خطوط کابلی طولانی با مقاومت قابل توجهی مشخص می شوند که باعث تنظیم عملکرد شبکه می شود. بسته به مارک کابل و سایر پارامترها، مقدار مقاومت نیز متفاوت خواهد بود. و مقدار ولتاژ روی خط کابل با این مقاومت نسبت مستقیم دارد.

با استفاده از یک ماشین حساب آنلاین، محاسبه تلفات ولتاژ در کابل به مراحل زیر می رسد:

• طول کابل را بر حسب متر و جنس هادی های حامل جریان را در جعبه های مناسب ذکر کنید.
• سطح مقطع هادی در میلی متر مربع؛
• مقدار برق مصرفی در آمپر یا وات (بسته به پارامتری که می دانید و چه مقداری را نشان می دهید، نشانگر را در کنار توان یا جریان قرار دهید).
• مقدار ولتاژ را در شبکه وارد کنید.
• ضریب توان cosφ را وارد کنید.
• دمای کابل را مشخص کنید.

پس از وارد کردن داده های فوق در فیلدهای ماشین حساب، روی دکمه "محاسبه" کلیک کنید و در ستون های مربوطه نتیجه محاسبه را دریافت خواهید کرد - مقدار افت ولتاژ در کابل ΔU بر حسب درصد، مقاومت خود سیم R pr بر حسب اهم، توان راکتیو Q pr در VAR و ولتاژ در بار U n.

برای محاسبه این مقادیر، کل سیستم، از جمله کابل و بار، با یک معادل جایگزین می شود که می تواند به صورت زیر نمایش داده شود:

همانطور که در شکل مشاهده می کنید، بسته به نوع منبع تغذیه بار (تک فاز یا سه فاز)، مقاومت خط کابل نسبت به بار دارای اتصال سری یا موازی خواهد بود. محاسبه در ماشین حساب با استفاده از فرمول های زیر انجام می شود:

• ΔU - از دست دادن ولتاژ؛
• U L - ولتاژ خطی؛
• U Ф – ولتاژ فاز؛
• I - جریان در خط.
• Z K - امپدانس خط کابل؛
• R K - مقاومت فعال خط کابل؛
• X K - راکتانس خط کابل.

از این میان، U L، U F، I، در مرحله ورود داده مشخص می شوند. برای تعیین مقاومت کل Z K، جمع حسابی اجزای R K فعال و X K راکتیو آن انجام می شود. مقاومت فعال و راکتیو با فرمول های زیر تعیین می شود:

R K = (ρ * l) / S

R K - مقاومت فعال خط کابل، جایی که

ρ مقاومت فلز مربوطه (مس یا آلومینیوم) است، اما مقدار مقاومت ماده ثابت نیست و بسته به دما می تواند تغییر کند، به همین دلیل است که برای رساندن آن به شرایط واقعی، محاسبه مجدد در رابطه انجام می شود. به دما:

ρ t = ρ 20 *

• a ضریب تغییر دما در مقاومت ماده است.
• ρ 20 - مقاومت ویژه ماده در دمای +20 درجه سانتیگراد.
• t دمای واقعی رسانا در یک زمان معین است.
• l - طول خط کابل (اگر بار تک فاز باشد و کابل دارای دو هسته باشد، هر دو به صورت سری به هم متصل هستند و طول باید در 2 ضرب شود)
• S - سطح مقطع هادی.

توان راکتیو با فرمول زیر تعیین می شود: Q = S*sin φ، که در آن

جایی که S توان ظاهری است که می تواند به عنوان حاصل ضرب جریان در مدار و ولتاژ ورودی منبع یا به عنوان نسبت توان فعال به ضریب توان تعریف شود.

برای محاسبه ولتاژ در هر بار، محاسبات زیر انجام می شود: U H = U - ΔU، که در آن

• جایی که U N مقدار ولتاژ اعمال شده به بار است.
• U – ولتاژ ورودی به خط کابل
• ΔU - افت ولتاژ در خط کابل.

تابلوی اصلی 2.2. نشانه های ولتاژ فاز بعد از اولین بخش از خط کابل

پارامترهای منبع تغذیه پشتیبان:

• حداکثر توان نیروگاه دیزل - 600 کیلو وات،
• خط کابل – 3 کابل AVBbShv 4x240، متصل به صورت موازی،
• طول خط کابل - 250 متر.

بر اساس این پارامترها، می توان به وضوح نتیجه گرفت که ظرفیت نیروگاه دیزل و خط کابل پشتیبان، با در نظر گرفتن افت ولتاژ، برای بیش از نیمی از حداکثر بار مورد نیاز کافی نخواهد بود، که کاملا غیر قابل قبول است.

بنابراین، نظارت بر کیفیت غذا از طریق نیروگاه دیزل منطقی نیست.

دریافت فایل

در نتیجه - همانطور که وعده داده شده بود، کتاب خوبی در مورد محاسبه افت ولتاژ و افت ولتاژ در کابل است. برای همه کسانی که به این مقاله علاقه دارند بسیار جالب خواهد بود. امروزه دیگر چنین کتاب هایی نوشته نمی شود.

/ بروشور از کتابخانه برق. ارائه دستورالعمل ها و محاسبات لازم برای انتخاب مقطع سیم و کابل تا 1000 ولت. مفید برای علاقه مندان به منابع اولیه.، zip، 1.57 مگابایت، دانلود: 385 بار./

هنگام طراحی شبکه های الکتریکی با جریان کم، تلفات ولتاژ در هادی ها اغلب محاسبه می شود. سپس نتایج به دست آمده برای تعیین سطح مقطع بهینه هادی های حامل جریان استفاده می شود. اگر در انتخاب سیم و کابل اشتباهی رخ دهد، سیستم برق به سرعت از کار می افتد و یا اصلا راه اندازی نمی شود. برای انجام محاسبات لازم از فرمول های مخصوص یا ماشین حساب های آنلاین استفاده می شود.

دلایل ضرر و زیان

هر برقکار می داند که کابل ها از هسته تشکیل شده اند. آنها از مس یا آلومینیوم ساخته شده و با یک لایه عایق پوشانده شده اند. برای محافظت در برابر آسیب های مکانیکی، هادی ها در یک غلاف پلیمری اضافی قرار می گیرند. از آنجایی که هادی های حامل جریان به طور متراکم قرار دارند و توسط یک پوشش محافظ فشرده می شوند، هنگامی که خط طولانی است، آنها شروع به کار بر اساس اصل خازن می کنند. به بیان ساده، باری در هسته ها ایجاد می شود که راکتانس خازنی دارد.

نمودار افت ولتاژ در سیم ها به صورت زیر است:

اگر این فرآیند به صورت گرافیکی نشان داده شود، بخش AD نشانگر زیان خواهد بود.

انجام چنین محاسباتی به صورت دستی بسیار دشوار است و اکنون اغلب از یک ماشین حساب آنلاین استفاده می شود. تلفات ولتاژ محاسبه شده با کمک آن کاملاً دقیق است و خطا حداقل است.

پیامدهای کاهش ولتاژ

مطابق با اسناد نظارتی، تلفات در خط اصلی از ترانسفورماتور تا دورترین نقطه برای تأسیسات عمومی نباید از 9٪ تجاوز کند. در مورد تلفات احتمالی در نقطه ای که خط وارد کاربر نهایی می شود، این رقم نباید بیش از 4٪ باشد.

در صورت انحراف از حدود تعیین شده، عواقب زیر ممکن است:

• تجهیزات فرار نمی توانند به طور عادی کار کنند.
• اگر ولتاژ ورودی پایین باشد، ممکن است وسایل برقی دچار مشکل شوند.
• بار فعلی به طور مساوی بین مصرف کنندگان توزیع نمی شود.

تقاضاهای زیادی بر روی ویژگی های خطوط برق اعمال می شود. هنگام طراحی آنها، لازم است تلفات احتمالی نه تنها در شبکه های اصلی، بلکه در شبکه های ثانویه نیز محاسبه شود.

برای محاسبه تلفات ولتاژ می توان از چندین روش استفاده کرد. ارزش آن را دارد که همه چیز را در نظر بگیرید تا هر برقکار بتواند بسته به موقعیت جذاب ترین را انتخاب کند.

