چگونه می توان سطح مقطع کابل را با افت ولتاژ به درستی و دقیق محاسبه کرد؟ اغلب، هنگام طراحی شبکه های منبع تغذیه، محاسبه مناسب تلفات کابل مورد نیاز است. یک نتیجه دقیق برای انتخاب ماده ای با سطح مقطع هسته مورد نیاز مهم است. اگر کابل نادرست انتخاب شود، این امر مستلزم هزینه های متعدد مواد خواهد بود، زیرا سیستم به سرعت از کار می افتد و از کار می افتد. با تشکر از سایت های دستیار که برنامه آماده ای برای محاسبه سطح مقطع کابل و تلفات روی آن وجود دارد، این کار به راحتی و سریع انجام می شود.
چگونه از ماشین حساب آنلاین استفاده کنیم؟
در جدول تمام شده، باید داده ها را با توجه به مواد کابل انتخابی، قدرت بار سیستم، ولتاژ شبکه، دمای کابل و نحوه چیدمان وارد کنید. سپس روی دکمه "محاسبه" کلیک کنید و نتیجه نهایی را دریافت کنید.
اگر مقاومت را در نظر نگیرید، چنین محاسبه ای از تلفات ولتاژ در خط را می توان با خیال راحت در کار اعمال کرد. خط کابلدر شرایط خاص:
- با نشان دادن ضریب توان، کسینوس فی برابر با یک است.
- خطوط شبکه جریان مستقیم.
- خالص جریان متناوببا فرکانس 50 هرتز ساخته شده توسط هادی هایی با بخش هایی تا 25.0-95.0.
نتایج به دست آمده باید با توجه به هر مورد جداگانه، با در نظر گرفتن تمام خطاهای محصولات کابل و سیم استفاده شود.
مطمئن شوید که تمام مقادیر را پر کنید!
محاسبه تلفات برق در کابل طبق فرمول مدرسه
با استفاده از ترکیب شاخص های زیر برای محاسبات، می توانید داده های لازم را به شرح زیر دریافت کنید: ΔU \u003d I * RL (افت ولتاژ در خط \u003d جریان مصرف * مقاومت کابل).
چرا باید تلفات ولتاژ کابل را محاسبه کنید؟
اتلاف بیش از حد انرژی در کابل می تواند منجر به تلفات قابل توجه برق، گرم شدن شدید کابل و آسیب به عایق شود. برای زندگی انسان ها و حیوانات خطرناک است. با طول قابل توجهی از خط، این بر هزینه روشنایی تأثیر می گذارد، که بر وضعیت مالی صاحب محل نیز تأثیر منفی خواهد گذاشت.
علاوه بر این، تلفات ولتاژ کنترل نشده در کابل می تواند باعث خرابی بسیاری از وسایل برقی و همچنین تخریب کامل آنها شود. اغلب ساکنان از قطعات کابل کوچکتر از حد لازم (به منظور صرفه جویی در هزینه) استفاده می کنند که به زودی باعث می شود مدار کوتاه. و هزینه‌های آتی تعویض یا تعمیر سیم‌کشی برق، کیف پول کاربران «صرفه‌جو» را جبران نمی‌کند. به همین دلیل است که انتخاب مقطع مناسب کابل ها برای سیم کشی بسیار مهم است. هر گونه نصب الکتریکی در یک ساختمان مسکونی تنها باید پس از محاسبه دقیق تلفات کابل شروع شود. مهم است که به یاد داشته باشید که برق شانس دوم نمی دهد و بنابراین همه چیز باید در ابتدا به درستی و کارآمد انجام شود.
راه های کاهش تلفات برق در کابل
خسارات را می توان به چند روش کاهش داد:
o افزایش سطح مقطع کابل؛
o کاهش طول مواد؛
o کاهش بار
اغلب با دو نقطه آخر دشوارتر است و بنابراین لازم است این کار با افزایش سطح مقطع هادی کابل برق انجام شود. این به کاهش مقاومت کمک می کند. این گزینه چندین هزینه دارد. اولاً، هزینه استفاده از چنین موادی برای سیستم های چند کیلومتری بسیار قابل توجه است و بنابراین لازم است کابلی با مقطع صحیح انتخاب شود تا آستانه اتلاف برق در کابل کاهش یابد.
