Падіння напруги в кабелі електропередачі можна точно розрахувати за допомогою покрокової формули, основою якої є ΔU=I × R. Падіння напруги зазвичай має контролюватися в межах 5% напруги системи (наприклад, не більше 19 В для системи 380 В).
Основні причини падіння напруги Кабелі за своєю природою мають опір і реактивний опір. Коли через них протікає струм, відбувається втрата енергії, що проявляється у вигляді падіння напруги. Фактори впливу включають:
Матеріал кабелю: питомий опір мідного кабелю (0,0174 Ом·мм²/м) нижчий, ніж алюмінієвого (0,0283 Ом·мм²/м), що призводить до меншого падіння напруги;
Довжина кабелю: чим довший кабель, тим більше падіння напруги;
Площа поперечного-перерізу: чим менший поперечний-переріз, тим більший опір і значніше падіння напруги;
Струм навантаження: чим вища потужність, тим вищий струм і тим значніше падіння напруги;
Коефіцієнт потужності: індуктивні навантаження (такі як двигуни) мають низький коефіцієнт потужності, що посилює падіння напруги.
Дво{0}} або три-етапний метод розрахунку падіння напруги в кабелі
Крок 1: Обчисліть струм лінії
I
I Застосовується до три{0}}фазних систем змінного струму:
I
=
P
3
×
U
×
cos
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: Потужність навантаження (кВт)
U
U: Лінійна напруга (кВ), зазвичай 380 В, тобто 0,38 кВ
cos
θ
cosθ: коефіцієнт потужності, зазвичай 0,8-0,85
Приклад: двигун потужністю 55 кВт,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
Крок 2: Розрахуйте опір кабелю
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: Питомий опір провідника (0,0174 для міді, 0,0283 для алюмінію)
L
L: Довжина кабелю (метри)
S
S: площа поперечного-перерізу провідника (мм²)
Приклад: мідний кабель довжиною 100 метрів, 16 мм²,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
Крок 3: Обчисліть падіння напруги
Δ
U
ΔU Найпростіша практична формула (без урахування реактивного опору):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
K: Для три{0}}фазних систем візьміть
3
≈ 1.732
3
≈1,732, одна-фаза 1 або 2 (кількість ланцюгів)
Продовжуючи попередній приклад:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7 В, що становить 5,2% від 380 В, дещо перевищує допустимий діапазон, поперечний-переріз потрібно збільшити.
