Падения напряжения: Что такое «падение напряжения» и почему на низком напряжении провода нужны толще? | Электрика для всех — ИНВЕСТИЦИОННЫЙ ПОРТАЛ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

27.01.2019

Содержание

Что такое «падение напряжения» и почему на низком напряжении провода нужны толще? | Электрика для всех

Кроме обычной проводки на 220 Вольт, нам иногда приходится иметь дело с низковольтными цепями: напряжением 12, 24 и 36 Вольт, например в автомобиле, при подключении светодиодных лент и в проводке бани/сауны.

Подбор проводов для этих цепей, кроме обычной проверки толщины меди в зависимости от силы тока, ведётся также на падение напряжения. Что это такое и как его посчитать — читайте в нашей небольшой статье!

Закон Ома в проводах

Георг Ом не может поверить, что ты не знаешь его закон

Закон Ома, как говорится, работает везде, даже если мы о нём не подозреваем. Его сущность сводится к простой зависимости:

Сила тока = Напряжение / Сопротивление

Напряжение, приложенное к обоим концам цепи, пытается вызывать в ней ток — и вызывает, но сила этого тока зависит от материала цепи и её толщины. Если цепь «охотно» проводит ток, его сила будет большой, а те цепи, которые сопротивляются «изо всех сил», пропустят через себя лишь мизерное количество электрической энергии. Так, например, ведут себя изоляторы.

Закон Ома и его «исполнители»

Провода, как мы знаем, проводят ток достаточно хорошо. Но и они имеют своё, пусть очень малое, сопротивление. А теперь посмотрим, что будет, если вывернуть зависимость, приведённую выше, «наизнанку»:

Напряжение = Сила тока * Сопротивление

Оказывается, напряжение на участке цепи равно произведению сопротивления этого участка на силу тока, которая по нему течёт. Если принять сопротивление за постоянную величину, получится, что падение напряжения (а это оно и есть) прямо пропорционально силе тока через провод и не зависит от напряжения на концах всей цепи в общем.

Поясним. Если приложить к проводу сопротивлением 1 Ом (например куску провода сечением 1 квадрат и длиной 50 метров) напряжение 220 Вольт и пропустим через него ток в 10 Ампер, на нём упадёт напряжение:

10 Ампер * 1 Ом = 10 Вольт

То есть, на выходе этого провода напряжение будет уже не 220 Вольт, а 210. Но если приложить к тому же проводу напряжение 12 Вольт с той же силой тока, как вы думаете, падение изменится? Конечно, нет, ведь ни сила тока, ни сопротивление не поменялись! И, если для напряжения 220 Вольт падение в 10 Вольт несущественно, то на 12 Вольтах оно катастрофически большое. Вы попросту не сможете ничего запитать, потому что на выходе кабельной линии получите ничтожные 2 Вольта (12 Вольт — 10 Вольт), от которых ничего не заработает.

Расчёт провода по падению напряжения

Для того, чтобы рассчитать падение напряжения на проводе, нужно выполнить следующий расчёт:

Падение напряжения (В) = 0,02 * длину провода (м) / сечение провода (квадрат) * силу тока (А)

Например, нам нужно подключить светодиодную ленту общей мощностью 144 Ватта (ток равен 144 Ватта/12 Вольт = 12 Ампер). Если взять провод сечением 0,75 квадрата и длиной 10 метров, то на нём упадёт:

0,02 * 10 метров / 0,75 * 12 Ампер = 3,2 Вольта

То есть, от блока питания до ленты дойдёт лишь (12 — 3,2) = 8,8 Вольта. Если лента и будет работать, то очень тускло. Для данного варианта лучше взять провод на 1,5 квадрата, а ещё лучше — на 2,5.

Заключение

Если вы имеете дело с низким напряжением, либо с длинными проводами, не забывайте подсчитывать падение напряжения — это не долго, но зато вы избежите неприятных сюрпризов, когда, например, сварочный аппарат, включённый в удлинитель на 50 метров, откажется работать.

Удачного ремонта и электромонтажа!

Обнаружение падения напряжения с использованием мультиметра :: carway.info

При достаточной квалификации электрика диагностику неисправностей электросистемы автомобиля можно осуществить, воспользовавшись таким простым прибором, как функциональный цифровой мультиметр. При этом зачастую ошибок в диагностике можно избежать, всего лишь имея навыки правильного считывания показаний мультиметра.

При измерении напряжения показания мультиметра отображают значение разницы потенциала между красным и черным щупом. Например, если красный щуп замкнуть на 12 В, а черный на 0 В, на табло мультиметра высветится показатель 12 В (разница между 12 и 0). Однако если оба щупа замкнуть на 12 В, разности напряжения между щупами не будет, и на дисплей мультиметра будет выведен показатель 0 вольт.

Контрольное напряжение – прежде всего

Перед проведением любых испытаний электрической системы автомобиля следует убедиться в наличии контрольного напряжения. Измеряется оно на подключенной АКБ автомобиля, приложением щупов мультиметра к обоим клеммам. Красный щуп замыкается на положительную клемму (+), а черный — на отрицательную (-).

Для правильного выполнения процедуры измерения придерживайтесь таких инструкций:

При выключенном мультиметре убедитесь, что щупы подключены к нужным разъемам мультиметра (обычно есть разъемы для переменного и постоянного тока, иногда – два разъема для постоянного тока разной силы)
Переключите мультиметр в режим «Вольты постоянного тока»
Выберите положение круглого переключателя, соответствующее десяткам вольт (обычно маркируется «20»).
После этого замкните красный и черный щупы на клеммы аккумулятора.

Замер на цепи – не показатель

В приведенном примере, если измерение напряжения выполняется на противоположных клеммах АКБ автомобиля (при выключенном двигателе), мультиметр покажет приблизительно 12,7 вольт. Это и есть значение разницы потенциалов.

Если же считывание проводится с предохранителя (или любых двух участков цепи) – на исправной цепи мультиметр покажет 0 вольт, поскольку потенциал на красном и черном щупе идентичен.

После ознакомления с теоретическими аспектами, диагностика неисправностей становится более понятной. Теперь можно искать место падения напряжения по цепи.

Проверка отдельного кабеля

В приведенном выше примере показано падение напряжения от положительной клеммы аккумулятора к положительной клемме стартера. При обнаружении такового следует проверить кабель на предмет наличия или отсутствия разрывов. Для выполнения данного теста мультиметр находился в режиме «Вольты постоянного тока», а щупы прикладываются к разным концам исследуемого кабеля. Стартер проворачиваем для подачи нагрузки на кабель.

Предполагаемый результат не должен превышать приблизительно 0,5 вольт, что свидетельствует о возможности нормальной эксплуатации кабеля – разница обусловлена сопротивлением самого кабеля. Если же результат изменения превышает рекомендованную величину в полвольта, это может свидетельствовать о повреждении кабеля или о высоком сопротивлении в цепи.

