Hvordan beregne spenningsfallet langs kabelens lengde i elektriske nettverk

Når du beregner tap av elektrisitet i en kabel, er det viktig å ta hensyn til dens lengde, kjernetverrsnitt, spesifikk induktiv motstand og ledningsforbindelse. Takket være denne bakgrunnsinformasjonen vil du uavhengig kunne beregne spenningsfallet.

Typer og struktur av tap

Selv de mest effektive strømforsyningssystemene har noe faktisk strømtap. Tap forstås som forskjellen mellom den elektriske energien som gis til brukerne og det faktum at den kom til dem. Dette skyldes ufullkommenhet i systemene og de fysiske egenskapene til materialene de er laget av.

Den vanligste typen effekttap i elektriske nettverk er forbundet med spenningstap på grunn av kabellengde.For å normalisere finansielle utgifter og beregne deres faktiske verdi, ble følgende klassifisering utviklet:

1. teknisk faktor. Det er relatert til egenskapene til fysiske prosesser og kan endres under påvirkning av belastninger, betingede faste kostnader og klimatiske forhold.
2. Kostnaden for å bruke ekstra forsyninger og gi de nødvendige betingelsene for aktivitetene til teknisk personell.
3. kommersiell faktor. Denne gruppen inkluderer avvik på grunn av ufullkommenhet i instrumentering og andre punkter som provoserer en undervurdering av elektrisk energi.

De viktigste årsakene til spenningstap

Hovedårsaken til tap av kraft i kabelen er tapet i kraftledninger. På avstand fra kraftverket til forbrukerne blir ikke bare kraften til elektrisitet forsvunnet, men også spenningsfallene (som når de når en verdi mindre enn den minste tillatte verdien, kan provosere ikke bare ineffektiv drift av enhetene, men også deres fullstendige ubrukbarhet.

Tap i elektriske nettverk kan også være forårsaket av den reaktive komponenten i en seksjon av en elektrisk krets, det vil si tilstedeværelsen av induktive elementer i disse seksjonene (disse kan være kommunikasjonsspoler og kretser, transformatorer, lav- og høyfrekvente drosler, elektriske motorer).

Måter å redusere tap i elektriske nettverk

Nettverksbrukeren kan ikke påvirke tapene i kraftoverføringslinjen, men kan redusere spenningsfallet i kretsdelen ved å koble elementene riktig.

Det er bedre å koble kobberkabel til kobberkabel, og aluminiumkabel til aluminiumkabel.Det er bedre å minimere antall ledningsforbindelser der kjernematerialet endres, siden på slike steder ikke bare energi spres, men også varmeutviklingen øker, noe som, hvis nivået av termisk isolasjon er utilstrekkelig, kan være en brannfare. Gitt ledningsevnen og resistiviteten til kobber og aluminium, er det mer effektivt å bruke kobber når det gjelder energikostnader.

Hvis det er mulig, når du planlegger en elektrisk krets, er det bedre å koble eventuelle induktive elementer som spoler (L), transformatorer og elektriske motorer parallelt, siden i henhold til fysikkens lover reduseres den totale induktansen til en slik krets, og når koblet i serie, tvert imot øker den.

Kapasitive enheter (eller RC-filtre i kombinasjon med motstander) brukes også for å jevne ut den reaktive komponenten.

Avhengig av prinsippet om å koble kondensatorer og forbrukeren, er det flere typer kompensasjon: personlig, gruppe og generell.

1. Med personlig kompensasjon er kapasitansene koblet direkte til stedet der reaktiv effekt vises, det vil si deres egen kondensator - til en asynkronmotor, en til - til en gassutladningslampe, en til - til en sveising, en til - for en transformator osv. På dette tidspunktet avlastes de innkommende kablene fra reaktive strømmer til den enkelte bruker.
2. Gruppekompensasjon innebærer å koble en eller flere kondensatorer til flere elementer med store induktive egenskaper. I denne situasjonen er den vanlige samtidige aktiviteten til flere forbrukere forbundet med overføringen av total reaktiv energi mellom belastninger og kondensatorer. Linjen som leverer elektrisk energi til en gruppe laster vil losse.
3. Generell kompensasjon innebærer innsetting av kondensatorer med regulator i hovedtavle, eller hovedtavle. Den evaluerer det faktiske forbruket av reaktiv effekt og kobler raskt til og fra det nødvendige antallet kondensatorer. Som et resultat reduseres den totale effekten som tas fra nettverket til et minimum i samsvar med den øyeblikkelige verdien av den nødvendige reaktive effekten.
4. Alle installasjoner for reaktiv effektkompensasjon inkluderer et par kondensatorgrener, et par trinn, som er laget spesielt for det elektriske nettverket, avhengig av potensielle belastninger. Typiske dimensjoner av trinn: 5; ti; tjue; tretti; femti; 7,5; 12,5; 25 kvm.