خطوط برق جریان را از تابلو برقاز طریق هادی های حامل جریان با طول های مختلف به مصرف کننده نهایی می رسد. در نقطه ورود و خروج به دلیل تلفات ناشی از طول زیاد هادی، ولتاژ یکسان نخواهد بود.
افت ولتاژ در طول کابلبه دلیل عبور جریان زیاد، باعث افزایش مقاومت هادی می شود.
در خطوط با طول قابل توجه، تلفات بیشتر از زمانی است که جریان از هادی های کوتاه با همان مقطع عبور می کند. برای اطمینان از اینکه ولتاژ مورد نیاز به هدف نهایی جریان می رسد، لازم است نصب خطوط را با در نظر گرفتن تلفات در کابل حامل جریان، از طول هادی محاسبه کرد.
نتیجه کمبود ولتاژ
طبق اسناد نظارتی، تلفات در خط از ترانسفورماتور تا دورافتاده ترین منطقه دارای بار برق برای تأسیسات مسکونی و عمومی نباید بیش از 9 درصد باشد.
ضرر 5٪ به ورودی اصلی مجاز است، و 4٪ - از ورودی به مصرف کننده نهایی. برای شبکه های سه فاز با سه یا چهار سیم، مقدار اسمی باید 400 ولت ± 10٪ در شرایط عملیاتی عادی باشد.
انحراف پارامتر از مقدار نرمال شده می تواند عواقب زیر را به همراه داشته باشد:
- عملکرد نادرست تاسیسات فرار، تجهیزات، وسایل روشنایی.
- خرابی وسایل الکتریکی با نشانگر کاهش ولتاژ ورودی، خرابی تجهیزات.
- کاهش شتاب گشتاور موتورهای الکتریکی در جریان راه اندازی، اتلاف انرژی در نظر گرفته شده، خاموش شدن موتورها در صورت گرم شدن بیش از حد.
- توزیع نابرابر بار جریان بین مصرف کنندگان در ابتدای خط و در انتهای راه دور یک سیم بلند.
- کار دستگاه های روشنایی در نیمی از درخشش، که به دلیل استفاده ناکافی از توان فعلی در شبکه، از دست دادن برق وجود دارد.
در حالت کار، قابل قبول ترین نشانگر کاهش ولتاژ کابل 5 درصد در نظر گرفته شده است. این مقدار طراحی بهینه ای است که می تواند برای شبکه های قدرت پذیرفته شود، زیرا در صنعت انرژی، جریان های قدرت عظیم در فواصل طولانی منتقل می شود.
الزامات افزایش یافته بر ویژگی های خطوط برق تحمیل می شود. توجه ویژه به تلفات ولتاژ نه تنها در شبکه های اصلی، بلکه در خطوط ثانویه نیز مهم است.
دلایل افت ولتاژ
هر برقکار می داند که کابل از هادی تشکیل شده است - در عمل از هادی هایی با هسته های مس یا آلومینیوم استفاده می شود که با مواد عایق پیچیده شده اند. سیم در یک غلاف پلیمری مهر و موم شده قرار می گیرد - یک مورد دی الکتریک.
از آنجایی که هادی های فلزی خیلی محکم در کابل قرار دارند، علاوه بر این، توسط لایه های عایق، با یک خط الکتریکی طولانی فشرده می شوند، هسته های فلزی بر اساس اصل خازن شروع به کار می کنند که شارژ با ظرفیت ایجاد می کند.
افت ولتاژ به صورت زیر رخ می دهد:
- هادی که جریان از طریق آن شروع می شود بیش از حد گرم می شود و یک خازن به عنوان بخشی از راکتانس ایجاد می کند.
