A hosszú kábelvonalakat jelentős ellenállás jellemzi, ami kiigazítja a hálózat működését. A kábel márkájától és egyéb paraméterektől függően az ellenállás értéke is eltérő lehet. És a kábelvonalon lévő feszültség nagysága egyenesen arányos ezzel az ellenállással.

Egy online számológép segítségével a kábel feszültségveszteségének kiszámítása a következő lépésekből áll:

• A megfelelő rovatokban tüntesse fel a kábelhosszt méterben és az áramvezetők anyagát;
• Vezető keresztmetszete mm²-ben;
• Az elfogyasztott villamos energia mennyisége amperben vagy wattban (tegye a jelzőt a teljesítmény vagy az áramerősség mellé, attól függően, hogy milyen paramétert ismer, és milyen értéket fog jelezni);
• Adja meg a feszültség értékét a hálózatban;
• Adja meg a cosφ teljesítménytényezőt;
• Adja meg a kábel hőmérsékletét;

Miután beírta a fenti adatokat a számológép mezőibe, kattintson a „számítás” gombra, és a megfelelő oszlopokban megkapja a számítási eredményt - a kábel feszültségveszteségének mértékét ΔU-ban%, magának a vezetéknek az ellenállását. R Ohmban, meddő teljesítmény Q pr VAR-ban és terhelési feszültség U n.

Ezen értékek kiszámításához a teljes rendszert, beleértve a kábelt és a terhelést, egy egyenértékűre cseréljük, amely a következőképpen ábrázolható:

Amint az ábrán is látható, a terheléses tápegység típusától függően (egyfázisú vagy háromfázisú) a kábelvezeték ellenállása soros ill. párhuzamos kapcsolat a terheléshez képest. A számológépben a számítás a következő képletekkel történik:

• ΔU – feszültségveszteség;
• U L – lineáris feszültség;
• U Ф – fázisfeszültség;
• I – a vezetékben folyó áram;
• Z K – kábelvonal impedancia;
• R K – a kábelvezeték aktív ellenállása;
• X K – kábelvezeték reaktancia.

Ezek közül az U L, U F, I az adatbeviteli szakaszban van megadva. A Z K összellenállás meghatározásához az aktív R K és a reaktív X K komponensek számtani összeadását végezzük. Az aktív és reaktív ellenállást a következő képletek határozzák meg:

R K = (ρ * l) / S

R K – a kábelvezeték aktív ellenállása, ahol

ρ a megfelelő fém (réz vagy alumínium) fajlagos ellenállása, de az anyag fajlagos ellenállásának értéke nem állandó, és a hőmérséklettől függően változhat, ezért a valós körülményekhez való hozzáigazításhoz újraszámítás történik. hőmérsékletre:

ρ t = ρ 20 *

• a az anyag ellenállásának hőmérsékletváltozási együtthatója.
• ρ 20 – az anyag fajlagos ellenállása +20ºС hőmérsékleten.
• t a vezető aktuális hőmérséklete adott időpontban.
• l – kábelvezeték hossza (ha a terhelés egyfázisú és a kábel kéteres, akkor mindkettő sorba van kötve és a hosszt meg kell szorozni 2-vel)
• S – a vezető keresztmetszete.

A meddőteljesítményt a következő képlet határozza meg: Q = S*sin φ, ahol

Ahol S a látszólagos teljesítmény, amely az áramkörben lévő áram és a forrás bemeneti feszültségének szorzataként vagy az aktív teljesítmény és a teljesítménytényező arányaként definiálható.

A terhelésenkénti feszültség kiszámításához a következő számításokat kell végezni: U H = U - ΔU, ahol

• ahol U N a terhelésre alkalmazott feszültség nagysága;
• U – feszültség a kábelvezeték bemenetén
• ΔU – feszültségesés a kábelvezetékben.

Főkapcsolótábla 2.2. A kábelvonal első szakasza utáni fázisfeszültségek jelzései

A tartalék tápegység paraméterei:

• A dízel erőmű maximális teljesítménye – 600 kW,
• Kábelvezeték – 3 kábel AVBbShv 4x240, párhuzamosan csatlakoztatva,
• Kábelvezeték hossza – 250 m.

Ezen paraméterek alapján egyértelműen megállapítható, hogy a dízel erőmű és a tartalékkábel-vezeték kapacitása a feszültségesést is figyelembe véve a maximális terhelési igény legfeljebb felére lesz elegendő, ami teljességgel elfogadhatatlan.

Ezért nincs értelme az élelmiszerek minőségét a dízelerőműben ellenőrizni.