Исправный кабель берет не больше полувольта

Аналогичный метод испытаний можно применить к любой электрической цепи.
При замыкании мультиметра на отрицательную клемму аккумулятора и контакта стартера на массу, как показано ниже, следует ожидать результата показаний около 0,5 вольт для кабеля, пригодного к эксплуатации.

Аналогичный метод измерения падения напряжения может применяться к любой электрической цепи автомобиля и является надежным методом определения таких типов неисправностей:

Открытый контур (разрыв провода или перегоревший предохранитель),
Высокое сопротивление (поражение клеммы коррозией или повреждение провода),
Неисправность потребителя.

Информация предоставлена компанией Delphi.

Приложенное напряжение и падение напряжения на участке цепи.

Напряжения, действующие в электрических цепях, условно можно разделить на два типа:
— приложенное к цепи напряжение;
— падение напряжения на участках цепи или на всей цепи.
Приложенное напряжение это напряжение, подведенное к цепи (рис. 1.).

Рисунок 1. Приложенное напряжение и падение напряжения на участке цепи.

Источник напряжения подключен к цепи, поток электронов перемещается от минуса к плюсу источника напряжения. Если источник напряжения имеет значение напряжения 12 вольт (например, автомобильная аккумуляторная батарея), то приложенное напряжение будет иметь значение так же 12 вольт.
При движении потока электронов по цепи они встречает, как мы знаем, сопротивление. Таким образом, когда электроны проходят через нагрузку (или другие элементы цепи), то они теряют энергию.

Та энергия, которую электроны отдали в нагрузку, называется падением напряжения на участке цепи . В основном эта энергия выделяется на нагрузке в виде тепла. Энергия, которая отдается в нагрузку, равна энергии сообщаемой электронам источником напряжения.
Если автомобильный аккумулятор напряжением 12 вольт подключить к автомобильной 12 вольтовой лампе, то приложенное к цепи напряжение будет равно 12 вольт, а падение напряжения на лампе так же будет 12 вольт (рис. 2.). Энергия в объеме 100% потребляется в цепи.

Рисунок 2. Пример приложенного напряжения в 12 В и падения напряжения на лампе.

Если к тому же 12-вольтовому автомобильному аккумулятору подключить две соединенные последовательно 6-вольтовые лампочки, то при том же приложенном напряжении в 12 В падение напряжение на лампочках будет по 6 вольт (рис. 3.). В этом случае все равно общее падение напряжение будет 12 вольт.

Рисунок 3.

В другом случае если взять две лампочки на разное напряжение, к примеру на 9 и 3 вольта, и включить их последовательно в цепь с источником напряжения 12 вольт, то соответственно на 9-ти вольтовой лампочке будет падать 9 вольт, а на 3-х вольтовой 3 вольта (рис. 4.). Как и всегда общее падение напряжения на лампочках равно 12 вольт.

Рисунок 4.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Определение падения напряжения | Руководство по устройству электроустановок | Оборудование

Страница 38 из 77

Сопротивление проводов цепей низкое, но им нельзя пренебрегать. При передаче тока нагрузки происходит падение напряжения между началом цепи и местом подключения нагрузки. Правильная работа нагрузки (двигатель, цепь освещения и т.д.) зависит от того, что напряжение на его зажимах поддерживается на уровне, близкому к номинальному значению. Таким образом, необходимо рассчитать провода цепи так, чтобы при токе полной нагрузки напряжение на зажимах нагрузки оставалось в пределах, которые необходимо соблюдать для правильной работы оборудования.

В данном разделе рассматриваются методы определения падений напряжения, с целью обеспечения:
Соответствия действующим стандартам и правилам;
Требований со стороны нагрузки;
Существенных требований к работе оборудования.

3.1 Максимальное падение напряжения
Максимально допустимые пределы падения напряжения различны в разных странах. Типовые значения для электроустановок низкого напряжении даны ниже на Рис. G26.

Тип установки	Цепи освещения	Другие пользователи (обогрев и питание силовых потребителей)
Подключение к распределительной сети низкого напряжения	3%	5%
Потребители понижающей подстанции питаются от распределительной сети высокого напряжения	6%	8%

Рис. G26: Максимальное падение напряжения между точкой подключения к сети и точкой потребления мощности
Данные пределы падения напряжения относятся к нормальному установившемуся рабочему режиму и не применяются к моментам запуска двигателей; одновременного включения (случайно) нескольких нагрузок, и т.

д., как это было описано в главе В, раздел 4.3 (коэффициент одновременности и т.д.). Если падение напряжения превышает значения, данные на Рис. G26, используйте провода с большим сечением, чтобы исправить эту ситуацию. Если разрешить падение напряжения 8%, это может привести к проблемам в работе двигателей, например: Обычно, для удовлетворительной работы двигателя необходимо, чтобы напряжение было в пределах +5% от номинального значения в установившемся режиме работы.
Пусковой ток двигателя может в 5 — 7 раз превышать значение тока полной нагрузки (или даже более).
Если позволить 8% падения напряжения при полной нагрузке, то во время запуска двигателя может произойти снижение напряжения до 40%. При таких условиях двигатель либо:
Не запустится (то есть, останется неподвижным из-за недостаточного вращающего момента, неспособного преодолеть момент нагрузки), что приведет к перегреву двигателя и к его отключению;

Или будет ускоряться очень медленно, так что высокое потребление тока нагрузкой (с возможными нежелательными воздействиями пониженного напряжения на другое оборудование) будет продолжаться дольше, чем нормальный период разгона двигателя.

И наконец, 8%-ое падение напряжения представляет собой постоянную потерю мощности, что при продолжительной нагрузке приведет к значительным потерям (учитываемой) энергии. По этим причинам рекомендуется, чтобы максимальное значение падения напряжения 8% в установившемся рабочем режиме не достигалось в цепях, чувствительных к проблемам пониженного напряжения (См. Рис. G27).

Рис. G2: Максимальное падение напряжения
3.2 Расчет падения напряжения при постоянной нагрузке Формулы
На Рис. G28 ниже даны формулы, обычно используемые для расчета падения напряжения в цепи
на километр длины.
Если:
Ib: Ток полной нагрузки, в амперах
L: Длина кабеля — в километрах
R: Сопротивление кабеля — в Ом/км, то:
для меди, S (c.s.a) — площадь поперечного сечения проводника (жилы кабеля) в мм2, Q — Ом
для алюминия
Примечание: R можно пренебречь, если сечение проводника свыше 500 мм2
X: индуктивное реактивное сопротивление кабеля в Ом/км.