- تحت تأثیر دگرگونی‌هایی که روی سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتورها، راکتورها و سایر عناصر مدار اتفاق می‌افتد، توان الکتریسیته القایی می‌شود.
- در نتیجه مقاومت مقاومتی هادی های فلزی به مقاومت فعال هر فاز تبدیل می شود مدار الکتریکی.
- کابل به بار فعلیبا مقاومت کامل (پیچیده) برای هر هسته حامل جریان.
- هنگامی که کابل در مدار سه فاز کار می کند، سه خط جریان در سه فاز متقارن خواهند بود و هادی خنثی جریانی نزدیک به صفر را عبور می دهد.
- مقاومت پیچیده هادی ها منجر به کاهش ولتاژ در کابلدر طول عبور جریان با انحراف برداری به دلیل مولفه راکتیو.
از نظر گرافیکی، نمودار افت ولتاژ را می توان به صورت زیر نشان داد: یک خط افقی مستقیم از یک نقطه ظاهر می شود - بردار قدرت جریان. از همان نقطه، بردار ولتاژ ورودی U1 و بردار ولتاژ خروجی U2 با زاویه ای نسبت به قدرت جریان در یک زاویه کوچکتر خارج می شوند. سپس افت ولتاژ در طول خط برابر با اختلاف هندسی بردارهای U1 و U2 است.
شکل 1. نمایش گرافیکی افت ولتاژ
در شکل نشان داده شده، مثلث قائم الزاویه ABC منعکس کننده افت و افت ولتاژ در یک خط کابل طولانی است. بخش AB - هیپوتانوز راست گوشهو همزمان یک افت، پایه های AC و BC با در نظر گرفتن مقاومت فعال و راکتیو افت ولتاژ را نشان می دهند و قطعه AD بزرگی تلفات را نشان می دهد.
انجام چنین محاسباتی به صورت دستی بسیار دشوار است. این نمودار برای تجسم فرآیندهایی است که در یک مدار الکتریکی با طول زیاد در طول عبور جریان یک بار مشخص رخ می دهد.
محاسبه فرمول
در عمل هنگام نصب خطوط برق از نوع اصلی و انحراف کابل ها به مصرف کننده نهایی با سیم کشی بیشتر در تاسیسات، از کابل مسی یا آلومینیومی استفاده می شود.
مقاومت ویژه برای هادی ها ثابت است، برای مس p = 0.0175 اهم * mm2 / m، برای هادی های آلومینیومی p = 0.028 اهم * mm2 / m.
با دانستن مقاومت و قدرت جریان، محاسبه ولتاژ با استفاده از فرمول U \u003d RI و فرمول R \u003d p * l / S آسان است که در آن از مقادیر زیر استفاده می شود:
- مقاومت ویژه سیم - p.
- طول کابل رسانا - l.
- سطح مقطع هادی - S.
- جریان بار بر حسب آمپر - I.
- مقاومت هادی - R.
- ولتاژ در مدار الکتریکی U است.
با استفاده از فرمول های ساده در یک مثال ساده: برنامه ریزی شده است که چندین خروجی را در یک پسوند مجزا از یک خانه خصوصی نصب کنید. برای نصب، هادی مسی با سطح مقطع 1.5 متر مربع انتخاب شد. میلی متر، اگرچه برای کابل آلومینیومیماهیت محاسبات تغییر نمی کند.
از آنجایی که جریان از طریق سیم ها به عقب و جلو می رود، باید در نظر داشته باشید که فاصله طول کابل باید دو برابر شود. اگر فرض کنیم که پریزها چهل متر از خانه نصب می شوند و حداکثر توان دستگاه ها 4 کیلو وات با شدت جریان 16 A است، با استفاده از فرمول می توان افت ولتاژ را محاسبه کرد:
U = 0.0175 * 40 * 2 / 1.5 * 16
اگر مقدار به دست آمده را با مقدار اسمی برای یک خط تک فاز 220 ولت 50 هرتز مقایسه کنیم، معلوم می شود که تلفات ولتاژ: 220-14.93 = 205.07 ولت است.
