Jalur kabel yang panjang ditandai dengan resistensi yang signifikan, yang membuat penyesuaian pada pengoperasian jaringan. Tergantung pada merek kabel dan parameter lainnya, nilai resistansi juga akan berbeda. Dan besarnya tegangan pada saluran kabel berbanding lurus dengan hambatan tersebut.

Menggunakan kalkulator online, menghitung rugi-rugi tegangan pada kabel dilakukan dengan langkah-langkah berikut:

• Tunjukkan panjang kabel dalam meter dan bahan konduktor pembawa arus di kotak yang sesuai;
• Penampang konduktor dalam mm²;
• Jumlah listrik yang dikonsumsi dalam ampere atau watt (tempatkan indikator di sebelah daya atau arus, tergantung pada parameter apa yang Anda ketahui dan nilai apa yang akan Anda tunjukkan);
• Masukkan nilai tegangan pada jaringan;
• Masukkan faktor daya cosφ;
• Tentukan suhu kabel;

Setelah Anda memasukkan data di atas ke dalam kolom kalkulator, klik tombol "hitung" dan di kolom yang sesuai Anda akan menerima hasil perhitungan - jumlah kehilangan tegangan pada kabel ΔU dalam%, resistansi kawat itu sendiri R dalam Ohm, daya reaktif Q pr di VAR dan tegangan beban U n.

Untuk menghitung nilai-nilai ini, seluruh sistem, termasuk kabel dan beban, diganti dengan nilai yang setara, yang dapat direpresentasikan sebagai berikut:

Seperti yang Anda lihat pada gambar, tergantung pada jenis catu daya beban (fasa tunggal atau tiga fasa), resistansi saluran kabel akan seri atau koneksi paralel sehubungan dengan beban. Perhitungan di kalkulator dilakukan dengan menggunakan rumus berikut:

• ΔU – kehilangan tegangan;
• UL – tegangan linier;
• U Ф – tegangan fasa;
• I – arus yang mengalir pada saluran;
• Z K – impedansi saluran kabel;
• RK – resistensi aktif dari saluran kabel;
• X K – reaktansi saluran kabel.

Dari jumlah tersebut, U L, U F, I, ditentukan pada tahap entri data. Untuk menentukan hambatan total Z K, dilakukan penambahan aritmatika komponen R K aktif dan komponen X K reaktif. Resistensi aktif dan reaktif ditentukan dengan rumus:

RK = (ρ * l) / S

RK – resistansi aktif saluran kabel, di mana

ρ adalah resistivitas untuk logam yang bersangkutan (tembaga atau aluminium), tetapi nilai resistivitas bahan tidak konstan dan dapat bervariasi tergantung pada suhu, oleh karena itu, untuk membawanya ke kondisi nyata, perhitungan ulang dilakukan dalam kaitannya untuk suhu:

ρ t = ρ 20 *

• a adalah koefisien perubahan suhu pada resistivitas material.
• ρ 20 – ketahanan spesifik material pada suhu +20ºС.
• t adalah suhu sebenarnya konduktor pada waktu tertentu.
• l – panjang saluran kabel (jika beban satu fasa dan kabel mempunyai dua inti, maka keduanya dirangkai seri dan panjangnya harus dikalikan 2)
• S – luas penampang konduktor.

Daya reaktif ditentukan dengan rumus berikut: Q = S*sin φ, dimana

Dimana S adalah daya semu, yang dapat didefinisikan sebagai hasil kali arus dalam rangkaian dan tegangan masukan sumber atau sebagai rasio daya aktif terhadap faktor daya.

Untuk menghitung tegangan per beban dilakukan perhitungan sebagai berikut: U H = U - ΔU, dimana

• Dimana UN adalah besarnya tegangan yang diberikan pada beban;
• U – tegangan pada input ke saluran kabel
• ΔU – penurunan tegangan pada saluran kabel.