For å tilegne seg store trinn (100 eller flere kvar), kobles små parallelt. Belastningene på nettverket reduseres, bryterstrømmene og deres forstyrrelser reduseres. I nettverk med mange høye harmoniske av nettspenningen er kondensatorer beskyttet av struper.

Automatiske kompensatorer gir nettverket utstyrt med dem følgende fordeler:

• redusere belastningen på transformatorer;
• gjør kravene til kabeltverrsnitt enklere;
• gjøre det mulig å belaste strømnettet mer enn mulig uten kompensasjon;
• eliminere årsakene til en reduksjon i nettspenningen, selv når lasten er koblet til med lange kabler;
• øke effektiviteten til mobile generatorer på drivstoff;
• gjør det lettere å starte elektriske motorer;
• øke cosinus phi;
• eliminere reaktiv kraft fra kretsene;
• beskytte mot overspenninger;
• forbedre justering av nettverksytelse.

Kalkulator for kabelspenningstap

For enhver kabel kan spenningstapsberegning gjøres online. Nedenfor er en online kalkulator for spenningskabeltap.

Kalkulatoren er under utvikling og vil snart være tilgjengelig.

Formelberegning

Hvis du uavhengig vil beregne hva spenningsfallet i ledningen er, gitt lengden og andre faktorer som påvirker tapene, kan du bruke formelen for å beregne spenningsfallet i kabelen:

ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,

hvor U - nominell spenning ved inngangen til nettverket;

U er spenningen på et separat nettverkselement (tapene beregnes som en prosentandel av den nominelle spenningen på inngangen).

Fra dette kan vi utlede formelen for å beregne energitap:

ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,

hvor U - nominell spenning ved inngangen til nettverket;

I er den faktiske nettverksstrømmen;

U er spenningen på et separat nettverkselement (tapene beregnes som en prosentandel av den nominelle spenningen på inngangen).

Tabell over spenningstap langs kabelens lengde

Nedenfor er det omtrentlige spenningsfallet langs kabelens lengde (Knorring-tabell). Vi bestemmer den nødvendige delen og ser på verdien i den tilsvarende kolonnen.

Trådtråder utstråler varme når strømmen flyter. Størrelsen på strømmen, sammen med motstanden til lederne, bestemmer graden av tap. Hvis du har data om motstanden til kabelen og mengden strøm som går gjennom dem, kan du finne ut mengden tap i kretsen.

Tabellene tar ikke hensyn til induktiv reaktans, som når du bruker ledninger, er den for liten og kan ikke like aktiv.

Hvem betaler for strømtap

Tap av elektrisitet under overføring (hvis den overføres over lange avstander) kan være betydelig. Dette påvirker den økonomiske siden av saken. Den reaktive komponenten tas i betraktning ved fastsettelse av generell tariff for bruk av merkestrøm for befolkningen.

For enfaselinjer er det allerede inkludert i prisen, tatt i betraktning nettverksparametrene. For juridiske enheter beregnes denne komponenten uavhengig av aktive belastninger og er angitt separat i den oppgitte fakturaen, til en spesialpris (billigere enn aktiv). Dette gjøres på grunn av tilstedeværelsen i bedrifter av et stort antall induksjonsmekanismer (for eksempel elektriske motorer).

Energitilsyn fastsetter tillatt spenningsfall, eller standarden for tap i elektriske nett. Brukeren betaler for tapene ved kraftoverføring. Derfor, fra forbrukerens synspunkt, er det økonomisk fordelaktig å tenke på hvordan du kan redusere dem ved å endre egenskapene til den elektriske kretsen.

Lignende artikler: