Расчет потери напряжения • EDS
Во время передачи электроэнергии по проводам к электроприемникам ее небольшая часть расходуется на сопротивление самих проводов. Чем выше протекаемый ток и больше сопротивление провода, тем больше на нем будет потеря напряжения. Величина тока зависит от подключенной нагрузки, а сопротивление провода тем больше, чем больше его длина. Логично? Поэтому нужно понимать, что провода большой длины могут быть не пригодны для подключения какой-либо нагрузки, которая, в свою очередь, хорошо будет работать при коротких проводах того же сечения.
В идеале все электроприборы будут работать в нормальном режиме, если к ним подается то напряжение, на которые они рассчитаны. Если провод рассчитан не правильно и в нем присутствуют большие потери, то на вводе в электрооборудование будет заниженное напряжение. Это очень актуально при электропитании постоянным током, так как тут напряжение очень низкое, например 12 В, и потеря в 1-2 В тут будет уже существенной.
Чем опасна потеря напряжения в электропроводке? Отказом работы электроприборов при очень низком напряжении на входе.
В выборе кабеля необходимо найти золотую середину. Его нужно подобрать так, чтобы сопротивление провода при нужной длине соответствовало конкретному току и исключить лишние денежные затраты. Конечно, можно купить кабель огромного сечения и не считать в нем потери напряжения, но тогда за него придется переплатить. А кто хочет отдавать свои деньги на ветер? Давайте разберемся, как учесть потери напряжения в кабеле при его выборе.
Калькулятор в режиме онлайн позволяет правильно вычислить необходимые параметры, которые в дальнейшем сократят появление различного рода неприятностей. Для самостоятельного вычисления потери электрического напряжения вспомним физику и перейдем к небольшим формулам и расчетам.
Напряжение на проводе мы можем узнать по следующей формуле, зная его сопротивление (R, Ом) и ток нагрузки (I, А).
U=RI
Сопротивление провода рассчитывается так:
R=рl/S, где
р – удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м;
l – длина провода, м;
S – площадь поперечного сечения провода, мм2.
Удельное сопротивления это величина постоянная. Для меди она составляет р=0,0175 Ом*мм2/м, и для алюминия р=0,028 Ом*мм2/м. Значения других металлов нам не нужны, так как провода у нас только с медными или с алюминиевыми жилами.
Небольшой пример расчета для медного провода:
Задача: подключить нагрузку в 3,3 кВм (I = 15А, U=220V) на расстоянии 50м медным кабелем сечением 2х1,5 мм2.
Не забываем, что ток “бежит” по 2-х жильному кабелю туда и обратно, поэтому “пробегаемое” им расстояние будет в два раза больше длины кабеля (50*2=100 м).
Потеря напряжения в данной линии будет:
U=(рl)/s*I=0,0175*100/1,5*15=17,5 В
Что составляет практически 9% от номинального (входного) значения напряжения (220V). Это довольно большая потеря напряжения, потому проводим аналогичный расчет для кабеля сечением 2,5 мм2 и получаем 4,7%. Согласно ПУЭ, отклонения напряжения в линии должны составлять не более 5%, следовательно это сечение подходит оптимально.
Так что если источник питания находится на довольно большом расстоянии от приемника,обязательно посчитайте потери напряжения в данной линии!
Онлайн расчет падения напряжения в кабеле
| Длина линии (м) / Материал кабеля: | МедьАлюминий | ||
| Сечение кабеля (мм?): | 0,5 мм?0,75 мм?1,0 мм?1,5 мм?2,5 мм?4,0 мм?6,0 мм?10,0 мм?16,0 мм?25,0 мм?35,0 мм?50,0 мм?70,0 мм?95,0 мм?120 мм? |
| |
| Мощность нагрузки (Вт) или ток (А): | |||
| Напряжение сети (В): | Мощность | 1 фаза | |
| Коэффициент мощности (cos?): | Ток | 3 фазы | |
| Температура кабеля (°C): | |||
Результаты расчета | |||
Потери напряжения (В / %) | |||
Сопротивление провода (ом) | |||
Реактивная мощность (ВАр) | |||
Напряжение на нагрузке (В) | |||
Во время проектирования электрических сетей и систем со слабыми токами довольно часто требуются расчеты потерь напряжения в кабелях и проводах.
Данные вычисления необходимы для того чтобы выбрать кабель с наиболее оптимальным сечением жил. При неправильном выборе проводника система электроснабжения очень быстро выйдет из строя или вообще не запустится. Чтобы избежать возможных ошибок, рекомендуется использовать онлайн калькулятор расчета потерь напряжения. Данные, полученные с помощью калькулятора, обеспечат устойчивую и безопасную работу линий и сетей.
Причины энергопотери при передаче электроэнергии
Существенные потери электроэнергии происходят в результате излишнего рассеивания. Из-за лишнего тепла кабель может сильно нагреваться, особенно при больших нагрузках и неправильных расчетах потерь электричества. Под действием избыточного тепла наступает повреждение изоляции, создается реальная угроза здоровью и жизни людей.
Потери электроэнергии нередко происходят из-за слишком большой протяженности кабельных линий, при большой мощности нагрузки. В случае продолжительной эксплуатации, существенно возрастают расходы на оплату электричества.
Неправильные расчеты способны вызвать сбои в работе оборудования, например, охранной сигнализации. Потери напряжения в кабеле приобретают важное значение, когда источник питания оборудования имеет низкое напряжение постоянного или переменного тока, номиналом от 12 до 48В.
Как рассчитать потери напряжения
Избежать возможных проблем поможет калькулятор расчета потери напряжения, работающий в онлайн режиме. В таблицу исходных данных помещаются данные о длине кабеля, его сечении и материале, из которого он изготовлен. Для расчетов потребуются сведения о мощности нагрузки, напряжении и токе. Кроме того, учитывается коэффициент мощности и температурные показатели кабеля. После нажатия кнопки появляются данные о энергопотерях в процентах, показатели сопротивления проводника, реактивной мощности и напряжения, испытываемого нагрузкой.
Основной формулой расчета является следующая: ΔU=IхRL, в которой ΔU означает потери напряжения на расчетной линии, I является потребляемым током, определяемым преимущественно параметрами потребителя.
RL отражает сопротивление кабеля, в зависимости от его длины и площади сечения. Именно последнее значение играет решающую роль при потере мощности в проводах и кабелях.
Возможности для снижения потерь
Основным способом снижения потерь в кабеле, является увеличение площади его сечения. Кроме того, можно уменьшить длину проводника и снизить нагрузку. Однако последние два способа не всегда можно использовать, в силу технических причин. Поэтому во многих случаях единственным вариантом остается снижение сопротивления кабеля за счет увеличения сечения.
Существенным недостатком большого сечения считается заметный рост материальных затрат. Разница становится ощутимой, когда кабельные системы растягиваются на большие расстояния. Поэтому на стадии проектирования нужно сразу же подбирать кабель с нужным сечением, для чего понадобятся расчеты потери мощности с помощью калькулятора. Данная программа имеет большое значение при составлении проектов на электромонтажные работы, поскольку ручные вычисления занимают много времени, а в режиме онлайн калькулятора подсчет занимает буквально несколько секунд.
Калькулятор падения напряжения | Southwire
Помогает определить правильный размер провода для электрической цепи на основе падения напряжения и допустимой нагрузки по току в электрической цепи.
Определяет размер провода для соответствия определенным предельным значениям падения напряжения или рассчитывает падение напряжения для определенного участка проводника. При определении размеров проводников расчеты ограничивают размер провода падением напряжения и допустимой нагрузкой NEC. Калькулятор падения напряжения Southwire предназначен только для приложений, использующих размеры AWG и KCMIL. Как рассчитать падение напряжения, спросите вы? Загрузите наши мобильные приложения или введите свои значения в веб-калькулятор ниже!
Скачать для мобильного
Андроид iOS
Системные параметры
Когда выбран один из коммерческих пользовательских режимов, падение напряжения Southwire
Калькулятор позволяет изменять все параметры и, следовательно, позволяет получать результаты, которые могут
быть непригодными для использования в жилых помещениях.
Режим Жилой Коммерческий 60°C Коммерческий 75°C Коммерческий 90°C
Фактор силы
Текущий переменный ток DC
Единицы длины кабельной трассы Ноги Счетчики
Фаза Одноместный
Дирижер Медь Алюминий
Монтаж Кабель, трубопровод (не стальной) и прямое захоронение
Входные параметры
Калькулятор Минимальный размер проводника Максимальное расстояние цепи Падение напряжения
Размер проводника1412108643211/02/03/04/02503003504005006007501000
Длина кабеля (футы)
Напряжение (вольт)
Максимальное падение напряжения (%)
Ток на конце кабеля (амперы)
Параллели (наборы)
MC
AP ® Калькулятор стоимости Быстро и легко иллюстрирует потенциальную экономию трудозатрат при использовании кабеля MC AP® вместо традиционного кабеля MC.
