У процесі проектування електричної проводки необхідно провести точні розрахунки втрати напруги в кабелі. Це дозволяє запобігти сильному нагріванню поверхні проводів у процесі експлуатації. Завдяки цим заходам вдається уникнути появи короткого замикання та передчасної поломки побутових приладів.
Крім цього, формула дозволяє правильно підібрати діаметр перерізу дроту, що підійде для різного виду електромонтажних робіт. Неправильний вибір може стати причиною поломки всієї системи. Полегшити поставлене завдання допомагає онлайн-розрахунок.
Як розрахувати втрату напруги?
Калькулятор в режимі онлайн дозволяє правильно обчислити необхідні параметри, які надалі скоротять появу різноманітних неприємностей. Для самостійного обчислення втрати електричної напруги використовують таку формулу:
U =(P*ro+Q*xo)*L/U ном:
- Р – це активна потужність. Її вимірюють у Вт;
- Q – реактивна потужність. Одиниця виміру вар;
- ro – виступає як активний опір (Ом);
- хо – реактивний опір (м);
- U ном – це номінальна напруга (В). Воно вказується у технічному паспорті пристрою.
Відповідно до правил улаштування електроустановок (ПУЕ) допустимою нормою можливих відхилень напруги прийнято вважати:
- у силових ланцюгах воно може становити не вище +/- 6%;
- у житловому просторі та за його межами до +/- 5%;
- на виробничих підприємствах від +/- 5% до -2%.
Втрата електричної напруги від трансформаторної установки до житлового приміщення не повинна перевищувати +/- 10%.
У процесі проектування рекомендується зробити рівномірне навантаження на трифазній лінії. Допустима норма становить 0,5 кВ. Під час монтажних робіт електродвигуни необхідно підключити до лінійних провідників. Лінія освітлення буде укладена між фазою та нейтраллю. Внаслідок цього навантаження правильно розподіляється між провідниками.
Коли розраховують втрату напруги в кабелі, основу беруть дані значення струму чи потужності. На довгій електричній лінії враховують індуктивний опір.
Як знизити втрати?
Одним із способів зниження втрати напруги в провіднику є збільшення його перерізу. Крім цього, рекомендується скоротити його протяжність та віддаленість від точки призначення. У деяких випадках ці способи не завжди можна застосувати з технічних причин. У більшості випадків скорочення опору дозволяє нормалізувати роботу лінії.
Головним недоліком великої площі перерізу кабелю є істотні матеріальні витрати в процесі використання. Саме тому правильний розрахунок і підбір потрібного діаметру дозволяють позбутися цієї неприємності. Калькулятор в режимі он-лайн застосовують для проектів з високовольтними лініями. Тут програма допомагає правильно розрахувати точні параметри електричного ланцюга.
Основні причини появи втрати напруги
Великі втрати електричної напруги виникають внаслідок надмірного розсіювання енергії. В результаті цього поверхня кабелю сильно нагрівається, тим самим провокуючи деформування ізоляційного шару. Таке явище поширене високовольтних лініях, де відзначають великі навантаження.
Як правильно і точно зробити розрахунок перетину кабелю зі втрати напруги? Найчастіше при проектуванні мереж електропостачання потрібний грамотний розрахунок втрат у кабелі. Точний результат важливий для вибору матеріалу з необхідною площею перерізу жили. Якщо кабель обраний неправильно, це спричинить множинні матеріальні витрати, адже система швидко вийде з ладу і перестане функціонувати. Завдяки сайтам помічникам, де є вже готова програма для розрахунку перетину кабелю та втрати на ньому, зробити це можна легко та оперативно.
Як скористатися калькулятором онлайн?
У готову таблицю потрібно ввести дані згідно з вибраним матеріалом кабелю, потужність навантаження системи, напруга мережі, температуру кабелю та спосіб його прокладання. Після цього натиснути кнопку «обчислити» і отримати готовий результат.