چنین تلفاتی 93/14 ولت عملاً 8/6 درصد ولتاژ ورودی (اسمی) شبکه است. مقداری که برای گروه برق پریزها و وسایل روشنایی غیرقابل قبول است، تلفات قابل توجه خواهد بود: سوکت ها جریان برق جزئی را عبور می دهند و روشنایی- با شدت کمتر کار کنید.
توان گرم کردن هادی P = UI = 14.93 * 16 = 238.9 W خواهد بود. این درصد تلفات در تئوری بدون در نظر گرفتن افت ولتاژ در محل اتصال سیم ها، مخاطبین گروه سوکت است.
انجام محاسبات پیچیده
برای محاسبه دقیق تر و قابل اطمینان تر تلفات ولتاژ در خط، لازم است راکتانس و مقاومت فعال را در نظر گرفت که با هم مقاومت پیچیده و توان را تشکیل می دهند.
برای محاسبات افت ولتاژ کابلاز فرمول استفاده کنید:
∆U = (P*r0+Q*x0)*L/U نام
این فرمول حاوی مقادیر زیر است:
- P، Q - فعال، توان راکتیو.
- r0، x0 - مقاومت فعال، واکنشی.
- U nom - ولتاژ نامی.
برای اطمینان از بار بهینه در خطوط انتقال سه فاز، بارگیری یکنواخت آنها ضروری است. برای انجام این کار، توصیه می شود موتورهای برق را به سیم های خطی و برق را به دستگاه های روشنایی - بین فازها و خط خنثی متصل کنید.
سه گزینه اتصال بار وجود دارد:
- از تابلو برق تا انتهای خط؛
- از تابلو برق با توزیع یکنواخت در طول کابل؛
- از تابلو برق تا دو خط ترکیبی با توزیع بار یکنواخت.
نمونه ای از محاسبه تلفات ولتاژ: کل مصرف برق همه تاسیسات فرار در یک خانه، آپارتمان 3.5 کیلو وات است - مقدار متوسط با تعداد کمی از لوازم الکتریکی قدرتمند. اگر همه بارها فعال هستند (همه دستگاه ها به شبکه متصل هستند)، cosφ = 1 (زاویه بین بردار جریان و بردار ولتاژ). با استفاده از فرمول I \u003d P / (Ucosφ)، قدرت فعلی I \u003d 3.5 * 1000/220 \u003d 15.9 A به دست می آید.
محاسبات بیشتر: در صورت استفاده کابل مسیبخش 1.5 متر مربع میلی متر، مقاومت 0.0175 اهم * میلی متر مربع، و طول کابل دو هسته ای برای سیم کشی 30 متر است.
فرمول افت ولتاژ به صورت زیر است:
∆U \u003d I * R / U * 100٪، که در آن قدرت فعلی 15.9 A است، مقاومت 2 (دو هسته) * 0.0175 * 30 / 1.5 \u003d 0.7 اهم است. سپس ∆U = 15.9*0.7/220*100% = 5.06%.
مقدار به دست آمده کمی بیشتر از مقدار توصیه شده است اسناد هنجاریافت پنج درصدی در اصل، شما می توانید طرح چنین اتصالی را ترک کنید، اما اگر مقادیر اصلی فرمول تحت تاثیر یک عامل حساب نشده قرار گیرد، تلفات از مقدار مجاز فراتر می رود.
این برای کاربر نهایی چه معنایی دارد؟ پرداخت هزینه برق مصرفی عرضه شده به تابلو برق با ظرفیت کامل، با مصرف واقعی برق با ولتاژ پایین تر.
استفاده از جداول از پیش تعریف شده
چگونه یک استاد خانه یا متخصص می تواند سیستم محاسباتی را هنگام تعیین تلفات ولتاژ در طول کابل ساده کند؟ می توانید از جداول ویژه ای که در ادبیات بسیار تخصصی برای مهندسین خطوط برق ارائه شده است استفاده کنید. جداول با توجه به دو پارامتر اصلی - طول کابل 1000 متر و جریان 1 آمپر محاسبه می شود.