29 на следующей странице, которая дает, с адекватным приближением, значение падения межфазного напряжения на 1 км кабеля на 1 ампер, в зависимости от:
Типа цепи: цепь питания двигателя, где значение cos ф близко к 0.8, или цепь освещения, где cos ф близок к единице.
Типа кабеля: одножильный и трехжильный. Падение напряжения в кабеле можно вычислить, как: К x Ib x L
К — дано в таблице,
Ib — ток полной нагрузки в амперах,
L — длина кабеля в км.
Колонку «Питание двигателя», «cos ф = 0.35» на Рис. G29 можно использовать для вычисления падения напряжения во время запуска двигателя (см. пример 1 после Рис. G29).
Примеры
Пример 1 (см. Рис. G30)
Трехжильный медный кабель сечением 35 мм2 длиной 50 м подает питание 400 В к двигателю, потребляющему:
I 100 A при cos ф = 0.8 при нормальной постоянной нагрузке I 500 A (5 In) при cos ф = 0.35 во время запуска
Падение напряжения в начале кабеля, подсоединяющего двигатель в нормальных обстоятельствах
(то есть, на распределительном щите (Рис G30), который распределяет ток в 1000А), составляет
10 В линейного напряжения.

Каково падение напряжения на зажимах двигателя:
I В режиме нормальной работы
I Во время запуска?
Решение:
I Падение напряжения в режиме нормальной работы будет равно:

В таблице G29 дано соотношение 1 В/А/км, и согласно этому: AU для кабеля = 1 x 100 x 0.05 = 5 В AU общее = 10 + 5 = 15 В , то есть.

Это значение меньше, чем разрешенное (8%) и является приемлемым. I Падение напряжения во время запуска двигателя: Аикабеля = 0.52 x 500 x 0.05 = 13 В
Из-за дополнительного тока, потребляемого во время запуска двигателя, падение напряжения на распределительном щите превысит 10 вольт.
Предположим, что ток, подаваемый на распределительный щит во время запуска двигателя, равен 900+500=1 400 А, тогда падение напряжения на распределительном щите пропорционально увеличится, то есть:

AU для распределительного щита = 14 В AU для кабеля двигателя = 13 В AU общее = 13+ 14 = 27 В, то есть:

Рис.

в3{: Пример 1

Cечение в мм2		Однофазная цепь			Сблансированная трехфазная цепь
		Питание двигателя		Освещение	Питание двигателя		Освещение
		Обычный раб. режим	Запуск		Обычный раб. режим	Запуск
Cu	Al	cos ф = 0. 8	cos ф = 0.35	cos ф = 1	cos ф = 0.8	cos ф = 0.35	cos ф = 1
1.5		24	10.6	30	20	9.4	25
2.5		14.4	6.4	18	12	5.7	15
4		9.1	4.1	11.2	8	3. 6	9.5
6	10	6.1	2.9	7.5	5.3	2.5	6.2
10	16	3.7	1.7	4.5	3.2	1.5	3.6
16	25	2.36	1.15	2.8	2.05	1	2.4
25	35	1. 5	0.75	1.8	1.3	0.65	1.5
35	50	1.15	0.6	1.29	1	0.52	1.1
50	70	0.86	0.47	0.95	0.75	0.41	0.77
70	120	0.64	0. 37	0.64	0.56	0.32	0.55
95	150	0.48	0.30	0.47	0.42	0.26	0.4
120	185	0.39	0.26	0.37	0.34	0.23	0.31
150	240	0.33	0.24	0. 30	0.29	0.21	0.27
185	300	0.29	0.22	0.24	0.25	0.19	0.2
240	400	0.24	0.2	0.19	0.21	0.17	0.16
300	500	0.21	0.19	0.15	0. 18	0.16	0.13

Рис. G2S: Падение напряжения между фазами Ди для цепи, в вольтах на 1 ампер, на 1 км.
— значение, приемлемое во время запуска двигателя.
3 Определение падения напряжения
Пример 2 (см. Рис. G31)
3-х фазная 4-х проводная линия с медными проводниками сечением 70 мм2 и длиной 50 м проводит ток 150 A. Линия питает, кроме прочих нагрузок, 3 однофазных цепи освещения, каждая из которых состоит из медного провода сечением 2.5 мм2, длиной 20 м, и проводит ток 20 A.
Предполагается, что токи в кабельной линии сечением 70 мм2 являются сбалансированными и три цепи освещения подсоединены к линии в одной и той же точке. Каково падение напряжения в конечных точках цепей освещения? Решение:
Падение напряжения в 4-жильной линии:

На Рис. G29 показано значение 0.55 В/А/км AU линии = 0.55 x 150 x 0.05 = 4.125 В между фазами
Где:= 2. 38 В между фазой и нейтралью.
Падение напряжения в каждой из однофазных цепей освещения: AU для однофазной цепи = 18 x 20 x 0.02 = 7.2 В
Таким образом, общее падение напряжения будет равно: 7.2 + 2.38 = 9.6 В

G — Защита цепей

Рис. G3 : Пример 2, Си — медь
Это значение является удовлетворительным, так как оно меньше, чем максимальное допустимое падение напряжения величиной 6%.

Почему происходит падение напряжения в электросетях и как с этим бороться

Перебои с электроэнергией, долговременное падение напряжения в электросети или его резкие перепады – с такими явлениями неоднократно сталкивался каждый из нас. Помимо неудобств и потраченных нервов подобные ситуации грозят поломками электроприборов, и, соответственно, большими непредвиденными затратами. Почему же напряжение падает, как это проявляется, и как избежать его колебаний? Давайте разбираться.

Слишком высокая нагрузка на электросеть

О существенном снижении уровня напряжения в электросети говорит тусклый свет ламп накаливания, прерывающаяся работа или отключение бытовой техники и аппаратуры. Основная причина такого явления – старение линий электропередач.

Дело в том, что воздушные линии, подающие электроэнергию в частные дома и дачные товарищества, были спроектированы и построены довольно давно, когда нагрузка на один дом не превышала 1-2 кВт. Однако электроприборы в современном доме, даже дачном, потребляют в несколько раз больше, поэтому линии электропередач просто физически не могут обеспечить необходимый уровень напряжения.

Кроме того, провода подвергаются воздействию внешних факторов – осадков, резкой смены температуры, из-за чего нарушаются контакты в местах их соединений и происходят потери электроэнергии. Чтобы избавиться от колебаний напряжения в дачном доме и сохранить электроприборы в безопасности, используются стабилизаторы напряжения для дачи, задача которых – сгладить подобные перепады.

Колебания напряжения в электросети

Ситуация складывается следующим образом: если нагрузка на линию электросети невысока, напряжение не выходит за пределы нормы – 210-230В, а когда нагрузка начинает расти, напряжение падает до критических 120-130В. Энергетики, чтобы предотвратить такое падение, при котором электрические приборы отказываются работать, подают с трансформатора напряжение на уровне 250-260В, т.е. с неким запасом. В итоге (если речь идет о дачном товариществе) в выходные, когда нагрузка на электросеть повышается, уровень напряжения значительно падает, а к вечеру воскресенья или в понедельник – резко возрастает до 250В и выше, что довольно часто приводит к поломкам электробытовых приборов.