استفاده از جداول و فرمول ها

در عمل هنگام نصب شبکه برق از هادی های مسی یا آلومینیومی استفاده می شود. با دانستن مقاومت این مواد و همچنین مقاومت جریان و مقاومت سیم، می توانید از فرمول های افت ولتاژ زیر استفاده کنید:

یک استاد خانه و حتی یک متخصص می تواند از میزهای مخصوص استفاده کند. این یک راه نسبتا راحت و ساده برای انجام محاسبات لازم است. با این حال، در برخی موارد لازم است که با در نظر گرفتن شاخص های فعال و راکتانس، مطمئن ترین نتیجه را بدست آوریم. در چنین شرایطی، باید از فرمول پیچیده تری استفاده کنید:

برای اطمینان از بار بهینه در یک شبکه سه فاز، هر فاز باید به طور یکنواخت بارگذاری شود. برای حل این مشکل باید الکتروموتورها به هادی های خطی وصل شوند و لامپ ها بین خط نول و فازها وصل شوند.

خدمات آنلاین

استفاده از فرمول ها، نمودارها و جداول یک فرآیند نسبتاً کار فشرده است. همیشه به دست آوردن دقیق ترین نتایج ضروری نیست و در چنین شرایطی ارزش استفاده از ماشین حساب های آنلاین را دارد. این خدمات به شرح زیر عمل می کنند:

• نشانگرهای جریان، مواد هادی، سطح مقطع هادی های حامل جریان و طول خط در برنامه وارد می شوند.
• همچنین باید اطلاعاتی در مورد تعداد فازها، ولتاژ شبکه، برق و دمای خط در حین کار ارائه دهید.
• پس از وارد کردن تمام داده های لازم، برنامه به طور خودکار تمام محاسبات لازم را انجام می دهد.

در مرحله طراحی اولیه، ارزش استفاده از چندین سرویس و سپس تعیین مقدار متوسط ​​را دارد. باید توجه داشت که هنگام استفاده از ماشین حساب های آنلاین خطای خاصی در محاسبات وجود دارد.

کاهش تلفات

کاملاً واضح است که تلفات به طول هادی در خط بستگی دارد. هر چه این پارامتر بیشتر باشد، ولتاژ کاهش می یابد. برای کاهش تلفات می توان از چندین روش استفاده کرد:

روش دوم در شبکه های برق که چندین خط پشتیبان دارند عالی عمل می کند. همچنین باید به خاطر داشت که با افزایش دمای کابل، ولتاژ ممکن است کاهش یابد. اگر در هنگام نصب کابل از اقدامات عایق حرارتی اضافی استفاده شود، تلفات را می توان کاهش داد.

در صنعت انرژی، محاسبه افت ولتاژ در خط اصلی یکی از مهمترین وظایف است. اگر تمام محاسبات به درستی انجام شود، مصرف کننده با عملکرد تجهیزات الکتریکی مشکلی نخواهد داشت.

به منظور اطمینان از تامین ولتاژ از دستگاه توزیع به مصرف کننده نهایی، از خطوط برق استفاده می شود. آنها می توانند سربار یا کابلی باشند و طول قابل توجهی داشته باشند.

مانند همه رساناها، مقاومتی دارند که به طول بستگی دارد و هر چه طولانی تر باشند، افت ولتاژ بیشتر می شود.

و هر چه خط طولانی تر باشد، افت ولتاژ بیشتر خواهد بود. آن ها ولتاژ در ورودی و انتهای خط متفاوت خواهد بود.

برای اینکه تجهیزات بدون خرابی کار کنند، این تلفات عادی می شوند. ارزش کل آنها نباید از 9٪ تجاوز کند.

حداکثر افت ولتاژ در ورودی پنج درصد و برای دورترین مصرف کننده بیش از چهار درصد نیست. در یک شبکه سه فاز با شبکه سه یا چهار سیم این رقم نباید از 10 درصد بیشتر شود.