به عنوان نمونه جدولی با محاسبات آماده مدارهای برق تک فاز و سه فاز و روشنایی مس و آلومینیوم با بخش مختلفاز 1.5 تا 70 متر مربع میلی متر هنگامی که برق به موتور الکتریکی اعمال می شود.
جدول 1. تعیین تلفات ولتاژ در طول کابل
| سطح مقطع، mm2 | خط با یک فاز | خط سه فاز | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| غذا | نورپردازی | غذا | نورپردازی | ||||
| حالت | شروع کنید | حالت | شروع کنید | ||||
| فلز مس | آلومینیوم | کسینوس زاویه فاز = 0.8 | کسینوس زاویه فاز = 0.35 | کسینوس زاویه فاز = 1 | کسینوس زاویه فاز = 0.8 | کسینوس زاویه فاز = 0.35 | کسینوس زاویه فاز = 1 |
| 1,5 | 24,0 | 10,6 | 30,0 | 20,0 | 9,4 | 25,0 | |
| 2,5 | 14,4 | 6,4 | 18,0 | 12,0 | 5,7 | 15,0 | |
| 4,0 | 9,1 | 4,1 | 11,2 | 8,0 | 3,6 | 9,5 | |
| 6,0 | 10,0 | 6,1 | 2,9 | 7,5 | 5,3 | 2,5 | 6,2 |
| 10,0 | 16,0 | 3,7 | 1,7 | 4,5 | 3,2 | 1,5 | 3,6 |
| 16,0 | 25,0 | 2,36 | 1,15 | 2,8 | 2,05 | 1,0 | 2,4 |
| 25,0 | 35,0 | 1,5 | 0,75 | 1,8 | 1,3 | 0,65 | 1,5 |
| 35,0 | 50,0 | 1,15 | 0,6 | 1,29 | 1,0 | 0,52 | 1,1 |
| 50,0 | 70,0 | 0,86 | 0,47 | 0,95 | 0,75 | 0,41 | 0,77 |
استفاده از جداول برای محاسبات هنگام طراحی خطوط برق راحت است. مثال محاسبه: موتور با جریان نامی 100 A کار می کند، اما جریان 500 A هنگام راه اندازی مورد نیاز است. در طول کارکرد عادی، cos ȹ 0.8 و در زمان راه اندازی، مقدار 0.35 است. سپر الکتریکیجریان 1000 A را توزیع می کند. تلفات ولتاژ بر اساس فرمول ∆U% = 100∆U/U اسمی محاسبه می شود.
موتور برای قدرت بالا طراحی شده است، بنابراین منطقی است که از سیمی با سطح مقطع 35 متر مربع برای اتصال استفاده کنید. میلی متر، برای یک مدار سه فاز در عملکرد عادی موتور، افت ولتاژ 1 ولت در طول سیم 1 کیلومتر است. اگر طول سیم کمتر باشد (به عنوان مثال، 50 متر)، قدرت جریان 100 A است، سپس افت ولتاژ به دست می آید:
∆U = 1 V * 0.05 کیلومتر * 100A = 5 ولت
تلفات روی تابلو هنگام راه اندازی موتور 10 ولت است. کل افت 5 + 10 = 15 ولت است که به عنوان درصدی از مقدار اسمی، 100 * 15 * / 400 = 3.75٪ است. عدد حاصل از مقدار مجاز تجاوز نمی کند، بنابراین نصب است خط میدانکاملا واقعی
در زمان راه اندازی موتور، قدرت جریان باید 500 A باشد، و در طول حالت کار - 100 A، این تفاوت 400 A است که در آن جریان در تابلو افزایش می یابد. 1000 + 400 \u003d 1400 A. جدول 1 نشان می دهد که هنگام راه اندازی موتور ، تلفات در طول کابل 1 کیلومتر 0.52 ولت است ، سپس
ΔU هنگام راه اندازی = 0.52 * 0.05 * 500 = 13 ولت
سپر ∆U = 10*1400/100 = 14 ولت
∆U کل = 13+14 = 27 ولت، به عنوان درصد ∆U = 27/400*100 = 6.75% - مقدار مجاز، از حداکثر مقدار 8% تجاوز نمی کند. با در نظر گرفتن تمام پارامترها، نصب خط برق قابل قبول است.