Больше всех страдают владельцы домов, находящихся рядом с подстанцией и, наоборот, максимально удаленные от нее. У первых напряжение почти постоянно повышено, а у последних – понижено, что в обоих случаях ни к чему хорошему не приводит. Именно поэтому специалисты рекомендуют устанавливать специальные приборы, способные поддерживать уровень напряжения в допустимых пределах. Самый простой стабилизатор напряжения однофазный на входе электросети полностью избавляет от проблем, вызванных скачками напряжения, и позволяет владельцам домов использовать любую технику абсолютно спокойно.

Полярность падения напряжения

Радиоэлектроника
Схемотехника
Основы электроники и схемотехники
Том 1 – Цепи постоянного тока

Книги / руководства / серии статей
Основы электроники и схемотехники. Том 1. Цепи постоянного тока

Добавлено 24 октября 2020 в 21:29

Сохранить или поделиться

При использовании традиционного обозначения протекания тока мы можем отследить направление тока в цепи, начав с положительного (+) вывода и перейдя к отрицательному (-) выводу батареи, единственного источника напряжения в заданной цепи. Отсюда мы можем увидеть, что ток течет по часовой стрелке, от точки 1 к 2, к 3, к 4, к 5, к 6 и снова обратно к 1 (рисунок 1).

Когда ток встречает сопротивление 5 Ом, на концах резистора происходит падение напряжения. Полярность этого падения напряжения положительная (+) в точке 3 относительно точки 4. В соответствии с направлением тока мы можем отметить полярность падения напряжения на резисторе символами плюс и минус; на какой бы вывод резистора ток ни входил, он будет положителен по отношению к выводу резистора, из которого ток выходит:

Рисунок 1 – Полярность падения напряжения на резисторе

Мы могли бы сделать нашу таблицу напряжений немного более полной, отметив полярность напряжения для каждой пары точек в этой цепи:

Между точками 1 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 6 (-) = 10 вольт

Хотя документировать полярность падения напряжения в этой цепи может показаться немного глупым, это важная концепция, которую нужно освоить. Это будет критически важно при анализе более сложных схем, включающих несколько резисторов и/или источников напряжения.

Полярность не имеет ничего общего с законом Ома

Следует понимать, что полярность не имеет ничего общего с законом Ома: в уравнения закона Ома никогда не должно входить отрицательное напряжение, ток или сопротивление! Есть и другие математические принципы электричества, которые учитывают полярность с помощью знаков (+ или -), но это не закон Ома.

Резюме

Полярность падения напряжения на любом резистивном компоненте определяется направлением тока через него: плюс на входе и минус на выходе.

Оригинал статьи:

Расчет напряжения электропитания на потребителя, определение напряжения на нагрузке

Падение напряжения в электрической сети может стать настоящей проблемой с приобретением современных мощных электроприборов. Чаще всего от этого страдают жильцы старых многоквартирных и частных домов, проводка в которых проложена 20, а то и 30 лет назад. Для энергопотребителей тех времен сечения кабеля было вполне достаточно, однако сегодня практически все пользователи полностью перешли на электрическую технику, эксплуатация которой требует модернизации проводки.

Наглядную картину можно наблюдать на примере освещения. Когда в электрической сети падает напряжение при подключении нагрузки с малым сопротивлением, лампы начинают гореть с меньшей яркостью. Причиной такого явления может быть недостаточное сечение проводки.

Чтобы убедиться в том, что источник выдает больший вольтаж, чем потребитель, необходимо вычислить напряжение на нагрузке. Сделать это можно путем включения в цепь вольтметра или по формуле. В первом случае измерительный прибор, который изначально имеет достаточно высокое сопротивление на входе, необходимо подключать параллельно линии. Это позволяет избежать шунтирования нагрузки и искажения результатов измерения.

Как рассчитать напряжение по формуле

Когда возникают перебои в подаче электроэнергии к приборам, важно проанализировать работу линии. При этом следует определить напряжение на нагрузке по формуле – такое решение дает максимально точный результат и позволяет вычислить другие параметры аналогичным способом. Так, формула расчета напряжения на нагрузке выглядит следующим образом:

U₁ – напряжение источника;

ΔU – падение напряжения в линии;

I – ток в линии;

R₀ – сопротивление линии.

В том случае, если сопротивление линии и напряжение источника постоянны, напряжение на нагрузке напрямую зависит от силы тока в линии.

Например, при подключении прибора в электрическую сеть с напряжением 220 В, током 10 А и сопротивлением линии, равным 2 Ом, напряжение на нагрузке составит:

В режиме холостого хода падения напряжения в линии нет (ΔU = 0), поэтому напряжение на нагрузке теоретически равно вольтажу источника (U₂ = U₁). Однако на практике напряжение источника равняться напряжению потребителя не может, поскольку и проводка, и источник электроэнергии, и подключенный к сети прибор имеют собственное сопротивление.

Пример. Напряжение источника составляет 220 В, внутреннее его сопротивление можно не учитывать. Сопротивление проводки – 1 Ом. Сопротивление включенного в сеть электрического прибора – 12 Ом. Суммарное сопротивление цепи составит 13 Ом. Ток в линии рассчитывается по закону Ома и составляет:

Напряжение на нагрузке вычисляется по формуле, приведенной выше:

Таким образом, видно, что напряжение на нагрузке меньше исходных 220 В, остальной вольтаж «теряется» на проводах.

Падение напряжения при подключении нагрузки потребителя

Из-за скачков вольтажа в сети страдают преимущественно жители частного сектора, дачных и коттеджных поселков. Из-за чего же происходит падение напряжения при подключении потребителя?

Первая причина этого явления – недостаточное сечение электрической проводки в доме. Дело в том, что слишком тонкие жилы кабеля не выдерживают большой нагрузки, которая возникает при включении в сеть электроприборов с высокой мощностью. Вторая причина – некачественные контакты в местах соединения проводов, что создает дополнительное сопротивление на линии.

Из-за падения напряжения в обоих случаях есть риск перегрева проводки или участка, в котором находится неисправный контакт. Это может стать причиной полного прекращения подачи электроэнергии на объект и даже возгорания.

Иногда падение напряжения наблюдается не на стороне пользователя, а на линиях электропередач. Оно может возникать вследствие перегрузки подстанции. В этом случае решить проблему может лишь поставщик электроэнергии путем замены устаревшей подстанции на более новую модель с современной релейной защитой. Еще одной причиной низкого напряжения может быть недостаточное сечение проводов на линии электропередач, а также нестабильное распределение нагрузки фаз на стороне подстанции. Как и в первом случае, устранить эти недочеты может только поставщик коммунальной услуги.

Узнать, действительно ли поставщик электроэнергии виноват в «провалах» напряжения, можно, опросив соседей. Если у них подобной проблемы нет, значит, стоит искать причину на территории участка. Зачастую этот вопрос успешно решается путем замены проводки на новый кабель с большим сечением. Однако в некоторых случаях падение напряжения продолжает наблюдаться. Причина может заключаться в так называемых «скрутках» – соединениях проводов путем их скручивания. Дело в том, что каждый некачественный контакт на линии снижает конечное напряжение в сети. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать заводские зажимы, которые гораздо более надежны, чем другие способы соединения электрических кабелей, а также абсолютно безопасны.