Switchboard utama 2.2. Indikasi tegangan fasa setelah bagian pertama saluran kabel

Parameter catu daya cadangan:

• Daya maksimum pembangkit listrik tenaga diesel – 600 kW,
• Jalur kabel – 3 kabel AVBbShv 4x240, dihubungkan secara paralel,
• Panjang jalur kabel – 250 m.

Berdasarkan parameter ini, kita dapat dengan jelas menyimpulkan bahwa kapasitas pembangkit listrik tenaga diesel dan saluran kabel cadangan, dengan mempertimbangkan penurunan tegangan, akan cukup untuk tidak lebih dari setengah kebutuhan beban maksimum, yang sama sekali tidak dapat diterima.

Oleh karena itu, tidak masuk akal memantau kualitas makanan melalui pembangkit listrik tenaga diesel.

Unduh berkas

Kesimpulannya - seperti yang dijanjikan, buku bagus tentang menghitung rugi tegangan dan rugi tegangan pada kabel. Ini akan sangat menarik bagi semua orang yang tertarik dengan artikel ini. Saat ini buku-buku seperti itu tidak lagi ditulis.

/ Brosur dari Perpustakaan Teknisi Listrik. Memberikan instruksi dan perhitungan yang diperlukan untuk memilih penampang kabel dan kabel hingga 1000 V. Berguna bagi mereka yang tertarik dengan sumber primer., zip, 1,57 MB, diunduh: 385 kali./

Saat merancang jaringan listrik dengan arus rendah, rugi-rugi tegangan pada konduktor sering dihitung. Hasil yang diperoleh kemudian digunakan untuk menentukan penampang konduktor pembawa arus yang optimal. Jika terjadi kesalahan pada saat pemilihan kabel dan kabel, sistem kelistrikan akan cepat mati atau tidak hidup sama sekali. Untuk melakukan perhitungan yang diperlukan, rumus khusus atau kalkulator online digunakan.

Alasan kerugian

Setiap ahli listrik tahu bahwa kabel terdiri dari inti. Mereka terbuat dari tembaga atau aluminium dan dilapisi dengan lapisan isolasi. Untuk melindungi dari kerusakan mekanis, konduktor ditempatkan dalam selubung polimer tambahan. Karena konduktor pembawa arus terletak rapat dan dikompresi oleh lapisan pelindung, ketika salurannya panjang, konduktor tersebut mulai bekerja berdasarkan prinsip kapasitor. Sederhananya, muatan dibuat di inti yang memiliki reaktansi kapasitif.

Diagram kehilangan tegangan pada kabel terlihat seperti ini:

Jika proses ini direpresentasikan secara grafis, maka segmen AD akan menjadi indikator kerugian.

Melakukan perhitungan seperti itu secara manual cukup sulit dan kalkulator online kini sering digunakan. Rugi-rugi tegangan yang dihitung dengan bantuannya cukup akurat, dan kesalahannya minimal.

Konsekuensi penurunan tegangan

Sesuai dengan dokumentasi peraturan, rugi-rugi pada jalur utama dari trafo ke titik terjauh untuk fasilitas umum tidak boleh melebihi 9%. Adapun kemungkinan kerugian pada titik masuknya saluran ke pengguna akhir, angka ini tidak boleh lebih dari 4%.

Jika terjadi penyimpangan dari batas yang ditentukan, konsekuensi berikut mungkin terjadi:

• Peralatan yang mudah menguap tidak akan dapat berfungsi secara normal.
• Jika tegangan masukan rendah, peralatan listrik mungkin gagal beroperasi.
• Beban arus tidak akan terdistribusi secara merata antar konsumen.

Ciri-ciri saluran listrik adalah persyaratan tinggi. Saat merancangnya, perlu untuk menghitung kemungkinan kerugian tidak hanya di jaringan utama, tetapi juga di jaringan sekunder.