استفاده از ماشین حساب خدمات
محاسبات، جداول، نمودارها، نمودارها - ابزار دقیق برای محاسبه افت ولتاژ در طول کابل. اگر محاسبات را با استفاده از یک ماشین حساب آنلاین انجام دهید، می توانید کار را ساده کنید.مزایا واضح است، اما ارزش آن را دارد که داده ها را در چندین منبع بررسی کنید و از مقدار متوسط به دست آمده شروع کنید.
چگونه کار می کند:
- ماشین حساب آنلاین برای انجام سریع محاسبات بر اساس داده های ورودی طراحی شده است.
- شما باید مقادیر زیر را در ماشین حساب وارد کنید - جریان (متناوب، مستقیم)، هادی (مس، آلومینیوم)، طول خط، مقطع کابل.
- حتماً پارامترهای تعداد فاز، توان، ولتاژ شبکه، ضریب توان، دمای کار خط را وارد کنید.
- پس از وارد کردن داده های اولیه، برنامه افت ولتاژ در طول خط کابل را با حداکثر دقت تعیین می کند.
- با وارد کردن اشتباه مقادیر اولیه می توان نتیجه ای غیر قابل اعتماد به دست آورد.
می توانید از چنین سیستمی برای محاسبات اولیه استفاده کنید، زیرا ماشین حساب های خدماتی در منابع مختلف همیشه نتیجه یکسانی را نشان نمی دهند: نتیجه با در نظر گرفتن بسیاری از عوامل به اجرای شایسته برنامه بستگی دارد.
با این حال، می توان محاسبات را بر روی سه ماشین حساب انجام داد، مقدار متوسط را در نظر گرفت و در مرحله طراحی اولیه بر روی آن ایجاد کرد.
نحوه کاهش ضرر
بدیهی است که هر چه کابل روی خط طولانی تر باشد، مقاومت هادی در هنگام عبور جریان بیشتر می شود و بر این اساس، افت ولتاژ بیشتر می شود.
راه های مختلفی برای کاهش درصد تلفات وجود دارد که می توان از آنها هم به صورت مستقل و هم در یک مجتمع استفاده کرد:
- از کابلی با سطح مقطع بزرگتر استفاده کنید، محاسبات را در رابطه با هادی دیگر انجام دهید. افزایش سطح مقطع هسته های حامل جریان را می توان با اتصال دو سیم به صورت موازی به دست آورد. سطح مقطع کل افزایش می یابد، بار به طور مساوی توزیع می شود و افت ولتاژ کمتر می شود.
- طول کار هادی را کاهش دهید. این روش موثر است، اما همیشه امکان استفاده از آن وجود ندارد. در صورت وجود طول هادی یدکی می توان طول کابل را کاهش داد. در شرکت های با فناوری پیشرفته، در صورتی که هزینه یک فرآیند فشرده کار بسیار کمتر از هزینه نصب یک خط جدید با سطح مقطع بزرگ هسته باشد، در نظر گرفتن گزینه نصب مجدد کابل کاملاً واقع بینانه است.
- قدرت جریان منتقل شده از طریق کابل طولانی را کاهش دهید. برای انجام این کار، می توانید چندین مصرف کننده را از خط جدا کرده و آنها را از طریق یک مدار بای پس وصل کنید. این روشقابل اجرا برای شبکه های با شاخه های خوب با ستون فقرات اضافی. هرچه توان انتقالی از طریق کابل کمتر باشد، هادی کمتر گرم می شود، مقاومت و تلفات ولتاژ کاهش می یابد.