اگر این شاخص ها برآورده نشود، کاربران نهایی قادر به ارائه پارامترهای اسمی نخواهند بود. هنگامی که ولتاژ کاهش می یابد، علائم زیر رخ می دهد:

• دستگاه‌های روشنایی که از لامپ‌های رشته‌ای استفاده می‌کنند، با نیم‌تابش شروع به کار (درخشش) می‌کنند.
• هنگامی که موتورهای الکتریکی روشن می شوند، نیروی راه اندازی روی شفت کاهش می یابد. در نتیجه موتور نمی چرخد ​​و در نتیجه سیم پیچ ها بیش از حد گرم می شوند و از کار می افتند.
• برخی از وسایل برقی روشن نمی شوند. ولتاژ کافی وجود ندارد و سایر دستگاه ها ممکن است پس از روشن شدن از کار بیفتند.
• تاسیساتی که به ولتاژ ورودی حساس هستند ناپایدار هستند و منابع نوری که فیلامنت رشته ای ندارند نیز ممکن است روشن نشوند.

برق از طریق شبکه های کابلی یا سربار منتقل می شود. سربارها از آلومینیوم ساخته شده اند، در حالی که کابلی می توانند آلومینیومی یا مسی باشند.

کابل ها علاوه بر مقاومت فعال، حاوی راکتانس خازنی نیز هستند. بنابراین، تلفات برق به طول کابل بستگی دارد.

دلایل کاهش ولتاژ

افت ولتاژ در خطوط برق به دلایل زیر رخ می دهد:

• جریانی از سیم عبور می کند که آن را گرم می کند، در نتیجه مقاومت فعال و خازنی افزایش می یابد.
• یک کابل سه فاز با بار متقارن دارای مقادیر ولتاژ یکسانی در هسته ها است و جریان سیم خنثی به صفر میل می کند. این درست است اگر بار ثابت و کاملا فعال باشد، که در شرایط واقعی غیرممکن است.
• در شبکه ها علاوه بر بار فعال، بار راکتیو به صورت سیم پیچی ترانسفورماتور، راکتور و ... وجود دارد. و در نتیجه قدرت القایی در آنها ظاهر می شود;
• در نتیجه مقاومت شامل فعال، خازنی و القایی خواهد بود. بر تلفات ولتاژ در شبکه تأثیر می گذارد.

تلفات جریان به طول کابل بستگی دارد. هر چه طولانی تر باشد، مقاومت بیشتر است، به این معنی که تلفات بیشتر است. نتیجه این است که تلفات برق در کابل به طول یا طول خط بستگی دارد.

محاسبه ارزش از دست دادن

برای اطمینان از عملکرد تجهیزات، لازم است یک محاسبه انجام شود. در زمان طراحی انجام می شود. سطح فعلی توسعه فناوری رایانه به شما امکان می دهد محاسبات را با استفاده از یک ماشین حساب آنلاین انجام دهید که به شما امکان می دهد تلفات برق کابل را به سرعت محاسبه کنید.

برای محاسبه کافیست داده های مورد نیاز را وارد کنید. پارامترهای فعلی را تنظیم کنید - مستقیم یا متناوب. مواد خط برق آلومینیوم یا مس است. مشخص کنید که اتلاف توان با چه پارامترهایی محاسبه می شود - با مقطع یا قطر سیم، جریان بار یا مقاومت.

علاوه بر این، ولتاژ شبکه و دمای کابل (بسته به شرایط کار و روش نصب) را نشان دهید. این مقادیر در جدول محاسبات درج شده و با استفاده از ماشین حساب الکترونیکی محاسبه می شوند.

شما می توانید بر اساس فرمول های ریاضی محاسبه کنید. به منظور درک صحیح و ارزیابی فرآیندهایی که در طول انتقال انرژی الکتریکی اتفاق می‌افتند، از یک فرم برداری از نمایش مشخصات استفاده می‌شود.

و برای به حداقل رساندن محاسبات، یک شبکه سه فاز به عنوان سه شبکه تک فاز نشان داده می شود. مقاومت شبکه به عنوان یک اتصال سری از مقاومت فعال و راکتیو به مقاومت بار نشان داده می شود.

