Расчет потери напряжения
Что такое потеря напряжения в кабеле?
Потеря напряжения — это часть электроэнергии, которая расходуется на сопротивление самих проводов при передаче тока к электроприемникам. Чем выше протекаемый ток и больше сопротивление провода, тем больше на нем будет потеря напряжения.
В идеале все электроприборы будут работать в нормальном режиме, если к ним подается то напряжение, на которое они рассчитаны. Если провод выбран не правильно и в нем присутствуют большие потери, то на вводе в электрооборудование будет заниженное напряжение.
Чем опасна потеря напряжения в электропроводке? Отказом работы электроприборов при очень низком напряжении на входе.
В выборе кабеля необходимо найти золотую середину. Его нужно подобрать так, чтобы сопротивление провода при нужной длине соответствовало конкретному току и исключить лишние денежные затраты. Конечно, можно купить кабель огромного сечения и не считать в нем потери напряжения, но тогда за него придется переплатить.
Как учесть потери напряжения в кабеле при его выборе?
Калькулятор в режиме онлайн позволяет правильно вычислить необходимые параметры. Для самостоятельного вычисления потери электрического напряжения вспомним физику и перейдем к небольшим формулам и расчетам.
Потеря напряжения — это часть электроэнергии, которая расходуется на сопротивление самих проводов при передаче тока к электроприемникам. Чем выше протекаемый ток и больше сопротивление провода, тем больше на нем будет потеря напряжения.
В идеале все электроприборы будут работать в нормальном режиме, если к ним подается то напряжение, на которое они рассчитаны. Если провод выбран не правильно и в нем присутствуют большие потери, то на вводе в электрооборудование будет заниженное напряжение.
Чем опасна потеря напряжения в электропроводке? Отказом работы электроприборов при очень низком напряжении на входе.
В выборе кабеля необходимо найти золотую середину. Его нужно подобрать так, чтобы сопротивление провода при нужной длине соответствовало конкретному току и исключить лишние денежные затраты. Конечно, можно купить кабель огромного сечения и не считать в нем потери напряжения, но тогда за него придется переплатить.
Как учесть потери напряжения в кабеле при его выборе?
Калькулятор в режиме онлайн позволяет правильно вычислить необходимые параметры. Для самостоятельного вычисления потери электрического напряжения вспомним физику и перейдем к небольшим формулам и расчетам.
U = R × I
Напряжение на проводе = Сопротивление × Ток нагрузки
Сопротивление провода рассчитывается так:
R =
р × l S
Сопротивление провода = (Удельное сопротивление × Длина) / Площадь сечения
где:
— р — удельное сопротивление провода, Ом·мм²/м;
— l — длина провода, м;
— S — площадь поперечного сечения провода, мм².
Удельное сопротивление — величина постоянная. Для меди она составляет р = 0,0175 Ом·мм²/м, для алюминия р = 0,028 Ом·мм²/м.
Пример расчета для медного провода:
Задача: подключить нагрузку в 3,3 кВт (I = 15А, U = 220В) на расстоянии 50 м медным кабелем сечением 2×1,5 мм².
Не забываем, что ток «бежит» по 2-жильному кабелю туда и обратно, поэтому «пробегаемое» им расстояние будет в два раза больше длины кабеля (50 × 2 = 100 м).
Потеря напряжения в данной линии составит:
— р — удельное сопротивление провода, Ом·мм²/м;
— l — длина провода, м;
— S — площадь поперечного сечения провода, мм².
Удельное сопротивление — величина постоянная. Для меди она составляет р = 0,0175 Ом·мм²/м, для алюминия р = 0,028 Ом·мм²/м.
Пример расчета для медного провода:
Задача: подключить нагрузку в 3,3 кВт (I = 15А, U = 220В) на расстоянии 50 м медным кабелем сечением 2×1,5 мм².
Не забываем, что ток «бежит» по 2-жильному кабелю туда и обратно, поэтому «пробегаемое» им расстояние будет в два раза больше длины кабеля (50 × 2 = 100 м).
Потеря напряжения в данной линии составит:
U = 0,0175 × 100 1,5 × 15 = 17,5 В
Расчет потери напряжения для кабеля сечением 1,5 мм²
Что составляет практически 9% от номинального (входного) значения напряжения (220В). Это довольно большая потеря напряжения. Проводим аналогичный расчет для кабеля сечением 2,5 мм² и получаем 4,7%.
Согласно ПУЭ, отклонения напряжения в линии должны составлять не более 5%, следовательно, сечение 2,5 мм² подходит оптимально.
Согласно ПУЭ, отклонения напряжения в линии должны составлять не более 5%, следовательно, сечение 2,5 мм² подходит оптимально.
U = 0,0175 × 100 2,5 × 15 = 10,5 В
Расчет потери напряжения для кабеля сечением 2,5 мм² (4,7% от 220В)Вывод: Если источник питания находится на довольно большом расстоянии от приемника, обязательно посчитайте потери напряжения в данной линии! Это поможет избежать отказа оборудования и лишних денежных затрат.
Компания EDS рекомендует всегда выполнять расчет потери напряжения при проектировании кабельных линий большой длины. Правильно подобранный кабель — залог надежной и безопасной работы вашего оборудования.
Краткая таблица удельного сопротивления проводников:
| Материал проводника | Удельное сопротивление ρ, Ом·мм²/м | Применение |
|---|---|---|
| Медь | 0,0175 | Рекомендуется для большинства задач |
| Алюминий | 0,028 | Для стационарной проводки больших сечений |
Важно! При расчете потери напряжения для постоянного тока низкого напряжения (например, 12В или 24В) даже небольшие потери в 1-2 В могут быть критичными для работы оборудования. Уделяйте этому особое внимание.