Fájl letöltése

Összefoglalva - ahogy ígértem, egy jó könyv a kábel feszültségveszteségének és feszültségveszteségének kiszámításáról. Nagyon érdekes lesz mindenki számára, akit érdekel ez a cikk. Manapság már nem írnak ilyen könyveket.

/ Brosúra a Villanyszerelő Könyvtárból. 1000 V-ig a vezetékek és kábelek keresztmetszetének kiválasztásához szükséges utasításokat, számításokat ad. Elsődleges források iránt érdeklődőknek hasznos., zip, 1,57 MB, letöltve: 385 alkalommal./

Alacsony áramerősségű elektromos hálózatok tervezésekor gyakran számítják ki a vezetők feszültségveszteségét. A kapott eredményeket ezután felhasználják az áramvezető vezetékek optimális keresztmetszetének meghatározására. Ha hibát követnek el a vezetékek és kábelek kiválasztása során, az elektromos rendszer gyorsan meghibásodik, vagy egyáltalán nem indul el. A szükséges számítások elvégzéséhez speciális képleteket vagy online számológépeket használnak.

A veszteségek okai

Minden villanyszerelő tudja, hogy a kábelek magokból állnak. Rézből vagy alumíniumból készülnek, és szigetelő réteggel borítják. A mechanikai sérülések elleni védelem érdekében a vezetőket egy további polimer burkolatba helyezik. Mivel az áramvezető vezetékek sűrűn helyezkednek el és védőbevonattal vannak összenyomva, ha a vezeték hosszú, akkor a kondenzátor elvén kezdenek működni. Egyszerűen fogalmazva, a magokban töltés keletkezik, amelynek kapacitív reaktanciája van.

A vezetékek feszültségveszteségi áramköre így néz ki:

Ha ezt a folyamatot grafikusan ábrázoljuk, akkor az AD szegmens a veszteségek mutatója lesz.

Az ilyen számítások manuális elvégzése meglehetősen nehéz, és ma már gyakran használnak online számológépet. A segítségével kiszámított feszültségveszteségek meglehetősen pontosak, és a hiba minimális.

A feszültségcsökkentés következményei

A szabályozási dokumentációnak megfelelően a fővezetéken a transzformátortól a közcélú létesítmények legtávolabbi pontjáig terjedő veszteségek nem haladhatják meg a 9%-ot. Ami a lehetséges veszteségeket illeti azon a ponton, ahol a vonal belép a végfelhasználóba, ez a szám nem haladhatja meg a 4%-ot.

A megadott határértékektől való eltérés esetén a következő következmények lehetségesek:

• Az illékony berendezések nem fognak megfelelően működni.
• Ha a bemeneti feszültség alacsony, az elektromos készülékek meghibásodhatnak.
• Az aktuális terhelés nem oszlik meg egyenletesen a fogyasztók között.

Az elektromos vezetékek jellemzői a következők magas követelmények. Tervezésükkor nemcsak a főhálózatokban, hanem a másodlagos hálózatokban is ki kell számítani a lehetséges veszteségeket.

A feszültségveszteségek kiszámítására többféle módszer alkalmazható. Érdemes mindent átgondolni, hogy minden villanyszerelő a helyzettől függően válassza ki a legvonzóbbat.

Táblázatok és képletek használata

A gyakorlatban az elektromos hálózat felszerelésekor réz vagy alumínium vezetékeket használnak. Ezen anyagok ellenállásának, valamint az áram- és vezetékellenállásnak a ismeretében a következő feszültségesési képleteket használhatja:

Az otthoni mester és még egy szakember is használhat speciális asztalokat. Ez egy meglehetősen kényelmes és egyszerű módja a szükséges számítások elvégzésének. Bizonyos esetekben azonban a legmegbízhatóbb eredményt kell elérni, figyelembe véve az aktív és a reakcióképesség mutatóit. Ilyen helyzetben egy bonyolultabb képletet kell használnia:

A háromfázisú hálózat optimális terhelése érdekében minden fázist egyenletesen kell terhelni. A probléma megoldásához az elektromos motorokat lineáris vezetékekhez kell csatlakoztatni, a lámpákat pedig a nullavezeték és a fázisok közé kell csatlakoztatni.