В случаях с применением низковольтных аккумуляторных батарей тоже могут наблюдаться «провалы». Если при включении потребителей падает напряжение зарядки источника питания, наиболее вероятная причина этого – некачественные контакты.

При падении напряжения в сети принципиально важно выяснить и устранить причину этого. В противном случае бездействие может обернуться печальными последствиями, особенно если дело касается электрической бытовой проводки. Современные кабели с подходящим сечением и качественно выполненные соединения проводов – залог длительной и эффективной работы всех электроприборов.

Основы расчета падения напряжения

Как узнать, обеспечивает ли ваша проводка разумную эффективность работы? Национальный электрический кодекс, 210-19 (a) (FPN 4) и 215-2 (b) (FPN 3), рекомендует падение напряжения 5% для фидерных цепей и 3% для ответвленных цепей. Давайте поработаем несколько примеров, используя уравнения на боковой панели (справа). В наших примерах используется медный провод без покрытия в стальном канале для ответвлений на 480 В; мы будем использовать столбец коэффициента мощности NEC Table 9.

Пример 1: Определение падения напряжения Выполните №10 многожильный провод 200 футов при 20А. Согласно Таблице 9, наше «сопротивление нейтрали на 1000 футов» составляет 1,1 Ом. Чтобы заполнить числитель, умножьте его следующим образом: (2 x 0,866) x 200 футов x 1,1 Ом x 20A = 7620,8 Деление 7621 на 1000 футов дает падение напряжения 7,7 В. Это падение приемлемо для нашей цепи 480 В. № 12 упадет 11,8 В. Увеличьте длину до 500 футов, и этот № 10 упадет 18 В; № 12 падает 29V.

Пример 2: Определение сечения провода Проложите многожильный медный провод на 200 футов при 20 А. Вы можете найти размер провода, алгебраически изменив первое уравнение, или вы можете использовать следующий метод.Чтобы заполнить числитель, умножьте его следующим образом: 1,73 x 212,9 Ом x 200 футов x 20A = 89371,2. Разделив 89371,2 на допустимое падение напряжения 14,4 В, вы получите 6207 круговых милов. Таблица 8 NEC показывает, что провод № 12 удовлетворяет рекомендациям по падению напряжения.

Пример 3: Определение длины провода Проложите многожильный медный провод № 10 для цепи 20 А. Чтобы заполнить числитель, умножьте следующим образом: 1000 x 14,4 В = 14400 Чтобы заполнить знаменатель, умножьте следующим образом: (2 x 0,866) x 1,1 Ом x 20 А = 38.104 Наконец, разделите числитель на знаменатель следующим образом: 14400 / 38,1044377 футов. Если вы проложили провод № 12 для той же цепи, вы могли бы проложить его на 244 фута.

Пример 4: Определение максимальной нагрузки Проложите многожильный медный провод № 10 для цепи длиной 200 футов. Чтобы заполнить числитель, умножьте следующим образом: 1000 x 14,4 В = 14400 Чтобы заполнить знаменатель, умножьте следующим образом: (2 x 0,866) x 1,1 Ом x 200 футов = 381,04 Наконец, разделите числитель на знаменатель следующим образом: 14400 / 381.04437A Эта схема может обрабатывать 37A на каждом фазном проводе. 200-футовый № 2 может выдержать 24А.

* Число «0,866» предназначено только для 3-фазной схемы. Он преобразует число «2» в «1,732» (квадратный корень из 3). Для однофазных цепей не используйте в расчетах «0,866». * «CM» обозначает размер провода в круглых милах, как показано в таблице 8. * Чтобы рассчитать размер провода, используйте 12,9 в качестве K для меди и 21,2 в качестве K для алюминия. * «L» — длина одностороннего провода в футах. * «R» — сопротивление на 1000 футов.Используйте таблицу 9 NEC для подключения переменного тока. Если у вас нелинейные нагрузки, используйте столбец, который помогает учесть коэффициент мощности.

Уравнение 1: Расчет фактического падения напряжения в вольтах. Падение вольт = (2 x 0,866) x L x R x Амперы / 1000

Уравнение 2: Расчет сечения провода в круглых милах CM = 2 x K x L x А / допустимое падение напряжения В качестве альтернативы вы можете алгебраически манипулировать уравнением 1: R410002 Допустимое падение напряжения / 1,732 x L x Ампер и затем найти размер провода в соответствии с его сопротивлением переменному току.

Уравнение 3: Расчет длины в футах Длина = 1000 x допустимое падение напряжения / (2 x 0,866) x R x ампер

Уравнение 4: Расчет нагрузки в амперах = 1000 x допустимое падение напряжения / (2 x 0,866) x R x L

Расчет падения напряжения | Electrical4U

Падение напряжения означает снижение напряжения или потери напряжения. Из-за наличия импеданса или пассивных элементов будет происходить некоторая потеря напряжения при прохождении тока по цепи.

То есть энергия, подаваемая от источника напряжения, будет уменьшаться по мере протекания тока по цепи. Слишком большое падение напряжения может привести к повреждению и неправильной работе электрического и электронного оборудования. В основном, расчет падения напряжения , , , выполняется по закону Ома.

Падение напряжения в цепях постоянного тока

В цепях постоянного тока причиной падения напряжения является сопротивление. Чтобы понять падение напряжения в цепи постоянного тока, мы можем взять пример.Предположим, что цепь состоит из источника постоянного тока, 2 резисторов, соединенных последовательно, и нагрузки.

Здесь; Каждый элемент схемы будет иметь определенное сопротивление, они получают и теряют энергию до некоторого значения. Но решающим фактором ценности энергии являются физические характеристики элементов. Когда мы измеряем напряжение между источником постоянного тока и первым резистором, мы видим, что оно будет меньше, чем напряжение питания.

Мы можем рассчитать энергию, потребляемую каждым сопротивлением, измеряя напряжение на отдельных резисторах.В то время как ток течет через провод, начиная от источника постоянного тока к первому резистору, некоторая энергия, которую дает источник, рассеивается из-за сопротивления проводника. Для проверки падения напряжения используются , закон Ома и закон Кирхгофа, которые кратко изложены ниже.
Закон Ома представлен как

В → Падение напряжения (В)
R → Электрическое сопротивление (Ом)
I → Электрический ток (A)

Для замкнутых цепей постоянного тока мы также используем закон Кирхгофа для расчета падения напряжения .Он выглядит следующим образом:
Напряжение питания = Сумма падений напряжения на каждом компоненте цепи.

