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 Zп 1 =Zп 2 =Zп 3 и Zн 1 =Zн 2 =Zн 3 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 Zп 1 =Zп 2 ).
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:
 или (если известен ток) |
 где |
 |
Расчёт потерь фазного (между фазой и нулевым проводом) напряжения в кабеле производится по формулам:
 или (если известен ток) |
 где |
 |
Для расчёта потерь линейного напряжения U=380 В; 3 фазы.
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;
Uл — линейное напряжение сети, В;
Uф — фазное напряжение сети, В.
Пожелания, замечания, рекомендации по улучшению раздела расчётов на нашем сайте просьба присылать по электронной почте support@ivtechno.ru
Разрешается копирование java-скриптов при условии ссылки на источник.
Калькулятор расчета 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).
 |
 |
| Рис.1 | Рис.2 |
При равенстве сопротивлений Zп 1 =Zп 2 =Zп 3 и Zн 1 =Zн 2 =Zн 3 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 Zп 1 =Zп 2 ).
Расчёт потерь линейного (между фазами) напряжения в кабеле при трёхфазном переменном токе производится по формулам:
ΔU(в)=(PRL+QXL)/Uл; ΔU(%)=(100(PRL+QXL))/ Uл² или (если известен ток)
ΔU(в)=√3·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L); ΔU(%)=(100√3·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L))/ Uл , где:
Q= Uл·I·sinφ
Расчёт потерь фазного (между фазой и нулевым проводом) напряжения в кабеле производится по формулам:
ΔU(в)=2·(PRL+QXL)/Uф; ΔU(%)=2·(100(PRL+QXL))/ Uф² или (если известен ток)
ΔU(в)=2·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L); ΔU(%)=2·(100·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L))/Uф, где:
Q= Uф·I·sinφ
Для расчёта потерь линейного напряжения U=380 В; 3 фазы.
Для расчёта потерь фазного напряжения U=220 В; 1 фаза.
Для постоянного тока cosφ=1; 1 фаза.
Ниже представлена таблица-калькулятор расчета потерь напряжения в кабеле
*Формат ввода — х.хх (разделитель — точка)
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;
Uл — линейное напряжение сети, В;
Uф — фазное напряжение сети, В.
Правила расчёта потерь в кабеле при помощи таблиц Кнорринга
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.
| Δ U, % | Момент нагрузки для кабелей с медными жилами в четырехпроводных (220/380 В) или трехпроводных 3-х фазных (380 В) линиях при сечении жил, мм 2 | |||||||||||||
| 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | |
| 0,2 | 22 | 36 | 58 | 86 | 144 | 230 | 360 | 504 | 720 | 1008 | 1368 | 1728 | 2160 | 2664 |
| 0,4 | 43 | 72 | 115 | 173 | 288 | 461 | 720 | 1008 | 1440 | 2016 | 2736 | 3456 | 4320 | 5328 |
| 0,6 | 65 | 108 | 173 | 259 | 432 | 691 | 1080 | 1512 | 2160 | 3024 | 4104 | 5184 | 6480 | 7992 |
| 0,8 | 86 | 144 | 230 | 346 | 576 | 922 | 1440 | 2016 | 2880 | 4032 | 5472 | 6912 | 8640 | 10656 |
| 1 | 108 | 180 | 288 | 432 | 720 | 152 | 1800 | 2520 | 3600 | 5040 | 6840 | 8640 | 10800 | 13320 |
| 1,2 | 130 | 216 | 346 | 518 | 864 | 1382 | 2160 | 3024 | 4320 | 6048 | 8208 | 10368 | 12960 | 15984 |
| 1,4 | 151 | 252 | 403 | 605 | 1008 | 1613 | 2520 | 3528 | 5040 | 7056 | 9576 | 12096 | 15120 | 18648 |
| 1,6 | 173 | 288 | 462 | 691 | 1152 | 1843 | 2880 | 4032 | 5760 | 8064 | 10944 | 13824 | 17280 | 21312 |
| 1,8 | 194 | 324 | 518 | 778 | 1296 | 2074 | 3240 | 4536 | 6480 | 9072 | 12312 | 15552 | 19440 | 23976 |
| 2 | 216 | 360 | 576 | 864 | 1440 | 2304 | 3600 | 5040 | 7200 | 10080 | 13680 | 17280 | 21600 | 26640 |
| 2,2 | 238 | 396 | 636 | 950 | 1584 | 2534 | 3960 | 5544 | 7920 | 11088 | 15048 | 19008 | 23760 | 29304 |
| 2,4 | 259 | 432 | 691 | 1037 | 1728 | 2765 | 4320 | 6048 | 8640 | 12096 | 16416 | 20736 | 25920 | 31968 |
| 2,6 | 281 | 478 | 749 | 1121 | 1872 | 2995 | 4780 | 6552 | 9360 | 13104 | 17784 | 22464 | 28100 | 34632 |
| 2,8 | 302 | 504 | 806 | 1210 | 2016 | 3226 | 5040 | 7056 | 10080 | 14112 | 19152 | 24192 | 30200 | 37296 |
| 3 | 324 | 540 | 864 | 1296 | 2160 | 3456 | 5400 | 7560 | 10800 | 15120 | 20520 | 25920 | 32400 | 39960 |
| 3,2 | 346 | 576 | 922 | 1386 | 2304 | 3686 | 5760 | 8064 | 11520 | 16128 | 21888 | 27648 | 34560 | 42624 |
| 3,4 | 367 | 612 | 979 | 1469 | 2448 | 3917 | 6120 | 8568 | 12240 | 17136 | 23256 | 29376 | 36720 | 45280 |
| 3,6 | 389 | 648 | 1037 | 1555 | 2592 | 4480 | 6480 | 9072 | 12960 | 18144 | 24624 | 31104 | 38880 | 47952 |
| 3,8 | 410 | 684 | 1092 | 1642 | 2736 | 4378 | 6840 | 9576 | 13680 | 19152 | 25992 | 32832 | 41040 | 50616 |
| 4 | 432 | 720 | 1152 | 1728 | 2880 | 4608 | 7200 | 10080 | 14400 | 20160 | 27360 | 34560 | 43200 | 53280 |
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.
| Δ U, % | Момент нагрузки для кабелей с медными жилами в двухпроводных линиях на напряжение 12 В, кВт*м | |||||
| При сечении жил, мм 2 | ||||||
| 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | |
| 1 | 0,05 | 0,09 | 0,14 | 0,22 | 0,36 | 0,58 |
| 2 | 0,1 | 0,18 | 0,29 | 0,43 | 0,72 | 1,15 |
| 3 | 0,16 | 0,27 | 0,43 | 0,65 | 1,08 | 1,73 |
| 4 | 0,22 | 0,36 | 0,58 | 0,86 | 1,44 | 2,3 |
| 5 | 0,27 | 0,45 | 0,72 | 1,08 | 1,8 | 2,88 |
| 6 | 0,32 | 0,54 | 0,86 | 1,3 | 2,16 | 3,46 |
| 7 | 0,38 | 0,63 | 1,0 | 1,51 | 2,52 | 4,03 |
| 8 | 0,44 | 0,72 | 1,16 | 1,72 | 2,88 | 4,6 |
| 9 | 0,49 | 0,81 | 1,3 | 1,94 | 3,24 | 5,18 |
| 10 | 0,54 | 0,9 | 1,44 | 2,16 | 3,6 | 5,76 |
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.
Расчёт потерь напряжения в линии
подробнее →
подробнее →
подробнее →
подробнее →
429525, Чувашия, Чебоксарский р-н, ст. Ишлеи, ул. Промышленная, 6а
Приемная: +7 (8352) 23-69-50
Факс: +7 (8352) 23-69-50
E-mail: zavod@chemz.ru
Все права на представленные материалы принадлежат АО «ЧЭМЗ». Воспроизведение или распространение указанных материалов в любой форме может производиться только с письменного разрешения правообладателя. При использовании материалов сайта ссылка на правообладателя и источник заимствования обязательна
- Оборудование до 1 кВ
- Оборудование 6-10 кВ
- Оборудование 35-110 кВ
- КТП
- Блок-контейнеры
- Мобильные подстанции
- РЗиА
- Разъединители
- БАРН
- Индивидуальные разработки
- Цифровые подстанции
- Типовые решения
- Установки компенсации реактивной мощности