Online szolgáltatások

A képletek, grafikonok és táblázatok használata meglehetősen munkaigényes folyamat. Nem mindig szükséges a legpontosabb eredményeket elérni, és ilyen helyzetben érdemes online számológépeket használni. Ezek a szolgáltatások az alábbiak szerint működnek:

• Az áramerősség, a vezeték anyaga, az áramvezetők keresztmetszete és a vezetékhossz mutatói bekerülnek a programba.
• Ezenkívül meg kell adnia a fázisok számát, a hálózati feszültséget, a tápfeszültséget és a hálózati hőmérsékletet működés közben.
• Az összes szükséges adat megadása után a program automatikusan elvégzi az összes szükséges számítást.

Az előzetes tervezési szakaszban érdemes több szolgáltatást igénybe venni, majd az átlagértéket meghatározni. Fel kell ismerni, hogy az online számológépek használatakor bizonyos számítási hibák vannak.

Csökkentse a veszteségeket

Nyilvánvaló, hogy a veszteségek a vezetékben lévő vezető hosszától függenek. Minél magasabb ez a paraméter, annál jobban csökken a feszültség. Számos módszer használható a veszteségek csökkentésére:

Ez utóbbi módszer kiválóan működik olyan energiahálózatokban, amelyek több tartalék vonallal rendelkeznek. Emlékeztetni kell arra is, hogy a feszültség csökkenhet a kábel hőmérsékletének növekedésével. Ha a kábelszerelés során további hőszigetelési intézkedéseket alkalmaznak, a veszteségek csökkenthetők.

Az energiaiparban a fővezeték feszültségesésének kiszámítása az egyik legfontosabb feladat. Ha minden számítást helyesen hajtottak végre, akkor a fogyasztónak nem lesz problémája az elektromos berendezések működésével.

Az elosztókészüléktől a végfelhasználóig történő feszültségellátás biztosítása érdekében távvezetékeket használnak. Lehetnek fej feletti vagy kábelesek, és jelentős hosszúságúak.

Mint minden vezetőnek, ezeknek is van egy ellenállásuk, amely a hossztól függ, és minél hosszabbak, annál nagyobb a feszültségveszteség.

És minél hosszabb a vezeték, annál nagyobb lesz a feszültségveszteség. Azok. A feszültség a bemeneten és a vezeték végén eltérő lesz.

Annak érdekében, hogy a berendezés hibamentesen működjön, ezeket a veszteségeket normalizálják. Ezek összértéke nem haladhatja meg a 9%-ot.

A maximális feszültségesés a bemeneten öt százalék, a legtávolabbi fogyasztónál pedig legfeljebb négy százalék. Háromfázisú, három vagy négy vezetékes hálózatban ez a szám nem haladhatja meg a 10%-ot.

Ha ezek a mutatók nem teljesülnek, a végfelhasználók nem tudják megadni a névleges paramétereket. Amikor a feszültség csökken, a következő tünetek jelentkeznek:

• Az izzólámpákat használó világítóeszközök a fél izzadásnál kezdenek működni (világítani);
• Az elektromos motorok bekapcsolásakor a tengelyre ható indítóerő csökken. Ennek eredményeként a motor nem forog, és ennek eredményeként a tekercsek túlmelegednek és meghibásodnak;
• Egyes elektromos készülékek nem kapcsolnak be. Nincs elég feszültség, és más eszközök meghibásodhatnak a bekapcsolás után;
• érzékeny telepítések bemeneti feszültség, instabilan működnek, és előfordulhat, hogy azok a fényforrások sem kapcsolnak be, amelyekben nincs izzószál.

A villamos energia átvitele légvezetéken vagy kábelhálózaton keresztül történik. A fej felettiek alumíniumból készülnek, míg a kábelesek alumíniumból vagy rézből készülnek.

Az aktív ellenállás mellett a kábelek kapacitív reaktanciát is tartalmaznak. Ezért az áramveszteség a kábel hosszától függ.

A feszültség csökkenéséhez vezető okok

Az elektromos vezetékekben a feszültségveszteség a következő okok miatt fordul elő:

• A vezetéken áram halad át, amely felmelegíti, ennek eredményeként az aktív és a kapacitív ellenállás növekszik;
• A szimmetrikus terhelésű háromfázisú kábelen azonos feszültségértékek vannak a magokon, és a semleges vezeték árama nullára hajlik. Ez akkor igaz, ha a terhelés állandó és tisztán aktív, ami valós körülmények között lehetetlen;
• A hálózatokban az aktív terhelésen kívül reaktív terhelés is van transzformátor tekercsek, reaktorok stb. és ennek következtében megjelenik bennük az induktív erő;
• Ennek eredményeként az ellenállás aktív, kapacitív és induktív lesz. Ez befolyásolja a hálózat feszültségveszteségét.