Расчет падения напряжения в линии электропередачи постоянного тока

Здесь мы берем пример 100-футовой линии электропередачи. Так; для 2 линий, 2 × 100 футов. Пусть электрическое сопротивление будет 1,02 Ом / 1000 футов, а ток — 10 А.

Падение напряжения в цепях переменного тока

В цепях переменного тока; В дополнение к сопротивлению (R) будет второе противодействие протеканию тока — реактивное сопротивление (X), которое состоит из X _C и X _L.И X, и R будут противодействовать текущему потоку, также сумма двух называется импедансом (Z).
X _C → Емкостное реактивное сопротивление
X _L → Индуктивное реактивное сопротивление

Величина Z зависит от таких факторов, как магнитная проницаемость, электрические изолирующие элементы и частота переменного тока.
Подобно закону Ома в цепях постоянного тока, здесь он задается как

E → Падение напряжения (В)
Z → Электрический импеданс (Ом)
I → Электрический ток (A)

I _B → Ток полной нагрузки ( A)
R → Сопротивление жилы кабеля (Ом / 1000 футов)
L → Длина кабеля (с одной стороны) (Kft)
X → Индуктивное реактивное сопротивление (Ом / 1000f)
В _n → Напряжение между фазой и нейтралью
U _n → Междуфазное напряжение
Φ → Фазовый угол нагрузки

Круговые милы и расчет падения напряжения

Круговые милы — это действительно единица площади. Он используется для обозначения площади круглого поперечного сечения провода или проводника. Падение напряжения с использованием милов определяется следующим образом:

L → Длина провода (футы)
K → Удельное сопротивление (Ом-круговые милы / фут).
P → Фазовая постоянная = 2 для одной фазы = 1,732 для трех фаз
I → Площадь провода (круглые милы)

Расчет падения напряжения на медном проводе по таблице

Падение напряжения на медном проводе (проводе) можно узнать следующим образом:

f — коэффициент, который мы получаем из стандартной таблицы ниже.

9011 9011 9011 4/011 9011 9011 9011 9011 4/011

РАЗМЕР МЕДНОГО ПРОВОДНИКА		КОЭФФИЦИЕНТ, f
AWG	мм ²	ОДНОФАЗНЫЙ	ТРЕХФАЗНЫЙ	0,4 9011 9011 9011
12	3,31	0,313	0,26
10	5,26	0,196	0,17
8	8,37	0. 125	0,11
6	13,3	0,0833	0,071
4	21,2	0,0538	0,046	9011 9011 0,0538	0,046
						33,6	0,0323	0,028
1	42,4	0,0323	0,028
1/0	53,5	0.0269	0,023
2/0	67,4	0,0222	0,020
3/0	85,0	0,019	0,016	0,014
250		0,0147	0,013
300		0,0131	0,011
350			0,0121011
400		0,0115	0,009
500		0,0101	0,009

Падение напряжения в электрических цепях может быть рассчитано по закону Oh напряжения

U = RI (1)
где
U = падение напряжения (вольт, В)
R = электрическое сопротивление в электрической цепи (Ом, Ом)
I = ток (амперы, A)

Пример — падение напряжения

Падение напряжения в линии электропередачи 100 футов :

Электрическое сопротивление в цепи можно рассчитать

R = (1. 02 Ом / 1000 футов) (100 футов) 2

= 0,204 Ом

Падение напряжения в цепи можно рассчитать с помощью (1)

U = ( 0,204 Ом ) (10 ампер)
= 2,04 вольт

Круговые милы и падение напряжения

Падение напряжения также можно рассчитать с помощью милов, например

U = KPLI / A (2)
где
K = удельное сопротивление ( Ом — круговые милы / фут)
P = фазовая постоянная = 2 (для однофазной) = 1.732 (для трехфазного)
L = длина провода (футы)
A = площадь провода (круглые милы)

Удельное электрическое сопротивление для различных материалов проводов

Твердая медь, К = 11 (температура 77 ^o F — 121 ^o F), K = 12 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)
Твердый алюминий, K = 18 (температура 77 ^o F — 121 ^o F), K = 20 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)
многожильный медный, K = 11 (температура 77 ^o F — 121 ^o F) , K = 12 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)
Многожильный алюминий, K = 19 (температура 77 ^o F — 121 ^o F), K = 20 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)

Пример — Удельное сопротивление и падение напряжения

При значениях из приведенного выше примера падение напряжения ок. n рассчитывается как

U = (11 Ом — круговые милы / фут) 2 (100 футов) (10 A) / (10400 мил)
= 2.11 В

Медный проводник — Таблица падения напряжения

Падение напряжения в медном проводнике можно оценить с помощью

U = f IL (3)

, где

f = коэффициент из таблицы ниже

I = ток (амперы)

L = длина проводника (футы)

0 мм Метрический 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011

Размер		Коэффициент — f —
AWG		Коэффициент — f —
AWG
Однофазный	Трехфазный
14	2.08	0,476	0,42
12	3,31	0,313	0,26
10	5,26	0,196	5,26	0,196	0,17
6	13,3	0,0833	0,071
4	21,2	0,0538	0,046
3		0. 0431	0,038
2	33,6	0,0323	0,028
1	42,4	0,0323	0,028	0,0323	0,028	0,0323	0,028
2/0	67,4	0,0222	0,020
3/0	85,0	0,019	0,016
4/0	107.2	0,0161	0,014
250		0,0147	0,013
300		0,0131	0,011
	0,0115	0,009
500		0,0101	0,009

Калькулятор падения напряжения — для одно- и трехфазных систем переменного и постоянного тока

Спасибо для посещения NoOutage. com, чтобы воспользоваться нашим бесплатным калькулятором падения напряжения.

Пока вы здесь, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими специальными предложениями по всем видам резервного питания сопутствующие товары, такие как …

* ручные переключатели

* автоматические резервные генераторы

* автоматические переключатели

* измерения и приборы

* ИБП

Устали платить за растущие тарифы на электроэнергию? Мы также продаем продукты альтернативной энергетики, в том числе…

* микрогидроэлектрические системы

* ветроэнергетические системы

* солнечные

Готовы ли ВЫ к следующему отключение электричества?

Используйте этот калькулятор для оценки падения напряжения на кабеле для подбора проводов. В расчетах принимаются медные или алюминиевые проводники без покрытия. работает при выбранной температуре и зависит от переменного / постоянного тока сопротивление или импеданс из NEC 2011 Глава 9, таблицы 8 и 9 для многожильных проводов работает от сети постоянного или переменного тока 60 Гц. Вместо того, чтобы использовать коэффициент k или «Эффективный Z» в таблице 9 этот метод основан на фактическом сопротивлении переменному току. и значения реактивного сопротивления из таблицы. Входной ток нагрузки фиксирован, как и напряжение базовой системы. Падение напряжения в кабеле рассчитывается по закону Ома. где V _{падение} = I _{нагрузка} x R _кабель . Падение в процентах составляет V _{падение} / V _{система} x 100.Для систем переменного тока сопротивление используется вместо кабеля постоянного тока R . Эта методика аналогична примерам, приведенным после таблицы 9 NEC.