Beberapa metode dapat digunakan untuk menghitung rugi-rugi tegangan. Ada baiknya mempertimbangkan segalanya sehingga setiap tukang listrik dapat memilih yang paling menarik tergantung situasinya.

Menggunakan tabel dan rumus

Dalam praktiknya, saat memasang listrik, konduktor tembaga atau aluminium digunakan. Mengetahui resistivitas bahan-bahan ini, serta hambatan arus dan kawat, Anda dapat menggunakan rumus penurunan tegangan berikut:

Seorang pengrajin rumah dan bahkan seorang spesialis dapat menggunakan tabel khusus. Ini adalah cara yang cukup mudah dan sederhana untuk melakukan perhitungan yang diperlukan. Namun, dalam beberapa kasus perlu untuk mendapatkan hasil yang paling dapat diandalkan, dengan mempertimbangkan indikator aktif dan reaktansi. Dalam situasi seperti ini, Anda harus menggunakan rumus yang lebih kompleks:

Untuk memastikan beban optimal dalam jaringan tiga fasa, setiap fasa harus dibebani secara merata. Untuk mengatasi masalah ini, motor listrik harus dihubungkan ke konduktor linier, dan lampu harus dihubungkan antara garis netral dan fasa.

Pelayanan online

Penggunaan rumus, grafik, dan tabel merupakan proses yang memakan waktu. Tidak selalu diperlukan untuk mendapatkan hasil yang paling akurat, dan dalam situasi seperti ini ada baiknya menggunakan kalkulator online. Layanan ini berfungsi sebagai berikut:

• Indikator arus, bahan konduktor, penampang konduktor pembawa arus dan panjang saluran dimasukkan ke dalam program.
• Anda juga perlu memberikan informasi tentang jumlah fasa, voltase jaringan, daya, dan suhu saluran selama pengoperasian.
• Setelah memasukkan semua data yang diperlukan, program akan secara otomatis melakukan semua perhitungan yang diperlukan.

Pada tahap desain awal, ada baiknya menggunakan beberapa layanan dan kemudian menentukan nilai rata-ratanya. Harus diakui bahwa ada kesalahan tertentu dalam perhitungan saat menggunakan kalkulator online.

Mengurangi kerugian

Jelas sekali bahwa rugi-rugi bergantung pada panjang konduktor pada saluran. Semakin tinggi parameter ini, semakin banyak tegangan yang turun. Beberapa metode dapat digunakan untuk mengurangi kerugian:

Metode terakhir berfungsi dengan baik di jaringan listrik yang memiliki beberapa jalur cadangan. Perlu juga diingat bahwa tegangan dapat turun seiring dengan meningkatnya suhu kabel. Jika tindakan isolasi termal tambahan digunakan selama pemasangan kabel, kerugian dapat dikurangi.

Dalam industri energi, menghitung penurunan tegangan pada saluran utama adalah salah satu tugas terpenting. Jika semua perhitungan dilakukan dengan benar, maka konsumen tidak akan mengalami kendala dalam pengoperasian peralatan listrik.

Untuk menjamin suplai tegangan dari perangkat distribusi ke konsumen akhir, digunakan saluran listrik. Mereka bisa berupa overhead atau kabel dan memiliki panjang yang cukup besar.

Seperti semua konduktor, konduktor mempunyai resistansi yang bergantung pada panjangnya dan semakin panjang konduktor, semakin besar pula tegangan yang hilang.

Dan semakin panjang salurannya, semakin besar pula tegangan yang hilang. Itu. Tegangan pada input dan akhir saluran akan berbeda.

Agar peralatan dapat beroperasi tanpa kegagalan, kerugian-kerugian ini dinormalisasi. Nilai totalnya tidak boleh melebihi 9%.

Penurunan tegangan maksimum pada input adalah lima persen, dan ke konsumen terjauh tidak lebih dari empat persen. Dalam jaringan tiga fase dengan jaringan tiga atau empat kabel, angka ini tidak boleh melebihi 10%.