توجه! هنگام کار با کابل در دماهای بالا، هادی گرم می شود، افت ولتاژ افزایش می یابد. شما می توانید با استفاده از عایق حرارتی اضافی یا قرار دادن کابل در امتداد خط دیگری، جایی که شاخص دما به میزان قابل توجهی پایین تر است، تلفات را کاهش دهید.
محاسبه تلفات ولتاژ یکی از وظایف اصلی صنعت انرژی است. اگر برای مصرف کننده نهایی افت ولتاژ در خط و از دست دادن برق تقریباً نامحسوس باشد، برای شرکت ها و سازمان های بزرگی که در تامین برق تاسیسات فعالیت دارند، چشمگیر هستند. اگر تمام محاسبات را به درستی انجام دهید، می توانید افت ولتاژ را کاهش دهید.
تلفات ولتاژ مجاز یک مشخصه اجباری یک خط سربار (VL) یا کابل (CL) است. تصویر زیر را تصور کنید: معدنی دور از شهرک برای استخراج چیزی توسعه یافته است، شاخص های فنی و اقتصادی منبع تغذیه یک خط هوایی 0.4 کیلو ولت را توصیه می کنند. مسیر تکمیل شد - موتورهای الکتریکی بیش از حد گرم می شوند. اندازه گیری های الکتریکی انجام شده ثبت شد کم ولتاژدر ورودی
برای جلوگیری از وقوع چنین حادثه ای، برای شبکه های برقی که به طور قابل توجهی گسترش یافته است، محاسبه افت ولتاژ. قاعدتا سیم کشی مسیر با همان قسمت انجام می شود و بسیار مهم است که در انتهای آن تلفات ولتاژ مجاز.
اتلاف ولتهای از دست رفته کجا اتفاق می افتد؟ سیم‌ها و کابل‌ها دارای مقاومت فعال و القایی هستند، طبیعتاً هر چه نازک‌تر باشند و طول آنها بیشتر باشد، تلفات آن بیشتر می‌شود. بنابراین، برای مقدار نسبتاً زیادی، یک محاسبه انجام می شود.
چندین گزینه معمولی را برای محاسبه ضرر در نظر بگیرید.
1. شبکه برق سه فاز با بار متمرکز در انتهای خط هوایی 0.4 کیلوولت.
به عنوان مثال، بیایید همان معدن را با بار فعال محاسبه شده، به عنوان مثال، P = 20 کیلو وات (شکل a). سطح مقطع بدون اندوکتانس با فرمول زیر تعیین می شود: س=100000P ل/σΔU%U 2.
س- بخش سیم، میلی متر 2؛ P - قدرت طراحی (ما P = 20 کیلو وات داریم)؛
ل- طول سیم از پست ترانسفورماتوربه مصرف کننده، m;
σ - رسانایی خاص، m / (اهم * میلی متر 2)، برای مس σ \u003d 57، برای آلومینیوم - 34.5؛
ΔU٪ - تلفات ولتاژ مجاز به عنوان درصد اسمی، برای شبکه های برق، تلفات نباید از 5٪ تجاوز کند. U - اسمی ولتاژ خط(برای معدن U=380V).
از آنجایی که VL-0.4 هنوز آلومینیوم است، برای این ماده تلفات مجاز را محاسبه می کنیم. فرض کنید VL-0.4 400 متر گسترش یافته است. س=100000*20*400/34.5*5%*380 2 =32mm 2. به نظر می رسد که آلومینیوم باید حداقل 32 میلی متر مربع باشد، به این معنی که ما 35 میلی متر مربع را به ترتیب صعودی می گیریم.
2. شبکه تغذیه سه فاز با بار توزیع شده در طول.
برخی از شی با P 1 = 5kW در فاصله تصمیم به اتصال به جعبه هوا ما l 1\u003d 200 متر از TS (شکل b). 
شما باید طبق یک فرمول کمی تغییر یافته محاسبه کنید:
س=100000(P 1 l 1+ P2 ل 2+…)/σΔU%U 2 ;
س=100000(5*200+20*400)/34.5*5*380 2 =36mm 2.
