Откуда берется падение напряжения в проводах, как его починить
Откуда берется падение напряжения в проводах, как его починить
В этой статье ЭлектроВести расскажут, что такое потеря напряжения в кабеле и как его починить.
Электрическая энергия, при передаче по проводам на расстояние от источника к потребителю, всегда по пути расходуется. Будь то передача энергии от электростанции до подстанции, или от электрораспределительного щитка в нашем подъезде — до розетки и до потребителя (до того или иного электрического прибора, подключенного к розетке).
Любого обывателя больше всего беспокоит тот отрезок цепи, который расположен между счетчиком и потребителем, ведь именно за насчитанные счетчиком ватты нам и приходится платить. И лучше бы, чтобы бесполезных потерь энергии было бы как можно меньше.
Но уже здесь за бесполезные потери энергии отвечают как проводка, так и соединительные провода (шнуры), идущие от приборов к вилкам (и в конце концов — к розеткам).
Дело в том, что провода эти, по закону Джоуля-Ленца, нагреваются, особенно если потребитель достаточно мощный. В общем и целом, нагрев проводов — это следствие падения напряжения на них, поскольку провода наши вполне реальны и обладают конечным электрическим сопротивлением R.
Для наглядной демонстрации предлагается устроить следующий эксперимент. Включите в сеть водонагреватель мощностью 2 кВт, и через минуту потрогайте провод, соединяющий его с розеткой. Провод ощутимо теплый, не так ли? Еще бы, ведь через него идет ток около 9 ампер.
Если сечение провода 1,5 кв. мм, то сопротивление двух жил метра такого провода составляет 0,024 Ом, а значит при токе в 9 ампер на нем постоянно, пока водонагреватель работает, в форме тепла рассеивается мощность примерно 2 Вт! А если взять электрический чайник с его метром двухжильного провода, а утюг, а масляный обогреватель… Да еще и попробовать подключить их к розетке через обычный дешевый удлинитель «для телевизора». Провод ощутимо разогреется, а это — явные потери.
В конце концов каждый провод, соединяющий какой бы то ни было прибор с розеткой, сам по себе всегда расходует определенную активную мощность, которую безжалостно учитывает счетчик. Мы уже и не говорим о сечении электропроводки, на меди в которой порой желают сэкономить бережливые хозяева. Начнем с того, что сопротивление любого реального проводника можно легко вычислить по следующей формуле:
Итак, в чем же суть потерь энергии на проводах, как эти расходы прикинуть, и как их в конце концов уменьшить? Начнем с того, что в проводах, шнурах, кабелях, принято использовать медь.
Медь имеет удельное электрическое сопротивление 0,018 Ом*м/кв.мм. Это значит, что сопротивление одной жилы медного провода сечением 1 кв.мм, длиной 1 км составит 18 Ом. А если провод двухжильный, то сопротивление окажется 36 Ом. А один метр ДВУХЖИЛЬНОГО провода сечением 1 кв.мм даст сопротивление 0,036 Ом.
Падение напряжения на проводе зависит от электрического тока, который по нему в данный момент течет.
Зная ток (поделив мощность прибора на напряжение в сети), из Закона Ома для участка цепи можно найти это падение напряжения:
Умножив падение напряжения на номинальный ток прибора, находим мощность, рассеиваемую на проводе. Вывод напрашивается сам собой: чем меньше сечение соединительного провода и чем он длиннее — тем больше падение напряжения на данном проводе, и, соответственно, — больше электрические потери, получаемые в форме тепла.
Вредные последствия неадекватно большого падения напряжения на проводах давно известны электрикам.
Во-первых, перегревается проводка, что практически повышает вероятность возгорания и возникновения пожара в помещении.
Во-вторых, расход энергии на бесполезный нагрев проводки ведет к лишним материальным расходам на оплату счетов за электричество.
В-третьих, падение напряжения на проводах отнимается по сути у прибора, который должен получить все напряжение полностью.