The допустимая нагрузка для каждого размера проводника, показанная для справки в раскрывающемся меню ниже, основана на NEC. 2011 г. Таблица 310.15 (B) (16) для изолированных проводов 60C номиналом от 0 до 2000 В, но не более чем три токоведущих проводника в кабельном канале, кабеле или заземлении с температура окружающей среды 30 ° C (86 ° F).

Обратите внимание, что фактическая емкость и падение напряжения для вашего приложение может отличаться от этих результатов, но в большинстве случаев будет очень близко к показанные здесь.

В данном документе указаны единицы калибра проводов американского стандарта (AWG) и Английский (футы).

Обратите внимание, чтобы запустить этот калькулятор, должны быть включены сценарии JavaScripts. в вашем браузере.

Нажмите здесь, чтобы альтернативный калькулятор, который также включает трансформатор и нагрузку двигателя.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Примеры параллельных прогонов: Однофазная система 120/240 В с одиночными черно-красно-белыми проводниками (установлен в одном кабелепроводе) выберите «одиночный комплект проводников», 120 / 208В, 3-фазная система с 2 количество проводов на фазу и нейтраль (установлено в 2 параллельных кабелепроводах) выберите «2 проводника на фазу в параллельный », система постоянного тока с 3 положительными и 3 отрицательными проводниками выбор «3 проводника на фазу параллельно».
Падение напряжения для систем переменного тока не должно превышать более 5% при полной нагрузке. Это рекомендуется NEC 210.19 (A) (1) Информационная записка № 4, которая устанавливает ограничение в 3% для филиала. схем и NEC 215.2 (A) (4) Информационная записка № 2, в которой говорится о 3% лимит для кормушек. Оба они устанавливают ограничение в 5% для обоих. Падение может быть значительно больше во время скачков напряжения или запуска двигателя — иногда от 15% до 25% диапазона, если другие устройства в системе могут выдержать этот кратковременный окунать.Падение напряжения в системах постоянного тока должно быть минимальным. или менее 2%.
Для большинства систем 120/240 В, использующих кабели адекватная допустимая нагрузка, падение напряжения не вызывает беспокойства, если длина кабеля не является подходящей более ста футов. Общее практическое правило — проверять падение напряжения. когда длина односторонней цепи в футах превышает напряжение системы номер. Следовательно, используя это правило, можно проверить падение напряжения 240 В. система, если длина цепи превышает 240 футов.
Для уточнения расчета рабочую температуру проводника можно оценить следующим образом: Если рабочий ток равен допустимой нагрузке, указанной в таблицах NEC 310.15, тогда температура может соответствовать рейтингу столбца таблицы. Если операционная ток меньше указанной допустимой нагрузки, тогда температура будет меньше. Поскольку нагрев проводника равен потерям I ² x R, а нагрев пропорционален повышению температуры проводника, тогда рабочая температура будет примерно (I _{рабочая} / I _{допустимая нагрузка}) ² x (рейтинг T — 30C) + 30C.Например, нагрузка 50 А с использованием Для медного проводника с номиналом 75C требуется # 8 AWG в соответствии с таблицей 310. 15 (B) (16). Если размер провода увеличен до # 6 AWG из-за падения напряжения, затем рабочая температура проводника будет (50A / 65A) ² x (75C — 30C) + 30C = 57C. Это приводит к небольшому снижению напряжения. drop и может быть полезен для маржинальных расчетов.
Все ссылки на NEC см. Национальную ассоциацию противопожарной защиты, NFPA 70 ^{,
Национальный электрический кодекс ^{.или Национальный электротехнический кодекс ^{Справочник.}}}

Подробнее о напряжении падение на основе стандартов IEC доступно в Schneider Руководство по электромонтажу.

ОБНОВЛЕНИЕ: 11/4/2009 3-фазный% расчет был скорректирован в 1,732 раза.
ОБНОВЛЕНИЕ: 25.09.2013 добавлено # 16 AWG; Значения переменного тока экстраполированы
ОБНОВЛЕНИЕ: 27 апреля 2018 добавлены 850 В, 1000 В и 1500 В для солнечных систем постоянного тока
ОБНОВЛЕНИЕ: 16.

10.2018 добавлены 70 В, 80 В, 90 В для систем постоянного тока
ОБНОВЛЕНИЕ: 25 февраля 2019 г. обновлено и добавлены ссылки NEC, расширены описание методологии, добавлено ПРИМЕЧАНИЕ 4 и ПРИМЕЧАНИЕ 5.ОБНОВЛЕНИЕ
: 4/3/2019 добавлено больше вариантов напряжения между 120 и 208 для солнечных систем постоянного тока

Калькулятор падения напряжения постоянного тока

Бесплатный онлайн-калькулятор для расчета падения напряжения и потерь энергии в проводе

Потери в проводах солнечных батарей должны быть ограничены, Потери постоянного тока в цепях солнечных панелей и потери переменного тока на выходе инверторы. Способ ограничить эти потери — минимизировать напряжение падение кабелей.Падение напряжения менее 1% подходит и в любом в случае, если он не должен превышать 3%.

Экономьте электроэнергию: этот бесплатный онлайн-калькулятор дает значения переменного и постоянного тока. Мощность, падение напряжения, потери энергии в проводе, резистивный нагрев, для трехфазная и однофазная проводка.
Заполните желтые поля и нажмите кнопки «рассчитать». Результаты отображается в зеленых полях.

КАЛЬКУЛЯТОР ПЕРЕПАДА НАПРЯЖЕНИЯ И ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ

КАЛЬКУЛЯТОР ПЕРЕПАДА НАПРЯЖЕНИЯ И ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

КАК РАССЧИТАТЬ ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ В ПРОВОДЕ?

ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Падение напряжения определяется по следующей формуле:

Где:

U: Напряжение постоянного или переменного тока система (В)
Это напряжение фаза-фаза для 3-фазной системы; напряжение фаза-нейтраль для однофазной системы.
Пример:
— Для западноевропейских стран трехфазная цепь обычно имеет напряжение 400 В, а однофазная 230 В.
— В Северной Америке типичное напряжение трехфазной системы составляет 208 вольт, а однофазное напряжение — 120 вольт.
NB: для падения напряжения постоянного тока в фотоэлектрической системе, напряжение система равна U = Umpp одной панели x количество панелей в серии.
ΔU: падение напряжения в вольтах (В)
b: коэффициент длины кабеля, b = 2 для однофазная проводка, b = 1 для трехфазной проводки.
ρ1: удельное сопротивление в Ом · мм2 / м материала. проводник для заданной температуры. При 20 градусах Цельсия значение удельного сопротивления составляет 0,017 для меди и 0,0265 для алюминия.
Обратите внимание, что удельное сопротивление увеличивается с температурой. Удельное сопротивление меди достигает 0,023 Ом · мм2 / м при 100 ° C, а удельное сопротивление алюминия достигает 0,037 Ом · мм2 / м при 100 ° C.
Обычно для расчета падения напряжения в соответствии с электрическими стандартами используется удельное сопротивление при 100 ° C (например, NF C15-100).
ρ1 = ρ0 * (1 + alpha (T1-T0)), здесь ρ0 = удельное сопротивление при 20 ° C (T0) и альфа = температурный коэффициент на градус C и T1 = температура кабеля.
T1: Температура кабеля (значение по умолчанию = 100 ° C).
Обратите внимание, что по опыту проволока с правильным размером не должна иметь внешнюю температуру выше 50 ° C, но она может соответствовать внутренней температуре материала около 100 ° C.
L: простая длина кабеля (расстояние между источником и прибором) в метрах (м).
S: сечение кабеля в мм2
Cos φ: коэффициент мощности, Cos φ = 1 для чисто резистивной нагрузки, Cos φ <1 для индуктивного заряда (обычно 0,8).
λ: реактивное сопротивление на единицу длины (значение по умолчанию 0,00008 Ом / м)
Sin φ: синус (acos (cos φ)).
Ib: ток в амперах (A)

NB: для цепи постоянного тока cos φ = 1, поэтому sin φ = 0.

Падение напряжения в процентах:
ΔU (%) = 100 x ΔU / U0
Где:

ΔU: падение напряжения в В
U0: напряжение между фазой и нейтраль (пример: 230 В в 3-фазной сети 400 В)

ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ

Потери энергии в кабеле в основном связаны с резистивным нагревом кабель.
Дается по следующей формуле:

E = a x R x Ib²
Где:

E: потери энергии в проводах, Ватт (Вт)
a: номер строки коэффициент, a = 1 для одиночной линии, a = 3 для 3-х фазной цепи.
R: сопротивление одного активного строка
Ib: ток в амперах (A)

R определяется по следующей формуле:
R = b x ρ1 x L / S

b: коэффициент длины кабеля, b = 2 для однофазной проводки, b = 1 для трехфазной проводки.
ρ1: удельное сопротивление материал проводника, 0,017 для меди и 0,0265 для алюминия (температура провода 20 ° C) в Ом.мм2 / м. Удельное сопротивление меди достигает 0,023 Ом · мм2 / м при 100 ° C, а удельное сопротивление алюминия достигает 0,037 Ом · мм2 / м при 100 ° C.
L: простая длина кабеля (расстояние между источником и прибором) в метрах (м).
S: сечение кабеля в мм2

NB: для постоянного тока потери энергии в процентах равны падение напряжения в процентах.

Диаграмма : Пример потерь при падении напряжения в зависимости от поперечного сечения проводов секция для фотоэлектрической системы мощностью 3 кВт с 50 м солнечного кабеля постоянного тока.

Калькулятор падения напряжения на проводе

и уравнения | Инженеры Edge

Связанные ресурсы: калькулятор падения напряжения

Калькулятор падения напряжения на проводе и уравнения

Данные для проектирования КИПиА и электроники | Обзор расчетов падения напряжения

Этот калькулятор падения напряжения основан на формуле, являющейся общественным достоянием, и предоставит приблизительное значение для использования при проектировании вашей электрической системы. Статьи 210.19 (A) (1) FPN №4 и 215.2 (A) (3) FPN №2 Национального электротехнического кодекса ™ предполагают, что конструкция с падением напряжения не более 3% для фидеров и не более чем в сумме Падение напряжения на 5% в ответвленных цепях до самой дальней розетки «обеспечит разумную эффективность работы».

Несмотря на то, что FPN (мелкие примечания) в этом случае являются не требованиями кода, а рекомендациями, все же хорошей инженерной практикой является строгое соблюдение этих рекомендаций и даже превышение их там, где это необходимо.Фактически, Раздел 647 «Чувствительное электронное оборудование» требует (не FPN), чтобы падение напряжения на фидерах и ответвлениях не превышало 1,5% и 2,5%, соответственно, и не превышало 1% и 2% соответственно для оборудования с кабельным подключением. К пожарным насосам предъявляются дополнительные требования к максимальному падению напряжения, которые изложены в Разделе 695.

Если вы увеличиваете размер проводов, чтобы учесть падение напряжения, не забудьте проверить, совместим ли новый размер проводника с наконечниками, к которым они будут прикреплены. Производители автоматических выключателей предоставляют подходящие размеры проводов, а в некоторых случаях предлагают для этой цели дополнительные наконечники большего размера. Кроме того, статья 250 требует, чтобы при увеличении диаметра проводов пропорционально увеличивался и заземляющий провод.

Взаимодействие с другими людьми Веб-страница не работает, так как JavaScript не включен. Скорее всего, вы просматриваете с помощью веб-сайта Dropbox или другой ограниченной среды браузера.

Дата / Время:

Какое падение напряжения у вас дома?

Какое падение напряжения у вас дома? Это могло произойти, если в вашем доме не была проведена надлежащая проводка или если у вас были какие-либо дополнения к вашему дому, которые не выполнялись в соответствии с кодексом NEC.

Так какое же падение напряжения у вас дома? Это потеря напряжения из-за протекания тока через сопротивление.

проводников, по которым проходит ток, всегда будут иметь сопротивление по отношению к протеканию тока. Слишком большое падение напряжения в вашем доме может привести к мерцанию или перегоранию света.

Кроме того, вся бытовая техника перегреется. Двигатели издают странные звуки, указывающие на проблему. И ваш счет за электричество вырастет. Это потому, что у вас меньше напряжения, пытающегося протолкнуть ток.

Как рассчитать падение напряжения?

Вы должны использовать В, для падения напряжения , , затем использовать Длина, для общей длины , Ток для Ток через провод, и Площадь для площади поперечного сечения.Таким образом, формула будет выглядеть так: вольт = длина x ток x 0,017 по площади.

как исправить падение напряжения?

Вы можете начать с уменьшения длины любого домашнего участка за счет запуска большего количества ответвлений. держитесь в пределах 100 футов от любой ответвленной цепи, которую вы решите запустить.

Не связывайте все кабели вместе. Это добавит больше тепла и сопротивления. Не прокладывайте проводку над горячими трубами. Используйте меньше устройств в цепи. Не перегружайте распределительную коробку проводами.

Не перегружайте панель автоматического выключателя. Убедитесь, что все ваши нейтрали надежно закреплены. Не используйте удлинители.

Как следить за своим оборудованием при падении напряжения?

можно установить монитор напряжения. Это устройство предотвращает, например, запуск компрессора при падении напряжения. Это будет только в течение ограниченного времени, пока не будет восстановлено надлежащее напряжение.

Это защитит ваше оборудование и минимизирует время простоя. Эти мониторы экономичны и могут сэкономить вам деньги в долгосрочной перспективе.

Джозеф @ Upgrade Electric

Лицензированный подрядчик по электрике