Az áramveszteség a kábel hosszától függ. Minél hosszabb, annál nagyobb az ellenállás, ami azt jelenti, hogy nagyobb a veszteség. Ebből következik, hogy a kábel teljesítményvesztesége a vezeték hosszától vagy hosszától függ.

Veszteségérték számítása

A berendezés működőképességének biztosítása érdekében számítást kell végezni. Ezt a tervezéskor hajtják végre. A számítástechnika jelenlegi fejlettségi szintje lehetővé teszi a számítások elvégzését online számológép segítségével, amely lehetővé teszi a kábelek teljesítményveszteségének gyors kiszámítását.

A számításhoz csak adja meg a szükséges adatokat. Állítsa be az aktuális paramétereket - közvetlen vagy váltakozó. A tápvezeték anyaga alumínium vagy réz. Jelölje meg, hogy milyen paraméterekkel számítják ki a teljesítményveszteséget - a vezeték keresztmetszete vagy átmérője, terhelési áram vagy ellenállás alapján.

Ezenkívül adja meg a hálózati feszültséget és a kábel hőmérsékletét (az üzemi feltételektől és a telepítési módtól függően). Ezeket az értékeket beillesztik a számítási táblázatba, és egy elektronikus számológép segítségével számítják ki.

Számítást végezhet matematikai képletek alapján. Az átvitel során fellépő folyamatok helyes megértése és értékelése elektromos energia, használjon vektoros formát a jellemzők ábrázolására.

A számítások minimalizálása érdekében a háromfázisú hálózat három egyfázisú hálózatként jelenik meg. A hálózati ellenállást az aktív és reaktív ellenállás és a terhelési ellenállás soros kapcsolataként ábrázoljuk.

Ebben az esetben a kábel teljesítményveszteségének kiszámításának képlete jelentősen leegyszerűsödik. A szükséges paraméterek meghatározásához használja a képletet.

Ez a képlet a kábel teljesítményveszteségét mutatja a kábel hosszában elosztott áram és ellenállás függvényében.

Ez a képlet azonban akkor érvényes, ha ismeri az áramerősséget és az ellenállást. Az ellenállás a képlet segítségével számítható ki. Réznél p=0,0175 Ohm*mm2/m, alumíniumnál pedig p=0,028 Ohm*mm2/m.

Az ellenállás értékének ismeretében számítsa ki az ellenállást, amelyet a képlet határoz meg

R=р*I/S, ahol р az ellenállás, I a vezeték hossza, S a vezeték keresztmetszete.

A feszültségveszteségek kiszámításához a kábel hossza mentén a kapott értékeket be kell cserélni a képletbe, és számításokat kell végezni. Ezeket a számításokat a telepítés során lehet elvégezni elektromos hálózatok vagy biztonsági rendszerekés videó megfigyelés.

Ha nem végzik el a teljesítményveszteség számításait, ez a fogyasztók tápfeszültségének csökkenéséhez vezethet. Ennek eredményeként a kábel túlmelegszik, nagyon felforrósodhat, és ennek következtében a szigetelés megsérül.

Mi okozhat sérülést az emberekben? Áramütés vagy rövidzárlat. A hálózati feszültség csökkenése az elektronikus berendezések meghibásodásához vezethet.

Ezért az elektromos vezetékek tervezésekor fontos kiszámítani a tápvezetékek és a lefektetett kábel feszültségveszteségét.

Veszteségcsökkentési módszerek

A teljesítményveszteség a következő módszerekkel csökkenthető:

• Növelje a vezetékek keresztmetszetét. Ennek eredményeként csökken az ellenállás és csökkennek a veszteségek;
• Csökkentett energiafogyasztás. Ez a beállítás nem mindig módosítható;
• A kábel hosszának megváltoztatása.

A teljesítmény csökkentése és a vezetékhossz változtatása gyakorlatilag lehetetlen. Ezért ha számítás nélkül növeli a vezeték keresztmetszetét, akkor hosszú vonalon ez indokolatlan költségekhez vezet.

Ez azt jelenti, hogy nagyon fontos olyan számítást végezni, amely lehetővé teszi a kábel teljesítményveszteségének helyes kiszámítását és a magok optimális keresztmetszetének kiválasztását.

Tehát a mai napirenden az a kérdés, hogyan kell kiszámítani a vezeték keresztmetszetét a megengedett feszültségveszteség alapján.

És ebben természetesen egy villanyszerelő program is segítségünkre lesz, melynek neve „villanyszerelő”.

