной и заземлением оборудования. Эти значения соответствуют ожидаемым значениям производительности, указанным в документах по качеству электроэнергии, таких как MIL-STD-704. Для системы 115 В переменного тока максимально допустимое падение напряжения при непрерывной работе составляет 4 В; для прерывистого режима максимальное падение напряжения составляет 8 В.

Падение напряжения по калибру провода, току и напряжению в системе. Источник: FAA.

Как и в большинстве руководств AC 43-13-1B, имеется хорошая информация, но она не дает полной картины. Примером этого является расчет падения напряжения для цепи. Таблица и информация, представленные в AC, относятся к луженой проволоке. В случае проводов с серебряным и никелированным покрытием, имеющих более низкое сопротивление, информация в переменном токе является консервативной при расчетах падения напряжения.

Снижение номинального напряжения

AC 43-13-1B действительно предоставляет диаграмму для оценки падения напряжения, но, поскольку диаграмма может быть довольно запутанной, мы рассмотрим пример, который, надеюсь, упростит отслеживание.

В левой части рисунка находится таблица, показывающая напряжение непрерывной цепи для четырех различных уровней напряжения (200, 115, 28 и 14). Внизу этой таблицы показаны уровни падения напряжения 7 В, 4 В, 1 В и 0,5 В, соответствующие максимальному падению напряжения, допустимому для данного уровня напряжения. В центре этой таблицы показана длина провода, необходимая для достижения падения напряжения (внизу таблицы) для напряжения системы (показано вверху таблицы).

Если, например, у нас есть схема, работающая на проводе 16AWG и постоянном токе 10 А, то сначала ищем калибр провода вдоль нижней горизонтальной оси и там, где он пересекается с диагональными линиями, идущими от верхней оси.В этом примере 16AWG мы ищем диагональную линию, которая начинается со значения «10» на верхней оси. На рисунке это значение пересекается с вертикальной линией 16AWG, что указывает на то, что максимальная длина провода для ограничения падения напряжения до 4 В в системе 115 В составляет 80 футов.

Источник: FAA.

На рисунке также показаны три других примера провода 8AWG на 20 А, провода 12AWG на 20 А и провода 14AWG на 20 А. Хотя каждый из этих сечений проводов может выдерживать нагрузку 20 А, максимально допустимая длина провода значительно пострадали.В случае провода 14AWG, несущего нагрузку 20 ампер, из рисунка следует, что максимальная длина провода системы 115 В составляет около 60 футов. Сравнивая это с проводом 8AWG, максимальная длина провода составляет около 200 футов.

На следующих двух рисунках, Таблица 11-7 и Таблица 11-8 показаны дополнительные примеры, взятые из AC 43-13-1B.

Расчетное воздействие

С точки зрения дизайна это означает, что инженер EWIS должен сбалансировать как номинальный ток, так и допустимую нагрузку жгута проводов с требованиями к падению напряжения.Кроме того, анализ действительно показывает очень прямую причину выбора систем с более высоким напряжением. В приложениях с более высоким напряжением допустимое падение напряжения по длине провода больше и позволяет проводам меньшего калибра передавать напряжение на большие расстояния.

Источник: FAA.

Заключение

Падение напряжения в цепи так же важно, как и ее допустимая нагрузка. К счастью для тех, кто хочет убедиться, что их конструкция находится в пределах допусков рабочих характеристик, указанных в AC 43-13-1B, могут сделать это с меньшим количеством вычислений и элементов снижения номинальных характеристик, таких как допустимая нагрузка.