در این مورد، فرمول محاسبه تلفات برق در کابل به طور قابل توجهی ساده شده است. برای به دست آوردن پارامترهای لازم، از فرمول استفاده کنید.

این فرمول تلفات برق کابل را به عنوان تابعی از جریان و مقاومت توزیع شده در طول کابل نشان می دهد.

با این حال، این فرمول در صورتی معتبر است که قدرت و مقاومت فعلی را بدانید. مقاومت را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد. برای مس برابر با p=0.0175 اهم*mm2/m و برای آلومینیوم p=0.028 اهم*mm2/m خواهد بود.

با دانستن مقدار مقاومت، مقاومت را محاسبه کنید که با فرمول مشخص می شود

R=р*I/S، جایی که р مقاومت، I طول خط، S سطح مقطع سیم است.

برای محاسبه تلفات ولتاژ در طول کابل، باید مقادیر به دست آمده را جایگزین فرمول کنید و محاسبات را انجام دهید. این محاسبات را می توان در هنگام نصب شبکه های الکتریکی یا سیستم های امنیتی و نظارت تصویری انجام داد.

اگر محاسبات تلفات برق انجام نشود، ممکن است منجر به کاهش ولتاژ تغذیه مصرف کنندگان شود. در نتیجه کابل بیش از حد گرم می شود، ممکن است بسیار داغ شود و در نتیجه عایق آسیب ببیند.

که ممکن است باعث برق گرفتگی یا اتصال کوتاه به افراد شود. کاهش ولتاژ خط می تواند منجر به خرابی تجهیزات الکترونیکی شود.

بنابراین، هنگام طراحی سیم کشی برق، محاسبه افت ولتاژ در سیم های تغذیه و کابل گذاشته شده مهم است.

روش های کاهش ضرر

تلفات برق را می توان با روش های زیر کاهش داد:

• سطح مقطع هادی ها را افزایش دهید. در نتیجه مقاومت کاهش می یابد و تلفات کاهش می یابد.
• مصرف برق کاهش یافته است. این تنظیم همیشه قابل تغییر نیست.
• تغییر طول کابل

کاهش توان و تغییر طول خط عملا غیرممکن است. بنابراین، اگر سطح مقطع سیم را بدون محاسبه افزایش دهید، در یک خط طولانی این منجر به هزینه های غیر قابل توجیه می شود.

این به این معنی است که محاسبه ای بسیار مهم است که به شما امکان می دهد تلفات برق در کابل را به درستی محاسبه کنید و مقطع بهینه هسته ها را انتخاب کنید.

بنابراین، امروز در دستور کار این سوال است - نحوه محاسبه مقطع سیم بر اساس افت ولتاژ مجاز

و البته برنامه ای برای برقکاران در این امر به ما کمک می کند که "برق" نام دارد.

برای کسانی که نمی دانند چرا باید بر اساس افت ولتاژ محاسبات انجام دهند، به شما یادآوری می کنم که وقتی سیم طولانی است، افت ولتاژ در این بخش وجود دارد و در صورت مقطع سیم، مقدار بسیار کمی می تواند به بار برسد. اشتباه انتخاب شده است

به طور معمول سازمان هایی که انجام می دهند بازسازی اساسی آپارتمان ها، حتما به وضعیت سیم کشی برق و به طور کلی کلیه تجهیزات برقی دقت کنید و در هنگام تعمیرات، سیم های فرسوده و قدیمی، دستگاه های اتوماتیک و ... را تعویض کنید.

در این مورد، لازم است که سطح مقطع سیم کشی جدید را نه تنها با توجه به شرایط گرمایش، بلکه با توجه به افت ولتاژ مجاز نیز به درستی انتخاب کنید.

بیایید این وضعیت را تصور کنیم. شما باید آپارتمان خود را بازسازی کنید، یا اگر خانه دارید، پس در خانه.