В-четвертых, ресурс проводов из-за их перегрева тратится быстрее, как и ресурс импульсных блоков питания потребителей, получающих напряжение меньше номинала, и поэтому вынужденных потреблять больше тока.
В заключении хотелось бы отметить, что никогда не стоит экономить на площади сечения медных проводов при выполнения проводки в помещении. К примеру: двухжильный медный провод сечением 2,5 кв.мм на 5 метрах даст 7,2 Вт тепла уже при токе в 10 А. Насколько это экономично? Лучше выбирать сечение провода таким образом, чтобы при максимальной нагрузке на сеть плотность тока была бы не более 4 А на кв.мм жилы.
Ранее ЭлектроВести писали, что до недавнего времени жители Хмельницкого неоднократно наблюдали за масштабными пожарами на свалке, справиться с которыми представители Государственной службы по чрезвычайным ситациям не могли по несколько суток. При этом жители близлежащих территорий задыхались от нестерпимой дыма и вони. Поэтому в 2016 году был проведен аудит на определение объемов газа в городе, после чего — объявлен конкурс на определение инвестора для строительства станции по дегазации полигона и производства электроэнергии. Победителем конкурса стал один из производителей электрической энергии, который в 2017 году установил установку для откачки и сжигания «свалочного» газа.
По материалам: electrik.info.
Что такое падение напряжения?
Падение напряжения — это термин, используемый для описания любого снижения напряжения питания в полной электрической цепи. Термин может использоваться для описания потери напряжения на конкретном компоненте в схеме, потери напряжения, измеренной на всей схеме, или в качестве общего описания явления потери напряжения в цепи в целом. Все электрические цепи, какими бы простыми они ни были, оказывают определенное сопротивление потоку электрического тока через них. Это сопротивление эффективно усложняет работу электрического тока и, таким образом, поглощает энергию. Этот расход энергии является причиной снижения напряжения, описываемого термином падение напряжения.
Например, простая схема может состоять из 9-вольтовой батареи, присоединенной к простой лампочке с небольшим выключателем. Если измерить напряжение на клеммах батарей с разомкнутым переключателем, показания мультиметра составят примерно 9 вольт.
Если бы кто-то закрыл выключатель и осветил лампу, это показание упало бы примерно на 1,5 вольт. Это снижение напряжения — это то, что известно как падение напряжения, и это происходит в результате работы, которую батарея должна сделать, чтобы осветить лампочку. Каждый компонент в цепи, включая проводку, оказывает определенное сопротивление потоку электрического тока и вызывает соответствующее падение напряжения.
В приложениях, которые чрезвычайно чувствительны к напряжению питания, таких как электронные устройства, эти потери напряжения должны быть тщательно рассчитаны, а напряжение питания отрегулировано для их учета. Например, 12-вольтный источник постоянного тока (DC), как правило, выдает выходную мощность 13,8 Вольт, чтобы приспособиться к этому явлению падения напряжения. В приложениях, требующих очень длинных кабельных трасс, обычной практикой является использование достаточно тяжелых кабелей, которые оказывают меньшее сопротивление потоку электрического тока, чтобы минимизировать влияние потерь напряжения.
Таким образом, полная потенциальная потеря напряжения в любой цепи должна быть тщательно рассчитана на этапе проектирования и спецификации проекта, чтобы гарантировать, что конечный результат соответствует всем требованиям.
К счастью, любая потеря напряжения в цепи может быть рассчитана с большой точностью, используя формулу падения напряжения. Это позволяет достичь согласованных и предсказуемых результатов в конце установки. Эти расчеты будут различаться в зависимости от типа схемы, источника питания и используемых компонентов и могут быть чрезвычайно сложными, часто требующими использования калькулятора падения напряжения. Тем не менее, они берут на себя предположение о точной настройке характеристик источника питания для соответствия сопротивлению цепи.
ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
92. Падение и потери напряжения. Векторная диаграмма участка линии.
ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ. ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
На рис. 1 приведена схема замещения линии
электропередач, а на рис.
2 векторная диаграмма для линейных напряжений в начале
и в конце этой линии.
