Во время проектирования электрических сетей и систем со слабенькими токами достаточно нередко требуются расчеты утрат напряжения в кабелях и проводах. Данные вычисления нужны для того дабы избрать кабель с более хорошим сечением жил. При неверном выборе проводника система электроснабжения очень стремительно выйдет из строя либо вообщем не запустится. Дабы избежать вероятных ошибок, рекомендуется применять онлайн калькулятор расчета утрат напряжения. Данные, приобретенные при помощи калькулятора, обеспечат устойчивую и неопасную работу линий и сетей.
Предпосылки потери энергии при передаче электроэнергии
Значительные утраты электроэнергии происходят в итоге лишнего рассеивания. Из-за излишнего тепла кабель может сильно греться, в особенности при огромных нагрузках и некорректных расчетах утрат электричества. Под действием лишнего тепла наступает повреждение изоляции, создается настоящая угроза здоровью и жизни людей.
Утраты электроэнергии часто происходят из-за очень большой протяженности кабельных линий, при большой мощности нагрузки. В случае длительной эксплуатации, значительно растут расходы на оплату электричества. Некорректные расчеты в состоянии вызвать сбои в работе оборудования, к примеру, охранной сигнализации. Утраты напряжения в кабеле получают принципиальное значение, когда источник питания оборудования имеет низкое напряжение неизменного либо переменного тока, номиналом от 12 до 48В.
Световой поток светодиода онлайн расчет
Как высчитать утраты напряжения
Избежать вероятных заморочек поможет калькулятор расчета утраты напряжения, работающий в онлайн режиме. В таблицу начальных данных помещаются данные о длине кабеля, его сечении и материале, из которого он сделан. Для расчетов потребуются сведения о мощности нагрузки, напряжении и токе. Не считая того, учитывается коэффициент мощности и температурные характеристики кабеля. После нажатия кнопки возникают данные о потерях энергии в процентах, характеристики сопротивления проводника, реактивной мощности и напряжения, испытываемого нагрузкой.
Основной формулой расчета является такая: ΔU=IхRL, в какой ΔU значит утраты напряжения на расчетной полосы, I является потребляемым током, определяемым в большей степени параметрами потребителя. RL отражает сопротивление кабеля, зависимо от его длины и площади сечения. Конкретно последнее значение играет решающую роль при потере мощности в проводах и кабелях.
Способности для понижения утрат
Главным методом понижения утрат в кабеле, является повышение площади его сечения. Не считая того, можно уменьшить длину проводника и понизить нагрузку. Но последние два метода не всегда можно применять, в силу технических обстоятельств. Потому в почти всех случаях единственным вариантом остается понижение сопротивления кабеля за счет роста сечения.
Значимым недочетом огромного сечения считается приметный рост вещественных издержек. Разница становится осязаемой, когда кабельные системы растягиваются на огромные расстояния. Потому на стадии проектирования необходимо сразу подбирать кабель с необходимым сечением, зачем пригодятся расчеты утраты мощности при помощи калькулятора. Данная программка имеет огромное значение при составлении проектов на электромонтажные работы, так как ручные вычисления занимают много времени, а в режиме онлайн калькулятора подсчет занимает практически несколько секунд.
Онлайн расчет утрат напряжения в кабеле
В процессе проектирования электрической проводки, нужно провести четкие расчеты утраты напряжения в кабеле. Это позволяет предупредить сильное нагревание поверхности проводов в процессе использования. Благодаря этим мерам удаётся избежать возникновения недлинного замыкания и досрочной поломки бытовых устройств.
Кроме этого, формула позволяет верно подобрать поперечник сечения провода, который подойдет для различного вида электромонтажных работ. Неверный выбор, может стать предпосылкой поломки всей системы. Облегчить намеченную цель помогает онлайн – расчет.
Как высчитать утрату напряжения?
Калькулятор в режиме онлайн позволяет верно вычислить нужные характеристики, которые в предстоящем сократят возникновение различного рода проблем. Для самостоятельного вычисления утраты электрического напряжения применяют следующую формулу:
U =(P*ro+Q*xo)*L/U ном:
Читайте также: Аннотация по эксплуатации прокола кабеля ИД 952
- Р – это активная мощность. Её определяют в Вт;
- Q – реактивная мощность. Единица измерения вар;
- ro – выступает в качестве активного сопротивления (Ом);
- хо – реактивное сопротивление (м);
- U ном – это номинальное напряжение (В). Оно указывается в техническом паспорте устройства.
Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) допустимой нормой вероятных отклонений напряжения принято считать:
- в силовых цепях оно может составлять не выше +/- 6%;
- в жилом пространстве и за его пределами до +/- 5%;
- на производственных предприятиях от +/- 5% до -2%.
Утраты электрического напряжения от трансформаторной установки до жилого помещения не должны превосходить +/- 10%.