شما در حال بازسازی سیم کشی برق در خانه خود هستید و تصمیم می گیرید که یک سیم پریز جداگانه به اتاق بکشید. اما این اتاق دور است و طول سیم حدوداً 30 مترتا آخرین سوکت

می دانید که هرگز چیز قدرتمندی را به پریز وصل نمی کنید، بیشترین چیزی که می توانید وصل کنید این است اتو، تلویزیون، کامپیوترکه در مجموع دیگر اجرا نمی شود 3 کیلو واتو در این قدرت جریان دارد I=P/U=3000/220=13.64 Aیا اگر گرد کنیم 14 آمپر.

طبق PUE، سطح مقطع مسی 1.5 میلی متر مربع برای چنین جریانی مناسب است. درست است که عایق سیم در دمای اتاق 25+ حدود 60 درجه سانتیگراد خواهد بود، اما قوانین بار زیر را مجاز می دانند:

حالا بیایید ببینیم برنامه "برق" در مورد ما به ما چه خواهد گفت، خواهیم فهمید که چند ولت در یک سیم 30 متری "از دست رفته" و چند "به پریز" می رسد.

بنابراین، برنامه "برق" را باز کنید و ما به دکمه "تلفات" علاقه مندیم، روی آن کلیک کنید:

این پنجره باز می شود، جایی که باید یک نقطه روی "افت ولتاژ" قرار دهید:

در پنجره بعدی که باز می شود، روی دکمه "Cable lines and other wires" کلیک کنید:

خوب، در پنجره بعدی ما پارامترهای لازم را که از بالا به پایین فهرست شده اند نشان می دهیم:

یافتن - ضرر بر حسب درصد

مواد هادی- فلز مس

سوال شده توسط:

3- توان P، kW

4- ضررهای مجاز،% (در مثال ما این مقدار مهم نیست، می توانید 4 را نیز تنظیم کنید):

در مرحله بعد، باید راکتانس القایی را انتخاب کنید، نیازی نیست در اینجا زیاد زحمت بکشید، فقط روی دکمه "Select Xo" کلیک کنید و در پنجره باز شده روی مقدار "Cable with vinyl or polyvinyl chloride insulation" کلیک کنید. :

بعد، مقدار کسینوس فی را وارد می کنیم، من آن را روی 0.85 قرار می دهم زیرا بار کاملاً فعال نداریم و مقدار زیر را وارد می کنیم - طول سیم 30 متر است:

این همه است، اکنون می توانید نتیجه را پیدا کنید، برای انجام این کار، روی دکمه "محاسبه" کلیک کنید:

و اکنون نتیجه را می بینیم - به اندازه 10 ولت ولتاژ روی یک سیم مسی با سطح مقطع 1.5 میلی متر مربع و طول 30 متر "از دست می رود"!

یعنی با یک بار 3 کیلووات دیگر 220 ولت وجود نخواهد داشت، بلکه فقط 210 ولت وجود خواهد داشت. برای سرگرمی، می توانید محاسبه کنید که اگر سیم دارای سطح مقطع 2.5 میلی متر مربع باشد، چند ولت "از دست رفته" است:

همانطور که می بینید، در حال حاضر کمتر است، افت ولتاژ در یک بخش به طول 30 متر تنها 6 ولت خواهد بود.

همچنین می توانید بالعکس را دریابید - اگر مقدار مورد نیاز افت ولتاژ را می دانید به چه مقطع سیم نیاز است، برای انجام این کار، در بالای پنجره باید یک نقطه روی "بخش در میلی متر مربع" قرار دهید. ” و مقادیر مورد نیاز را وارد کنید - من آنها را با رنگ قرمز در تصویر حلقه کردم:

به این ترتیب با استفاده از برنامه "برق" می توانید نه تنها مقدار افت ولتاژ سیم کشی برق را تعیین کنید، بلکه در هنگام نصب سیم کشی برق، سطح مقطع مورد نیاز برای انتخاب صحیح سیم ها را نیز دریابید.

امیدوارم این اطلاعات به شما کمک کند و بیش از یک بار به کارتان بیاید.

خوشحال می شوم نظرات شما را ببینم، اگر سؤال فنی دارید، لطفاً آنها را در انجمن بپرسید، اینجاست که من به سؤالات پاسخ می دهم - .

اشتراک در کانال ویدیوی من در یوتیوب !

بسیاری دیگر از ویدیوهای برق خانگی را تماشا کنید!