Рис. 1. Схема замещения линии
электропередач
Рис. 2. Векторная диаграмма напряжений в
начале и в конце линии при
расчете по данным конца
Падение напряжения —
геометрическая (векторная) разность между комплексами напряжений начала и конца
линии. На рис. 2 падение напряжения — это вектор
Продольной составляющей падения
напряжения AU12называют проекцию падения напряжения на
действительную ось или на напряжение Ό?, AU12К
= AC на рис. 2.
Индекс «к» означает, что AU]2K— проекция на напряжение конца линии U2. Обычно
AUJ2Kвыражается через данные в конце линии:
U2, Р12К, QnK—
Поперечная составляющая падения
напряжения SU12К— это проекция падения напряжения
на мнимую ось, SU12К — CB на рис.
2. Таким
образом,
Часто используют понятие потеря
напряжения — это алгебраическая разность между модулями напряжений
начала и конца линии. На рис, 2
U1 — U2 =
AD. Если поперечная составляющая SUj2кмала
(например, в сетях UhomS ПО кВ), то можно приближенно
считать, что потеря напряжения равна продольной составляющей падения напряжения.
Расчет режимов электрических сетей
ведется в мощностях, поэтому выразим падение напряжения и его составляющие через
потоки мощности в линии.
Известны мощность и напряжение в
конце линии (расчет напряжения в начале линии по данным конца). Выразим ток
в линии I12в (1) через мощность в конце продольной
части линии S12Kи напряжение U2.
В результате получим
Приравняв в (3) действительные и мнимые
части, получим выражения продольной и поперечной составляющих падения напряжения
по данным конца:
Напряжение в начале линии
где U2известно;
AU12K, SU\2К
определяем из (4) и (5).
Соответственно модуль и фаза напряжения в начале линии
(см. рис.2)
Известны мощность и напряжение в начале
линии (расчет напряжения в конце линии по данным начала). Направим U1по действительной оси, т. е. примем, что U1-U
(рис. 3).
На рис. 3 изменилось
положение осей в сравнении с рис. 2. Продольная
TT
составляющая падения напряжения
AU12 = ВС — это проекция падения напряжения на действительную
ось или на Uj. Поперечная составляющая падения напряжения 5U12Н
= AC — это проекция падения напряжения на мнимую ось. Один и тот же
вектор падения напряжения AB проектируется на различные оси.
Рис. 3. Векторная диаграмма напряжений в
начале и в конце линии при
расчете по данным начала
Поэтому
Если выразить ток в линии I12аналогично (2) через известные в данном случае мощность в начале
продольной ветви линии S12Hи U1,
то получим выражения, аналогичные (4) и (5)
Напряжение в конце линии
где U1известно;
AU12«, SU12» определяются из (9), (10).
Модуль и фазг U2равны
В начало
Потери напряжения в низковольтных распределительных электрических сетях: y_kharechko — LiveJournal
Электроустановку здания, как правило, подключают к низковольтной распределительной электрической сети, которая состоит из понижающей трансформаторной подстанции (например, 10/0,4 кВ) и подключённой к ней воздушной (ВЛ) или кабельной (КЛ) линии электропередачи. При проектировании низковольтной распределительной электрической сети следует обеспечить нормируемые отклонения напряжений в точках подключения к ней электроустановок зданий. Согласно требованиям ГОСТ 29322–2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные» напряжение в точке подключения однофазной электроустановки здания к низковольтной распределительной электрической сети должно быть равным, например, 230 В ± 10 %, трёхфазной – 400 В ± 10 % (см. http://y-kharechko.livejournal.com/5633.html).
Наибольшие напряжения в низковольтной распределительной электрической сети будут наблюдаться около источника питания при минимальной нагрузке, наименьшие напряжения – на конце ВЛ или КЛ при максимальной нагрузке.
Поэтому напряжение в точке подключения электроустановки здания около источника питания должно быть не более 230 В + 10 % и 400 В + 10 %, а в наиболее удалённой точке подключения – соответственно не менее 230 В – 10 % и 400 В – 10 %. Нормируемые отклонения напряжений можно обеспечить, если потери напряжения в низковольтных распределительных электрических сетях не превышают 20 % от номинального напряжения.