Такий розрахунок втрат напруги в лінії можна сміливо застосовувати в роботі, якщо не враховувати опір кабельної лінії за певних умов:
- Вказуючи коефіцієнт потужності косинус фі дорівнює одиниці.
- Лінії мережі постійного струму.
- Мережа змінного струму із частотою 50 Гц виконана провідниками із перерізами до 25.0–95.0.
Отримані результати необхідно використовувати відповідно до кожного індивідуального випадку з огляду на всі похибки кабельно-провідникової продукції.
Обов'язково заповнюйте всі значення!
Розрахунок втрати потужності в кабелі за шкільною формулою
Отримати потрібні дані можна наступним чином, використовуючи для підрахунків таку комбінацію показників: U = I · RL (втрати напруги в лінії = струм споживання * опір кабелю).
Навіщо потрібно робити розрахунок втрат напруги у кабелі?
Зайве розсіювання енергії в кабелі може спричинити суттєві втрати електроенергії, сильне нагрівання кабелю та пошкодження ізоляції. Це небезпечно для життя людей та тварин. При істотній довжині лінії це позначиться витратах світло, що також несприятливо позначитися на матеріальному стані власника приміщення.
Крім цього неконтрольовані втрати напруги в кабелі можуть стати причиною виходу з експлуатації багатьох електроприладів, а також повного їх знищення. Дуже часто мешканці використовують перерізи кабелів менше, ніж потрібно (з метою економії), що незабаром викликає коротке замикання. А майбутні витрати на заміну чи ремонт електропроводки не окупають гаманці економних користувачів. Ось чому так важливо правильно підібрати потрібний перетин кабелів проводів, що прокладаються. Будь-який електромонтаж у житловому будинку варто починати тільки після ретельного розрахунку втрат у кабелі. Важливо пам'ятати, електрика - не дає другого шансу, а тому все потрібно робити правильно і якісно.
Шляхи зниження втрат потужності в кабелі
Втрати можна знизити кількома способами:
- збільшенням площі перерізу кабелю;
- зменшенням довжини матеріалу;
- зниженням навантаження.
Часто з останніми двома пунктами складніше, а тому доводиться це робити за рахунок збільшення площі перерізу жили електро-кабелю. Це допоможе знизити опір. Такий варіант має кілька витратних моментів. По-перше, вартість використання такого матеріалу для багатокілометрових систем дуже відчутна, тому необхідно вибирати кабель правильного перерізу, щоб знизити поріг втрати потужності в кабелі.
Онлайн-розрахунок втрат напруги дозволяє зробити це за кілька секунд з урахуванням усіх додаткових характеристик. Для тих, хто бажає перевіряти ще раз результат вручну, існує фізико-математична формула розрахунку втрат напруги в кабелі. Безперечно, це чудові помічники для кожного проектувальника електромережами.
Таблиця з розрахунку перерізу дроту за потужністю
|
Перетин кабелю, мм 2 |
Відкрите проведення |
Прокладання в каналах |
||||||||||
|
Алюмінієва |
Алюмінієва |
|||||||||||
|
Потужність, кВт |
Потужність, кВт |
Потужність, кВт |
Потужність, кВт |
|||||||||
Відео з правильного вибору перерізу дроту та типові помилки
Провід та кабелі призначені для передачі електроенергії споживачам. При цьому в протяжному провіднику падає напруга пропорційно його опору і величини струму, що проходить. У результаті споживачеві напруга подається трохи менше, ніж він був у джерела (на початку лінії). По всій довжині дроту потенціал змінюватиметься через втрати в ньому.
Втрати напруги у домашньому освітленні
Вибір перерізу кабелю проводиться з метою забезпечення його працездатності за заданого максимального струму. При цьому слід зважати на його довжину, від якої залежить ще один важливий параметр – падіння напруги.