بخش آلومینیومی انتخاب شده قبلی با تلفات مجاز ولتاژ شبکه مطابقت ندارد، باید 50 میلی متر مربع گرفته شود. امیدوارم متوجه شده باشید که بیضی در فرمول به معنای اتصال سایر مصرف کنندگان در بخش های دیگر VL-0.4 است.
3. محاسبه شبکه برق سه فاز با در نظر گرفتن اندوکتانس.
این گزینه سخت ترین است. ابتدا باید درصد تلفات راکتانس القایی را برای 50mm 2 انتخاب شده محاسبه کنید: ΔUp%=100000Q xl/U2; Q توان راکتیو محاسبه شده مصرف کننده، kvar است. ایکس- مقاومت القایی سیم، اهم / کیلومتر (جدول 1)؛ ل- طول، کیلومتر
در طراحی یا اطلاعات پاسپورت تجهیزات الکتریکی نصب شده، P و cos φ همیشه نشان داده می شوند. بیایید بگوییم برای تجهیزات الکتریکی ما cos φ=0.9. می تواند قدرت کامل را پیدا کند S=P/cos φ=20/0.9=22.2kVA.
Q=S*sin φ. برای اینکه بفهمید sin φ چیست، باید به جدول Bradis مراجعه کنید. احتمالاً در درس های مثلثات با این کار شگفت انگیز آشنا شدند. بگذارید کمی به شما یادآوری کنم. برای cos φ=0.9 زاویه 25 درجه است. به گفته بردیس، ما برای این زاویه گناه پیدا می کنیم - 0.42. جایگزینی مقدار در Q=S*sin φ، دریافت می کنیم: Q \u003d 22.2 * 0.42 \u003d 9 kvar.
اگر با چنین راهنمایی آشنایی ندارید، از "شلوار فیثاغورثی" معروف استفاده کنید: مربع هیپوتنوس برابر با مجموع مربع های پاها است - S 2 \u003d P 2 + Q 2. Q=√¯(S 2 -P 2).
حالا پیدا می کنیم ΔUp%=100000Q xl/U 2 ;
ΔUp% \u003d 100000 * 9 * 0.317 * 0.4 / 380 2 \u003d 0.79٪. توجه داشته باشید، لبر حسب کیلومتر اندازه گیری می شود ایکسدر جدول یافت می شود. 1 برای سیم خط بالاییبخش 50 میلی متر 2.
میز 1
بعد، نگاه می کنیم، آیا قسمت سیم گرفته شده با در نظر گرفتن اندوکتانس با افت ولتاژ مجاز مطابقت دارد؟
فرمول دوباره کمی تغییر می کند:
s=100000P ل/σ(ΔU%-ΔUp%)U 2 ;
s=100000*20*400/34.5(5%-0.79%)380 2 =38mm 2.
VL مربوط به ضررهای قابل قبول است.
4. تلفات ولتاژ مجاز برای شبکه روشنایی.
تلفات ولتاژ مجاز برای شرکت های روشنایی و ساختمان های عمومی نباید از 2.5٪ تجاوز کند، برای اماکن مسکونی و روشنایی خیابان - بیش از 5٪. محاسبه به این صورت است: س= P 1 l 1+ P2 ل 2+…/сΔU%. یک نشان جدید در محاسبات گنجانده شد "با". این یک ضریب وابسته به سیستم شبکه برق است: برای آلومینیوم در یک شبکه سه فاز با سیم خنثی، c \u003d 46، برای یک دو سیم (فاز صفر) - 7.7. بجای " ∆U%مقدار آن را جایگزین کنید (2.5٪ یا 5٪)، ل
بر حسب متر بشمار اگر محاسباتی را برای تلفات مجاز منبع هوایی که خیابان طولانی روستا را تغذیه می کند انجام دهید، باید برای مدت طولانی با حساب کار کنید: تصور کنید چند خانه را باید مرتب کنید!