Рассмотрим, как нормируют максимально допустимые потери напряжения в низковольтных распределительных электрических сетях.
В п. 7.23 Свода правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий (СП 31-110–2003) сказано, что, «… суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5 %».
Это требование воспроизведено в п. 8.23 новых СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий.
Правила проектирования и монтажа» (см. http://y-kharechko.livejournal.com/31515.html): «Суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленного осветительного прибора общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5 %».
Таким образом, оба СП предписывают обеспечить суммарные потери напряжения в низковольтных распределительных электрических сетях и подключённых к ним электроустановках зданий, не превышающие 7,5 %. Однако в приложении А ГОСТ 29322 сказано, что стандартом МЭК 60364-5-52:2009 «Низковольтные электрические установки. Часть 5-52. Выбор и монтаж электрического оборудования. Системы электропроводок» «для электроустановок, подключаемых к электрическим сетям общего пользования, установлены следующие максимальные падения напряжения: для электрических светильников – 3 %, для других электроприемников – 5 %». Следовательно, на низковольтную распределительную электрическую сеть остаётся только 2,5 % допустимой потери напряжения.
Поэтому процитированные требования СП следует рассматривать в качестве ошибки.
Аналогичная ошибка допущена в приложении G ГОСТ Р 50571.5.52 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/15513.html), в котором нормировано «падение напряжения между источником питания и любой точкой нагрузки». В требованиях первоисточника – стандарта МЭК 60364-5-52 здесь указан ввод электроустановки. То есть международный стандарт установил максимально допустимые падения напряжения только в низковольтной электроустановке.
Заключение. Максимально допустимые потери напряжения в низковольтной распределительной электрической сети равны 20 % номинального напряжения.
Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network
(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})
{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*
{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{l10n_strings.
COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{addToCollection.description.length}}/500
{{l10n_strings.TAGS}}
{{$item}}
{{l10n_strings.PRODUCTS}}
{{l10n_strings.DRAG_TEXT}}
{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}
{{l10n_strings.LANGUAGE}}
{{$select.selected.display}}
{{article.content_lang.display}}
{{l10n_strings.
AUTHOR}}
{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}
{{$select.selected.display}}
{{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}}
{{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}
|
Многие установщики не знают о последствиях влияния текущего потока, протекающего через силовые кабели, а проблема электроснабжения является основой при проектировании любой системы видеонаблюдения.
Когда через провод с заданным сопротивлением течет ток, происходят два явления.
Соотношение выглядит следующим образом: выходное напряжение на нагрузке уменьшается из-за падения напряжения на кабеле.
то, конечно, сумма падений напряжений на отдельных проводах. Таким образом, напряжение на нагрузке снизится до значения: 
Если мы увеличим напряжение питания, падение напряжения на проводе будет таким же, но процентное падение напряжения на нагрузке будет меньше.
Чтобы самостоятельно рассчитать сопротивление одиночного проводника, нам необходимо знать,Это выражается формулой для расчета так называемый, второй закон Ома. В нем говорится, что сопротивление участка проводника с постоянным пересечным сечением пропорциально длине проводника и обратно пропорционально его площади поперечного сечения.
Расчеты были выполнены для передачи энергии с помощью 1, 2, 3 и 4 пар кабелей витой пары для популярных категорий 5 и 6.
Этот параметр не следует путать с диаметром.
Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах
Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах
К сожалению, Ваш браузер не поддерживает скрипты.
Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах
-
Главная
-
Калькуляторы
-
Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах
Напряжение на одноцветной светодиодной ленте с учетом падения напряжения на соединительных проводах
ОТПРАВИТЬ ВОПРОС
РЕГИСТРАЦИЯ НОВОГО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
НОВЫЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ
ВХОД / РЕГИСТРАЦИЯ
Войти как пользователь:
Добро пожаловать, если вы НОВЫЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ
Добавить в список
Для работы со списками необходимо авторизоваться.