Лінії електропередач вибирають за нормованим значенням економічної щільності струму та розраховують на падіння напруги. Його відхилення від вихідного має перевищувати заданих значень.
Величина струму, що проходить через провідник, залежить від навантаження, що підключається. При її збільшенні зростають втрати на нагрівання.
На малюнку вище зображено схему подачі напруги на освітлення, де на кожній її ділянці позначені втрати напруги. Найбільш важливою є найвіддаленіша навантаження, і втрати напруги здебільшого виробляються для неї.
Втрата напруги
Розрахунок втрати напруги ∆Uна ділянці ланцюга завдовжкиLроблять за формулою:
∆U = (P∙r 0 +Q∙x 0)∙L/ U ном, де
- P і Q - потужності, Вт і вар (активна та реактивна);
- r 0 і x 0 – активний та реактивний опір лінії, Ом/м;
- U ном - номінальна напруга, Ст.
- U ном вказується у характеристиках електроприладів.
Відповідно до ПУЕ, допустимі відхилення напруги від норми такі:
- силові ланцюги – не вище ±5%;
- схеми освітлення житлових приміщень та зовні будівель – до ±5 %;
- освітлення підприємств та громадських будівель – від +5% до -2,5%.
Загальні втрати напруги від трансформаторних підстанцій до найвіддаленішого навантаження у громадських та житлових будинках не повинні перевищувати 9%. З них 5% відноситься до ділянки до головного введення та 4% від введення до споживача. Відповідно до ГОСТ 29322-2014, номінал напруги в трифазних мережах – 400 В. При цьому допускається відхилення від нього на ±10% за нормальних умов експлуатації.
Потрібно забезпечити рівномірне навантаження трифазних лініях на 0,4 кВ. Тут важливо, щоб кожна фаза була рівномірно навантажена. Для цього електродвигуни підключаються до лінійних дротів, а освітлення між фазами і нейтраллю, зрівнюючи таким чином навантаження по фазах.
Як вихідні дані використовують значення струмів або потужностей. Для протяжних ліній враховується індуктивний опір, коли розраховують ∆U лінії.
Опір x 0 проводів приймають у діапазоні від 0,32 до 0,44 Ом/км.
Розрахунок втрат у провідниках проводять за раніше наведеною формулою, де зручно розділити праву частину на активну та реактивну складові:
∆U = P∙r 0 ∙L / U ном + Q∙x 0 ∙L/ U ном,
Підключення навантаження
Навантаження підключається різними способами. Найбільш поширені такі:
- підключення навантаження в кінці лінії (мал. нижче);
- рівномірний розподіл навантажень по довжині лінії (рис. б);
- лінія L1, до якої підключено іншу лінію L2 з рівномірно розподіленими навантаженнями (рис. в).
Схема, де показані способи підключення навантажень від електрощита
Розрахунок ЛЕП на втрату напруги
- Вибір середньої величини реактивного опору для жил з алюмінію або сталеалюмінію, наприклад, 0,35 Ом/км.
- Розрахунок навантажень P, Q.
- Розрахунок реактивної втрати:
∆U p = Q∙x 0 ∙L/U ном.
Визначення допустимої активної втрати з різниці між втратою напруги, яка задана, та обчисленою реактивною:
∆U a = ∆U – ∆U p .
Перетин дроту перебуває з відношення:
s = P∙L∙r 0 /(∆U a ∙U ном).
Вибір найближчого значення перерізу зі стандартного ряду та визначення таблиці активного та реактивного опорів на 1 км лінії.
На малюнку зображено ряд перерізів жил кабелю різних розмірів.
Кабельні жили різних перерізів
За отриманими значеннями розраховується уточнена величина падіння напруги за формулою, наведеною раніше. Якщо воно перевищить допустиму, слід взяти провід більше з того ж ряду і зробити новий розрахунок.
Приклад 1. Розрахунок кабелю під час активних навантажень.
Для розрахунку кабелю насамперед слід визначити сумарне навантаження всіх споживачів. За вихідну можна сприйняти P = 3,8 кВт. Сила струму знаходиться за відомою формулою:
Якщо всі активні навантаження, cosφ=1.
Підставивши у формулу значення, можна знайти струм, який дорівнюватиме: I = 3,8∙1000/220 = 17,3 А.
За таблицями знаходиться перетин у кабелі, для мідних провідників 1,5 мм 2 .
Тепер можна знайти опір кабелю довжиною 20 м: R=2∙r 0 ∙L/s=2∙0,0175 (Ом∙мм 2)∙20 (м)/1,5 (мм 2)=0,464 Ом.
У формулі розрахунку опору для двожильного кабелю враховується довжина обох жил.
Визначивши величину опору кабелю, можна легко знайти втрати напруги: ∆U=I∙R/U∙100 % =17,3 А∙0,464 Ом/220 В∙100 %=3,65 %.
Якщо на введенні номінальна напруга становить 220, то допустимі відхилення до навантаження становлять 5%, а отриманий результат не перевищує її. Якби було перевищення допуску, довелося б взяти більший провід із стандартного ряду з перетином, що становить 2,5 мм 2 .
Приклад 2. Розрахунок падіння напруги під час подачі живлення на електродвигун.
Електродвигун споживає струм за наступних параметрів:
- I ном = 100 А;
- cos φ = 0,8 у нормальному режимі;
- I пусковий = 500 А;
- cos = 0,35 при пуску;
- падіння напруги на електрощиті, що розподіляє струм 1000 А, становить 10 Ст.
На рис. а нижче зображено схему живлення електродвигуна.
Схеми живлення електродвигуна (а) та освітлення (б)
Щоб уникнути обчислень, застосовують досить точні для практичного застосування таблиці з уже розрахованим ∆U між фазами в кабелі довжиною 1 км при величині струму 1 А. У наведеній нижче таблиці враховуються величини перерізу жил, матеріали провідників, тип ланцюга.
Таблиця для визначення втрат напруги в кабелі
| Перетин у мм 2 | Однофазний ланцюг | Збалансований трифазний ланцюг | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Живлення двигуна | Освітлення | Живлення двигуна | Освітлення | ||||
| Звичайний раб. режим | Запуск | Звичайний раб. режим | Запуск | ||||
| Cu | Al | cos ? = 0,8 | cos ? = 0,35 | cos ? = 1 | cos ? = 0,8 | cos ? = 0,35 | cos ? = 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 |
Падіння напруги при нормальній роботі електродвигуна складе:
∆U% = 100∆U/U ном.
Для перерізу 35 мм 2 ∆U на струм 1 А становитиме 1 В/км. Тоді при струмі 100 А і довжині кабелю 0,05 км втрати дорівнюють ∆U = 1 В/А км∙100 А∙ 0,05 км = 5 В. При додаванні до них падіння напруги на щиті 10 В, вийдуть загальні втрати ∆ U заг = 10 В + 5 В = 15 В. В результаті втрати у відсотках становитимуть:
∆U% = 100∙15/400 = 3,75%.
Ця величина значно менша за дозволені втрати (8 %), і вона вважається допустимою.
При запуску електродвигуна його струм збільшується до 500 А. Це на 400 В більше його номінального струму. На цю величину зросте навантаження на щиті розподілу. Вона становитиме 1400 А. На ньому падіння напруги пропорційно збільшиться:
∆U = 10∙1400/1000 = 14 В.
За таблицею падіння напруги в кабелі становитиме: ∆U = 0,52∙500∙0,05 = 13 В. У сумі пускові втрати двигуна становитимуть ∆U заг = 13+14 = 27 В. Після слід визначити, скільки це буде у процентному відношенні: ∆U = 27/400∙100 =6,75%. Результат виявляється у межах допустимого, оскільки не перевищує граничні 8%.
Захист для електродвигуна слід підбирати таким чином, щоб напруга спрацьовування була більшою, ніж при пуску.
Приклад 3. Розрахунок ∆U у ланцюгах освітлення.
Три однофазні освітлювальні ланцюги підключені паралельно до живильної трифазної чотирипровідної лінії, що складається з провідників на 70 мм 2 , довжиною 50 м, що проводить струм 150 А. Освітлення є тільки частиною навантаження лінії (рис. б вище).
Кожен ланцюг освітлення виконаний з мідного дроту довжиною 20 м, перетином 2,5 мм 2 і проводить струм 20 А. Всі три навантаження підключені до однієї фази. При цьому лінія живлення збалансована за навантаженнями.
Потрібно визначити падіння напруги у кожному з ланцюгів освітлення.
Падіння напруги в трифазній лінії визначається за діючим навантаженням, заданим в умовах прикладу: ∆U лінії фаз = 0,55 150 0, 05 = 4,125 В. Це – втрати між фазами. Для розв'язання задачі треба знайти втрати між фазою та нейтраллю: ∆U лінії ф-н = 4,125/√3 = 2,4 В.
Падіння напруги для одного однофазного ланцюга становить ∆U осв = 18∙20∙0,02=7,2 В. Якщо скласти втрати в лінії живлення та ланцюга, то в сумі вони становитимуть ∆U осв заг = 2,4+7,2 = 9,6 У. У відсотковому відношенні це 9,6/230∙100 = 4,2 %. Результат є задовільним, оскільки він менший за допустиму величину 6 %.
Перевірка напруги. Відео
Як здійснюється перевірка падіння напруги на кабелях різних видів, можна дізнатися з представленого нижче відео.
При підключенні електроприладів важливо правильно розрахувати і вибрати кабелі і проводи, що підводять, щоб втрати напруги в них не перевищували допустимі. До них також додаються втрати в мережі живлення, які слід підсумовувати.
Для того, щоб забезпечити подачу напруги від розподільчого пристрою до кінцевого споживача, використовуються лінії електропередач. Вони можуть бути повітряними або кабельними та мають значну протяжність.
Як і всі провідники, вони мають опір, який залежить від довжини і що вони протяг, тим більше втрата напруги.
І чим довша лінія, тим втрати напруги будуть більшими. Тобто. напруга на вході та в кінці лінії буде різна.
Щоби обладнання працювало без збоїв, ці втрати нормуються. Вони сумарно повинні мати значення, що не перевищує 9%.
Максимальне зниження напруга на введенні становить п'ять відсотків, а до віддаленого споживача трохи більше чотирьох відсотків. У трифазній мережі при трьох або чотирьох провідних мережах цей показник не повинен перевищувати 10%.
Якщо цих показників не дотримуються, кінцеві споживачі не зможуть забезпечити номінальні параметри. При зниженні напруги виникають такі симптоми:
- Освітлювальні прилади, в яких використовуються лампи розжарювання, починають працювати (світитися) о пів накалу;
- При включенні електродвигунів зменшується пускове зусилля на валу. Внаслідок чого двигун не обертається, і як наслідок відбувається перегрів обмоток та вихід з ладу;
- Деякі електроприлади не вмикаються. Бракує напруги, а інші прилади після включення можу виходити з ладу;
- Установки, чутливі до вхідної напруги, працюють нестабільно, так само можуть не включатися джерела світла, які не мають нитки розжарювання.
Передача електроенергії здійснюється повітряними або кабельними мережами. Повітряні виготовлені з алюмінію, а кабельні можуть бути алюмінієвими чи мідними.
У кабелях крім активного опору є ємнісний опір. Тому втрата потужності залежить від довжини кабелю.