Jika indikator ini tidak terpenuhi, pengguna akhir tidak akan dapat memberikan parameter nominalnya. Ketika tegangan menurun, gejala-gejala berikut terjadi:

• Perangkat penerangan yang menggunakan lampu pijar mulai bekerja (bersinar) pada setengah pijar;
• Ketika motor listrik dihidupkan, gaya start pada poros berkurang. Akibatnya, motor tidak berputar, dan akibatnya belitan menjadi terlalu panas dan rusak;
• Beberapa peralatan listrik tidak menyala. Tegangan tidak cukup, dan perangkat lain mungkin rusak setelah dinyalakan;
• Instalasi sensitif terhadap tegangan masukan, mereka bekerja tidak stabil, dan sumber cahaya yang tidak memiliki filamen pijar juga mungkin tidak menyala.

Listrik ditransmisikan melalui jaringan overhead atau kabel. Yang di atas terbuat dari aluminium, sedangkan yang kabel bisa dari aluminium atau tembaga.

Selain resistansi aktif, kabel juga mengandung reaktansi kapasitif. Oleh karena itu, kehilangan daya tergantung pada panjang kabel.

Alasan yang menyebabkan penurunan tegangan

Rugi-rugi tegangan pada saluran listrik terjadi karena alasan berikut:

• Arus melewati kawat, yang memanaskannya, akibatnya resistansi aktif dan kapasitif meningkat;
• Kabel tiga fasa dengan beban simetris memiliki nilai tegangan pada inti yang sama, dan arus kabel netral akan cenderung nol. Hal ini berlaku jika bebannya konstan dan murni aktif, yang tidak mungkin dilakukan dalam kondisi nyata;
• Dalam jaringan, selain beban aktif, terdapat beban reaktif berupa belitan transformator, reaktor, dan lain-lain. dan sebagai hasilnya, kekuatan induktif muncul di dalamnya;
• Akibatnya resistansi akan terdiri dari aktif, kapasitif, dan induktif. Hal ini mempengaruhi rugi-rugi tegangan pada jaringan.

Rugi-rugi arus tergantung pada panjang kabel. Semakin lama maka resistensinya semakin besar, yang berarti kerugiannya semakin besar. Oleh karena itu rugi-rugi daya pada kabel bergantung pada panjang atau panjang saluran.

Perhitungan Nilai Kerugian

Untuk memastikan pengoperasian peralatan, perlu dilakukan perhitungan. Itu dilakukan pada saat desain. Tingkat perkembangan teknologi komputer saat ini memungkinkan penghitungan dilakukan menggunakan kalkulator online, yang memungkinkan Anda menghitung rugi-rugi daya kabel dengan cepat.

Untuk menghitung, cukup masukkan data yang diperlukan. Atur parameter saat ini - langsung atau bergantian. Bahan saluran listrik adalah aluminium atau tembaga. Tunjukkan berdasarkan parameter apa kehilangan daya dihitung - berdasarkan penampang atau diameter kawat, arus beban atau hambatan.

Selain itu, tunjukkan tegangan jaringan dan suhu kabel (tergantung pada kondisi pengoperasian dan metode pemasangan). Nilai-nilai ini dimasukkan ke dalam tabel perhitungan dan dihitung menggunakan kalkulator elektronik.

Anda dapat melakukan perhitungan berdasarkan rumus matematika. Untuk memahami dan mengevaluasi dengan benar proses yang terjadi selama transmisi energi listrik, gunakan bentuk vektor yang mewakili karakteristik.

Dan untuk meminimalkan perhitungan, jaringan tiga fase direpresentasikan sebagai tiga jaringan satu fase. Resistansi jaringan direpresentasikan sebagai sambungan seri resistansi aktif dan reaktif terhadap resistansi beban.

Dalam hal ini, rumus untuk menghitung rugi-rugi daya pada kabel disederhanakan secara signifikan. Untuk mendapatkan parameter yang diperlukan, gunakan rumus.

Rumus ini menunjukkan hilangnya daya suatu kabel sebagai fungsi dari arus dan hambatan yang didistribusikan sepanjang kabel.

Namun rumus ini valid jika Anda mengetahui kekuatan dan hambatan saat ini. Resistansi dapat dihitung menggunakan rumus. Untuk tembaga sama dengan p=0,0175 Ohm*mm2/m, dan untuk aluminium p=0,028 Ohm*mm2/m.

Mengetahui nilai resistivitas, hitung resistansi yang akan ditentukan dengan rumus

R=р*I/S, dimana р adalah resistivitas, I adalah panjang garis, S adalah luas penampang kawat.

Untuk menghitung rugi-rugi tegangan sepanjang kabel, Anda perlu memasukkan nilai yang diperoleh ke dalam rumus dan melakukan perhitungan. Perhitungan ini dapat dilakukan pada saat instalasi jaringan listrik atau sistem keamanan dan pengawasan video.

Jika perhitungan rugi-rugi daya tidak dilakukan, hal ini dapat mengakibatkan penurunan tegangan suplai ke konsumen. Akibatnya kabel menjadi terlalu panas, menjadi sangat panas, dan akibatnya insulasi rusak.

Apa yang bisa menyebabkan cedera pada manusia? sengatan listrik atau korsleting. Penurunan tegangan saluran dapat menyebabkan kegagalan peralatan elektronik.

Oleh karena itu, ketika merancang perkabelan listrik, penting untuk menghitung kehilangan tegangan pada kabel suplai dan kabel yang dipasang.

Metode pengurangan kerugian

Kerugian daya dapat dikurangi dengan cara berikut:

• Meningkatkan penampang konduktor. Akibatnya resistensi akan berkurang dan kerugian akan berkurang;
• Mengurangi konsumsi daya. Pengaturan ini tidak selalu dapat diubah;
• Mengubah panjang kabel.

Mengurangi daya dan mengubah panjang saluran secara praktis tidak mungkin dilakukan. Oleh karena itu, jika Anda menambah penampang kawat tanpa perhitungan, maka pada jalur yang panjang hal ini akan menimbulkan biaya yang tidak dapat dibenarkan.

Ini berarti sangat penting untuk membuat perhitungan yang memungkinkan Anda menghitung dengan benar kehilangan daya pada kabel dan memilih penampang inti yang optimal.

Jadi, agenda hari ini adalah pertanyaan - cara menghitung penampang kawat berdasarkan rugi tegangan yang diijinkan.

Dan tentu saja, program untuk teknisi listrik akan membantu kita dalam hal ini, yang disebut “Teknisi Listrik”.

Bagi yang belum tahu kenapa harus melakukan perhitungan berdasarkan rugi-rugi tegangan, izinkan saya mengingatkan Anda bahwa ketika kawat panjang, ada penurunan tegangan di bagian ini dan sangat sedikit yang dapat “mencapai” beban jika penampang kawat dipilih secara tidak benar.

Biasanya organisasi yang melakukannya renovasi besar-besaran apartemen, pastikan untuk melihat kondisi kabel listrik dan, secara umum, semua peralatan listrik dan, ketika melakukan perbaikan, ganti kabel yang bobrok dan ketinggalan jaman, perangkat otomatis, dll.

Dalam hal ini, perlu untuk memilih dengan benar penampang kabel baru tidak hanya sesuai dengan kondisi pemanasan, tetapi juga sesuai dengan kehilangan tegangan yang diizinkan.

Mari kita bayangkan situasi ini. Anda harus merenovasi apartemen Anda, atau jika Anda memiliki rumah, maka di rumah.

Anda sedang merenovasi kabel listrik di rumah Anda dan memutuskan untuk memasang kabel stopkontak terpisah ke dalam ruangan. Tapi ruangan ini jauh dan panjang kawatnya kira-kira 30 meter ke soket terakhir.

Anda tahu bahwa Anda tidak akan pernah mencolokkan sesuatu yang kuat ke dalam soket, yang paling bisa Anda colokkan adalah besi, TV, komputer yang totalnya tidak berjalan lagi 3kW dan arus pada kekuatan ini Saya=P/U=3000/220=13,64 A atau jika kita memutarnya 14 amp.

Menurut PUE, penampang tembaga 1,5 mm persegi cocok untuk arus tersebut. Benar, insulasi kawat akan bersuhu sekitar 60 derajat Celcius pada suhu ruangan +25, tetapi aturan mengizinkan beban berikut:

Sekarang mari kita lihat apa yang akan diberitahukan oleh program "Tukang Listrik" kepada kita dalam kasus kita, kita akan mengetahui berapa banyak volt yang "hilang" pada kabel 30m dan berapa banyak yang "mencapai" stopkontak.

Jadi, buka program "Electrician" dan kami tertarik dengan tombol yang disebut "Losses", klik di atasnya:

Jendela ini terbuka, di mana Anda perlu memberi titik pada "Kehilangan tegangan":

Di jendela berikutnya yang terbuka, klik tombol “Jalur kabel dan kabel lainnya”:

Nah, di jendela berikutnya kami menunjukkan parameter yang diperlukan, terdaftar dari atas ke bawah:

Temukan - Kerugian dalam %

Bahan konduktor- tembaga

Ditanyakan oleh:

3- Daya P, kW

4- Kerugian yang diijinkan,% (dalam contoh kami, nilai ini tidak penting, Anda juga dapat mengatur 4):

Selanjutnya Anda perlu memilih reaktansi induktif, Anda tidak perlu terlalu repot disini, cukup klik tombol "Pilih Xo" dan di jendela yang terbuka, klik nilai "Kabel dengan isolasi vinil atau polivinil klorida" :

Selanjutnya, kita masukkan nilai cosinus phi, saya setel ke 0,85 karena kita tidak memiliki beban aktif murni, dan kita memasukkan nilai berikut - panjang kawat adalah 30 m:

Itu saja, sekarang Anda bisa mengetahui hasilnya, untuk melakukannya, klik tombol “Perhitungan”:

Dan sekarang kita lihat hasilnya - tegangan sebanyak 10 volt “hilang” di area tersebut kawat tembaga dengan penampang 1,5 mm persegi dan panjang 30 meter!

Artinya, dengan beban 3 kW tidak akan ada lagi 220 volt, tetapi hanya 210. Untuk bersenang-senang, Anda dapat menghitung berapa volt yang "hilang" jika kawat memiliki penampang 2,5 mm persegi:

Seperti yang Anda lihat, ini sudah lebih kecil, penurunan tegangan pada bagian sepanjang 30 m hanya akan menjadi 6 volt.

Anda juga dapat mengetahui sebaliknya - penampang kabel apa yang diperlukan, jika Anda mengetahui nilai kehilangan tegangan yang diperlukan, untuk melakukan ini, di bagian atas jendela Anda perlu memberi titik pada "Bagian dalam mm persegi". dan masukkan nilai yang diperlukan - saya lingkari dengan warna merah pada gambar:

Dengan cara ini, dengan menggunakan program “Electrician”, Anda tidak hanya dapat menentukan nilai penurunan tegangan pada kabel listrik, tetapi juga mengetahui penampang yang diperlukan untuk pilihan yang tepat kabel saat memasang kabel listrik.

Saya harap informasi ini akan membantu Anda dan berguna lebih dari sekali.

Saya akan senang melihat komentar Anda, jika Anda memiliki pertanyaan teknis, silakan tanyakan di forum, di situlah saya menjawab pertanyaan - .

Berlangganan saluran video saya di YouTube !

Tonton lebih banyak lagi video kelistrikan rumah!