В процессе проектирования, рекомендуется выполнить равномерную нагрузку на трехфазной полосы. Допустимая норма составляет 0,5 кВ. В процессе монтажных работ электродвигатели нужно подключить к линейным проводникам. Линия освещения будет заключена между фазой и нейтралью. В итоге этого, нагрузка верно распределяется между проводниками.
Когда рассчитывают утрату напряжения в кабеле, за базу берут данные значения тока либо мощности. На протяженной электрической полосы учитывают индуктивное сопротивление.
Онлайн расчет утрат напряжения в кабеле
Утраты напряжения в кабеле являются большой неувязкой в случае длинноватого пути от источника питания к потребителю, также высочайшей потребляемой мощности последнего. Ошибочно подобранные материалы для электрической полосы (проводки), к примеру, провода с очень тонкими жилами, начинают нагреваться из-за низкой проводимости для электрического тока. Предоставленный нами калькулятор позволяет выполнить расчет утрат напряжения в кабеле онлайн:
Также давайте разберемся, откуда берутся утраты и почему. Токопроводящие жилы изготавливают из меди и алюминия они, хоть и являются хорошими проводниками, но все равно владеют определенным удельным сопротивлением, которое является активным. На любом резистивном элементе падает определенное количество Вольт, согласно закону Ома:
U=I*Rпров
В неизменном токе при расчетах утрат напряжения в кабеле бытует только активное сопротивление R. В то же время при работе с переменным током, к примеру, в сетях 0.4 кВ, к активной величине добавляется и реактивная часть — они составляют полное сопротивление Z (Xl и Xc). Роль реактивной мощности очень принципиальна в расчетах, так как она составляет 20 и поболее процентов от потребляемой мощности.
Зачем нужен таковой расчет? Всё до боли просто: чем больше R проводки – тем больше утрат, и тем посильнее нагреваются провода. Давайте разберемся как их высчитать вручную, но проще это выполнить при помощи онлайн калькулятора. Формула определения сопротивления проводника смотрится так:
R=p*L/S
- p — удельное сопротивление;
- L — длина;
- S — площадь поперечного сечения.
Отсюда следует, что оно находится в зависимости от длины и площади поперечного сечения. Чем длиннее и тоньше проводник — тем больше R, а для его уменьшения необходимы жилы с огромным поперечным сечением.
Тогда в простом случае утраты равны падению напряжения на полосы:
dU=I*Rпров
А с учетом полной мощности для переменного тока:
Читайте также: Wago клеммники для соединения проводов
Но 1-ая формула справедлива только для одной из токопроводящих жил, а электричество, как понятно, нельзя передавать по одному проводу. Его передают как минимум по двум, в трехфазной сети — по четырем проводам.
Дабы упростить для себя калькуляцию и сохранить драгоценное время — пользуйтесь онлайн калькулятором для проведения расчетов утрат напряжения в кабеле. Для этого вы должны ввести характеристики:
- длину;
- площадь поперечного сечения токопроводящих жил;
- величину потребляемого тока либо мощности;
- количество фаз;
- температуру проводника;
- COS Ф.
В итоге в пару кликов онлайн калькулятор предоставит для вас следующие данные:
- утраты;
- сопротивление кабеля;
- реактивная мощность;
- напряжение на нагрузке.
Как понизить утраты ?
Одним из методов понижения утраты напряжения в проводнике, является повышение его сечения. Кроме этого, рекомендуется уменьшить его протяженность и удаленность от точки предназначения. В некоторых случаях эти методы не всегда можно применить по техническим причинам.В большинстве случаем, сокращение сопротивления позволяет восстановить работу полосы.
Основным недочетом большой площади сечения кабеля, являются значительные вещественные издержки в процессе эксплуатации. Вот поэтому верный расчёт и подбор подходящего поперечника, позволяют избавиться от этой проблемы. Калькулятор в режиме онлайн используют для проектов с высоковольтными линиями. Тут программка помогает верно высчитать четкие характеристики для электрической цепи.
Кто платит за утраты электричества
Утраты электроэнергии при передаче (если передавать ее на огромные расстояния) могут быть существенными. Это оказывает влияние на финансовую сторону вопроса. Реактивную составляющую учитывают при определении общего тарифа применения номинального тока для населения.
Для однофазовых линий она уже включена в цена, беря во внимание характеристики сети. Для юридических лиц эта составляющая рассчитывается независимо от активных нагрузок и в предоставляемом счете указывается раздельно, по особенному тарифу (дешевле, чем активная). Делается это ввиду нахождения на предприятиях огромного количество индукционных устройств (к примеру, электродвигателей).
Органы энергонадзора устанавливают допустимое падение напряжения, либо норматив утрат в электрических сетях. За утраты при передаче электроэнергии платит юзер. Потому, исходя из убеждений потребителя, экономически прибыльно поразмыслить о том, дабы понизить их, изменив свойства электрической цепи.
Главные предпосылки возникновения утраты напряжения
Огромные утраты электрического напряжения появляются в из – за лишнего рассеивания энергии. В итоге этого, поверхность кабеля сильно греется, тем провоцируя деформирование изоляционного слоя. Такое явление распространено на высоковольтных линиях, где отмечают огромные нагрузки.
В большинстве случаев значительные утраты наблюдают на протяженных электролиниях. Кроме этого, тут отмечают огромные денежные расходы на электричество в процессе использования.
Расчет значения утрат
Для обеспечения работоспособности оборудования нужно произвести расчет. Он проводится в момент проектирования. Современный уровень развития вычислительной техники позволяет создавать вычисления при помощи онлайн калькулятора, который позволяет стремительно произвести расчет утрат мощности кабеля.
Для вычисления довольно ввести нужные данные. Задают характеристики тока – неизменный либо переменный. Материал полосы электропередач – алюминий либо медь. Указывают, по каким характеристикам делается расчет утраты мощности – по сечению либо поперечнику провода, току нагрузки либо сопротивлению.
Дополнительно указывают напряжение сети и температуру кабеля (находится в зависимости от критерий эксплуатации и методе прокладки). Эти значения подставляются в таблицу расчета и создают расчет при помощи электронного калькулятора.
Можно произвести расчет на основании математических формул. Дабы верно осознать и оценить процессы, происходящие при передаче электроэнергии, используют векторную форму представления черт.
А для минимизации расчетов трехфазную сеть представляют как три однофазовые сети. Сопротивление сети представлено как последовательное подключение активного и реактивного сопротивления к сопротивлению нагрузки.
Читайте также: Требования к полам в электропомещениях
При всем этом формула расчета утраты мощности в кабеле значительно упрощается. Для получения нужных характеристик применяют формулу.
Эта формула указывает утрату мощности кабеля зависимо от тока и сопротивления, распределенного по длине кабеля.
Но, 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 полосы, S- площадь сечения провода.
Для того дабы выполнить расчет утрат напряжения по длине кабеля, нужно приобретенные значения подставить в формулу и произвести вычисления. Эти расчеты можно создавать при монтаже электрических сетей либо охранных систем и видеонаблюдения.
Если вычисления утраты мощности не создавать, то это может привести к понижению питающего напряжения потребителей. В итоге произойдет перегрев кабеля, он может сильно греется, и как следствие происходит повреждение изоляции.
Что может привести к поражению людей электрическим током либо недлинному замыканию. Понижение напряжения в полосы может привести к выходу их строя электронного оборудования.
Потому принципиально при проектировании проводки создавать расчет утраты напряжения в подводящих проводах и проложенном кабеле.
Предпосылки падения напряжения
Наличие низких пусковых токов в почти всех случаях вызывают недопустимое повышение токов в обмотках агрегатов. Тем самым появляется перегрев электродвигателей и повреждение изоляции.
Подобные ситуации появляются по следующим причинам:
- Линия имеет огромную протяженность. В связи с этим она обладает и поболее высочайшим сопротивлением.
- Сечение кабелей, материал жил, протяженность полосы и мощность нагрузки не соответствуют друг дружке. К примеру, сечение проводника впрямую связано с продолжительно допустимыми токами мощности нагрузки, а материал, из которого он сделан – с удельными сопротивлениями алюминия и меди.
- Зависимость от мощности нагрузки. При нагрузке с низким коэффициентом мощности падение напряжения будет выше, чем при более высочайшей активной составляющей.
- Разные типы линий. К примеру, кабельные и воздушные полосы значительно различаются между собой. Огромное значение имеют расстояния между токоведущими жилами, из-за чего воздушная линия обладает более высочайшей индуктивностью и низкой емкостью в отличие от кабельных сетей. Потому сопротивление растет, вызывая повышение падения напряжения.
Пути понижения утрат мощности в кабеле
Утраты можно понизить несколькими методами:
- повышением площади сечения кабеля;
- уменьшением длины материала;
- понижением нагрузки.
Нередко с последними 2-мя пт труднее, а поэтому приходится это делать за счет роста площади сечения жилы электро–кабеля. Это поможет понизить сопротивление. Таковой вариант имеет несколько накладных моментов. Во–первых, цена применения такового материала для многокилометровых систем очень осязаема, а поэтому нужно выбирать кабель правильного сечения, чтобы понизить порог утраты мощности в кабеле.
Онлайн–расчет утрат напряжения позволяет выполнить это за несколько секунд, с учетом всех дополнительных черт. Для тех, кто вожделеет перепроверить итог вручную, существует физико–математическая формула расчета утрат напряжения в кабеле. Непременно, это красивые ассистенты для каждого проектировщика электросетями.