Причини, що призводять до зниження напруги
Втрати напруги в лінії електропередач виникають з таких причин:
- По дроту проходить струм, який нагріває його, в результаті збільшується активний та ємнісний опір;
- Трифазний кабель при симетричному навантаженні має однакові значення напруги на жилах, а струм нульового дроту буде прагнути нуля. Це справедливо, якщо навантаження постійне і чисто активне, що в реальних умовах неможливо;
- У мережах, крім активного навантаження, є реактивне навантаження як обмоток трансформатора, реакторів тощо. і як наслідок у них утворюється індуктивна потужність;
- В результаті опір складатиметься з активного, ємнісного та індуктивного. Воно впливає втрати напруги у мережі.
Втрати струму залежить від довжини кабелю. Чим він протяг, тим більше опір, а це означає, що й втрати значніші. Звідси випливає, що втрати потужності кабелю залежить від протяжності чи довжини лінії.
Розрахунок значення втрат
Задля більшої працездатності устаткування необхідно зробити розрахунок. Він проводиться на момент проектування. Сучасний рівень розвитку обчислювальної техніки дозволяє проводити обчислення за допомогою онлайн калькулятора, який дозволяє швидко зробити розрахунок втрат потужності кабелю.
Для обчислення достатньо запровадити необхідні дані. Задають параметри струму – постійний чи змінний. Матеріал лінії електропередач – алюміній чи мідь. Вказують, за якими параметрами проводиться розрахунок втрати потужності – за перерізом або діаметром дроту, струмом навантаження чи опором.
Додатково вказують напругу мережі та температуру кабелю (залежить від умов експлуатації та способу прокладання). Ці значення підставляються в таблицю розрахунку і розраховуються за допомогою електронного калькулятора.
Можна зробити розрахунок на підставі математичних формул. Щоб правильно зрозуміти та оцінити процеси, що відбуваються при передачі електричної енергії, застосовують векторну форму представлення характеристик.
А для мінімізації розрахунків трифазну мережу представляють як три однофазні мережі. Опір мережі представлений як послідовне підключення активного та реактивного опору до опору навантаження.
При цьому формула розрахунку втрати потужності в кабелі значно спрощується. Для отримання потрібних параметрів використовують формулу.
Ця формула показує втрату потужності кабелю в залежності від струму та опору, розподіленого по довжині кабелю.
Однак, ця формула справедлива, якщо знати силу струму та опір. Опір можна обчислити за такою формулою. Для міді воно дорівнює р=0,0175Ом*мм2/м, а алюмінію р=0,028Ом*мм2/м.
Знаючи значення питомого опору обчислюють опір, який визначатиметься за формулою
R=р*I/S, де р-питомий опір, I-довжина лінії, S-площа перерізу дроту.
Для того, щоб виконати розрахунок втрат напруги по довжині кабелю, необхідно отримані значення підставити у формулу і зробити обчислення. Ці розрахунки можна проводити під час монтажу електричних мереж або охоронних систем та відеоспостереження.
Якщо обчислення втрати потужності не проводити, це може призвести до зниження напруги споживачів споживачів. В результаті відбудеться перегрів кабелю, він може сильно нагрівається і як наслідок відбувається пошкодження ізоляції.
Що може призвести до ураження людей електричним струмом або короткого замикання. Зниження напруги в лінії може призвести до виходу їхнього ладу електронного обладнання.
Тому важливо при проектуванні електропроводки проводити розрахунок втрати напруги в проводах, що підводять, і прокладеному кабелі.
Методи скорочення втрат
Втрати потужності можна скоротити такими методами:
- Збільшити переріз провідників. В результаті знизиться опір і втрати зменшаться;
- Зниження споживаної потужності. Цей параметр не завжди можна змінити;
- Зміна довжини кабелю.
Зменшення потужності та зміна довжини лінії здійснити практично неможливо. Тому, якщо збільшувати перетин дроту без розрахунку, то на довгій лінії це призведе до невиправданих витрат.
А це означає, що дуже важливо зробити розрахунок, який дозволить правильно розрахувати втрати потужності в кабелі та вибрати оптимальне значення перерізу жил.
- Розрахунок втрати напруги для мереж постійного струму 12, 24, 36В.
- Розрахунок втрати напруги без урахування індуктивного опору 220/380В.
- Розрахунок втрати напруги з урахуванням індуктивного опору 380В.
При проектуванні мереж часто доводиться розраховувати втрату напруги кабелю. Зараз я хочу розповісти про основні розрахунки втрати напруги в мережах постійного та змінного струму, в однофазних та трифазних мережах.
Звернемося до нормативних документів та подивися якісь допустимі значення відхилення напруги.
ТКП 45-4.04-149-2009 (РБ).
9.23 Відхилення напруги від номінального на затискачах силових електроприймачів та найбільш віддалених ламп електричного освітлення не повинні перевищувати в нормальному режимі ±5 %,
а після аварійному режимі при найбільших розрахункових навантаженнях-±10%. У мережах напруги
12–42 В (вважаючи джерела напруги, наприклад понижуючого трансформатора) відхилення напруги дозволяється приймати до 10%.Допускається відхилення напруги для електродвигунів у пускових режимах, але не більше 15 %. При цьому повинна забезпечуватись стійка робота пускової апаратури та запуск двигуна.
У нормальному режимі роботи при завантаженні силових трансформаторів у ТП, що не перевищує 70 % від їх номінальної потужності, допустимі (розташовані) сумарні втрати напруги
від шин 0,4 кВ ТП до найбільш віддаленої лампи загального освітлення в житлових та громадських будинках, що враховують втрати холостого ходу трансформаторів та втрати напруги в них, наведені до вторинної напруги, не повинні, як правило, перевищувати 7,5 %. При цьому втрати напруги в електроустановках усередині будівель не повинні перевищувати 4% від номінальної напруги, для освітлення - 5%.СП 31-110-2003 (РФ).
7.23 Відхилення напруги від номінального на затискачах силових електроприймачів та найбільш віддалених ламп електричного освітлення не повинні перевищувати в нормальному режимі ±5%, а гранично допустимі у післяаварійному режимі при найбільших розрахункових навантаженнях – ±10%. У мережах напругою 12-50 (вважаючи від джерела живлення, наприклад понижуючого трансформатора) відхилення напруги дозволяється приймати до 10%.Для ряду електроприймачів (апарати управління, електродвигуни) допускається зниження напруги в пускових режимах у межах значень, регламентованих для електроприймачів, але не більше 15%.
З урахуванням регламентованих відхилень від номінального значення сумарні втрати напруги від шин 0,4 кВ ТП до найбільш віддаленої лампи загального освітлення у житлових та громадських будівлях не повинні, як правило, перевищувати 7,5%.
Розмах змін напруги на затискачах електроприймачів при пуску електродвигуна не повинен перевищувати значень, встановлених ГОСТ 13109.
ГОСТ 13109.
5.3.2 Гранично допустиме значення суми відхилення напруги dUy, що встановилося, і розмаху змін напруги в точках приєднання до електричних мереж напругою 0,38 кВ дорівнює 10 % від номінальної напруги.
Втрати напруги залежать від матеріалу кабелю (мідь, алюміній), перерізу, довжини лінії, потужності (сили струму) та напруги.
Для розрахунку втрати напруги я зробив три програми в Excele на основі книги Ф.Ф. Карпова «Як вибрати перетин проводів та кабелів».
1 Для мереж постійного струму індуктивний опір не враховують. Розрахувати втрату напруги можна за такими формулами (для двопровідної лінії):
За цими формулами я вважаю втрату напруги електроприводів відкриття вікон (24В), а також мережі освітлення (220В).
2 Для трифазних мереж, де косинус дорівнює 1 індуктивний опір також не враховують. Цей спосіб також можна використовуватиме мереж освітлення, т.к. вони cos близький до 1, похибка отримаємо не значну. Формула для розрахунку втрати напруги (380В):