Azok számára, akik nem tudják, miért kell feszültségveszteségen alapuló számításokat végezni, hadd emlékeztessem Önöket arra, hogy nagy vezetéknél ezen a szakaszon feszültségesés lép fel, és nagyon kevés érheti el a terhelést, ha a vezeték keresztmetszete rosszul választották meg.

Általában olyan szervezetek, amelyek ezt teszik lakások jelentős felújítása, feltétlenül nézze meg az elektromos vezetékek állapotát és általában az összes elektromos berendezést, és javításkor cserélje ki az elhasználódott és elavult vezetékeket, automata készülékeket stb.

Ebben az esetben az új vezetékek keresztmetszetét nem csak a fűtési feltételek, hanem a megengedett feszültségveszteség szerint is helyesen kell kiválasztani.

Képzeljük el ezt a helyzetet. Fel kell újítani a lakást, vagy ha van ház, akkor otthon.

Ön felújítja az elektromos vezetékeket a házában, és úgy dönt, hogy egy külön kivezető vezetéket vezet be a helyiségbe. De ez a szoba messze van és a vezeték hossza kb 30 méter az utolsó aljzatig.

Tudja, hogy soha nem fog semmi erőset bedugni az aljzatokba, a legtöbb, amit csatlakoztathat vasaló, tévé, számítógép ami összességében nem fut tovább 3 kWés áram ezen a teljesítményen I=P/U=3000/220=13,64 A vagy ha akkor kerekítünk 14 amper.

A PUE szerint 1,5 m2-es réz keresztmetszet alkalmas egy ilyen áramra. Igaz, a huzal szigetelése körülbelül 60 Celsius fok lesz +25 szobahőmérsékleten, de a szabályok lehetővé teszik a következő terhelést:

Most lássuk, mit mond a „villanyszerelő” program a mi esetünkben, megtudjuk, hány volt „veszt” el egy 30 m-es vezetéken, és hány „éri el” a konnektort.

Tehát nyissa meg a „Villanyszerelő” programot, és érdekel minket a „Veszteségek” nevű gomb, kattintson rá:

Megnyílik ez az ablak, ahol egy pontot kell tennie a „Feszültségveszteség” elemre:

A következő megnyíló ablakban kattintson a „Kábelvonalak és egyéb vezetékek” gombra:

Nos, a következő ablakban megadjuk a szükséges paramétereket, fentről lefelé felsorolva:

Keresés – veszteségek %-ban

Vezető anyag- réz

Kérdezte:

3- Teljesítmény P, kW

4- Megengedhető veszteségek,% (példánkban ez az érték nem fontos, beállíthat 4-et is):

Ezután ki kell választani az induktív reaktanciát, itt nem kell sokat foglalkozni, csak kattintson a „Xo kiválasztása” gombra, és a megnyíló ablakban kattintson a „Vinil vagy polivinil-klorid szigetelésű kábel” értékre. :

Ezután beírjuk a koszinusz phi értékét, 0,85-re állítottam, mivel nincs tisztán aktív terhelésünk, és a következő értéket adjuk meg - a vezeték hossza 30 m:

Ez minden, most megtudhatja az eredményt, ehhez kattintson a „Számítás” gombra:

És most látjuk az eredményt - akár 10 V feszültség is „elveszett” a területen rézdrót 1,5 nm keresztmetszetű és 30 méter hosszúságú!

Vagyis 3 kW-os terhelésnél már nem 220 V lesz, hanem csak 210. A móka kedvéért kiszámolhatja, hogy hány volt „elveszett”, ha a vezeték keresztmetszete 2,5 mm2:

Mint látható, ez már kevesebb, a feszültségesés egy 30 m hosszú szakaszon csak 6 volt lesz.

Megtudhatja fordítva is - mekkora vezeték-keresztmetszet szükséges, ha ismeri a szükséges feszültségveszteség értékét, ehhez az ablak tetején egy pontot kell tenni a „Négzet mm-es metszet” elemre. és adja meg a szükséges értékeket - a képen pirossal bekarikáztam:

Ily módon a „Villanyszerelő” programmal nemcsak az elektromos vezetékek feszültségesésének értékét határozhatja meg, hanem megtudhatja a szükséges keresztmetszetet is. a helyes választás vezetékek az elektromos vezetékek telepítésekor.

Remélem, ez az információ segít Önnek, és többször is hasznos lesz.

Örömmel fogadom észrevételeit, ha bármilyen technikai kérdése van, kérjük, tegye fel a fórumon, ahol válaszolok a kérdésekre - .

Feliratkozni videó csatornám a YouTube-on !

Nézz meg még sok otthoni elektromos videót!