Проблема с потерями напряжения в линии, сети или кабеле возникают обычно в следующих ситуациях:
- при значительной длине прокладываемой линии;
- в случае большой рассеиваемой мощности;
- при высоких токовых нагрузках.
Если при покупке кабельной продукции допущены ошибки в выборе сечения входящих в его состав проводных жил – они при протекании больших токов начинают перегреваться. А это приводит к повышению их внутреннего сопротивления и увеличению потерь напряжения на распределенных элементах цепи.
Дополнительная информация: Для того чтобы понять, за счет чего в линейных проводах происходят потери, следует вспомнить о том, что они также обладают внутренним погонным сопротивлением.
За счет этого каждый участок кабеля определенной длины может быть представлен как резистор с некоторой удельной проводимостью (величиной, обратной сопротивлению). Так что на данном участке по закону Ома будет падать определенная часть приложенного ко всему кабелю напряжения. Это значение вычисляется по следующей формуле:
U=I*R провода
При обследовании цепей постоянного тока учитывается только активное распределенное сопротивление, обозначаемое просто R. В линиях с действующим переменным напряжением к активной составляющей добавляется реактивная часть, так что обе они составляют полный импеданс Z. Величина этих потерь обязательно учитывается при расчетах цепей переменного тока, поскольку они нередко достигают 20 процентов от всей расходуемой мощности.
Как при ручном, так и при онлайн расчете для определения распределенного сопротивления проводника используется следующая формула:
R=p*L/S
где:
p – удельное сопротивление, приходящееся на единицу длины;
L – общая длина измеряемого участка;
S – площадь сечения.
Из формулы видно, что сопротивление, а, следовательно, и падение напряжения определяется длинной данного участка и площадью его поперечного сечения. Длинный и тонкий проводник обладает большим сопротивлением R. Чтобы его снизить – нужны толстые жилы со значительным поперечным сечением.
Производим расчет потери напряжения линии в случае с активной нагрузкой с помощью следующего выражения:
dU=I*R пров
Для того чтобы учесть комплексные потери на импедансе цепей переменного тока вводится поправка в виде коэффициента реактивности.
Обратите внимание: Все эти выкладки справедливы лишь для одной жилы.
В реальной ситуации кабель содержит несколько проводников, каждый из которых должен учитываться при калькуляции. При пользовании онлайн калькулятором потерь напряжения в предложенные формы потребуется ввести следующие параметры:
- Общую длину провода.
- Площадь сечения каждой из жил;
- Значение потребляемой мощности;
- Общее количество проводников;
- Средний показатель температуры.
Также следует указать значение комплексного коэффициента COS Ф (он, как правило, выбирается из диапазона 0,94-0,98).
В результате вычислений онлайн калькулятор потерь напряжения выдаст следующие рабочие показатели:
- Величину потерь напряжения и мощности.
- Сопротивление участка кабеля.
- Реактивные потери в нем.
Также в итоговой форме должно появиться значение остаточного напряжения на комплексной нагрузке.