Авторизоваться
Мы используем файлы «cookie», как собственные, так и третьих сторон, для улучшения пользования сайтом и
нашими услугами, путем анализа навигации по нашему веб-сайту. Если вы продолжите навигацию по нему, мы
сочтем, что вы согласны с их использованием. Дополнительную информацию вы можете найти в нашей Политике в отношении файлов «cookie».
Что такое падение напряжения в электрической цепи?
В этом часто задаваемых инженерных вопросах мы дадим краткое концептуальное объяснение падения напряжения и обсудим полярность падения напряжения на резисторах, конденсаторах и катушках индуктивности.
Напряжение, работа и поток тока
Батарея преобразует химическую энергию в электрическую, создавая напряжение, т. е. разность электрических потенциалов, на двух своих клеммах. Резистор — это компонент, который создает определенное сопротивление электрическому току.
Когда мы соединяем две клеммы резистора с двумя клеммами батареи, носители заряда перемещаются по цепи, и мы называем это электрическим током.
Напряжение передает способность выполнять работу по перемещению заряда из одной точки в другую. Батарея 5 В, например, может совершать работу в 5 джоулей на кулон заряда. Когда ток протекает через резистор, мы можем измерить количество работы (на единицу заряда), необходимой для поддержания тока, протекающего через резистор.
Это суть падения напряжения: батарея (или источник напряжения) поставляет энергию для выполнения работы по перемещению заряда.Когда протекает ток, такие компоненты, как резисторы , потребляют энергии, и количество работы на единицу заряда, связанное с током, протекающим через данный компонент, представляет собой падение напряжения компонента.
Падение напряжения компонентом составляет часть напряжения, генерируемого аккумулятором. Другими словами, работа, выполняемая батареей, распределяется между компонентами цепи.
Мы можем интуитивно понять, что прохождение определенного количества тока через большее сопротивление потребует больше усилий.Таким образом, если два резистора соединены последовательно (это означает, что они имеют одинаковый ток), резистор с большим сопротивлением имеет большее падение напряжения. На этом основана работа схемы делителя напряжения.
Полярность падения напряжения
Резистор всегда работает как нагрузка, то есть как компонент, потребляющий энергию. Если мы примем обычную модель протекания тока, в которой ток течет от более высокого напряжения к более низкому напряжению, падение напряжения на резисторе будет положительным там, где ток входит в резистор, и отрицательным там, где ток выходит из резистора:
Модель протекания тока, показывающая, как падение напряжения является положительным там, где ток входит в резистор, и отрицательным там, где он выходит.
Эта полярность «противоположна» напряжению источника: если бы мы подключили батарею с такой же полярностью, она бы гнала ток в противоположном направлении (или противодействовала бы напряжению источника, в зависимости от того, как вы об этом думаете).
Конденсаторы и катушки индуктивности накапливают энергию и, следовательно, могут работать как в качестве нагрузки, так и в качестве источника. Когда они действуют как нагрузки, они имеют ту же полярность падения напряжения, что и резистор.
При работе в качестве нагрузки конденсаторы и катушки индуктивности имеют ту же полярность падения напряжения, что и резистор.
Полярность падения напряжения конденсатора не меняется, когда он начинает разряжаться. Несмотря на то, что он действует как источник, он производит ток, направление которого противоположно зарядному току.
Однако, когда катушка индуктивности разряжается, она пытается поддерживать ток. Таким образом, меняется полярность падения напряжения на катушке индуктивности, поскольку она генерирует ток, направление которого совпадает с направлением зарядного тока, создаваемого источником.
Изображение того, как индуктор пытается поддерживать ток, когда он разряжается.
Какие еще вопросы по падению напряжения у вас есть? Поделитесь своими запросами в комментариях ниже.
Формула падения напряжения и пример расчета
Что такое падение напряжения?
Падение напряжения — это уменьшение электрического потенциала на пути тока, протекающего в электрической цепи.Или, проще говоря, «падение напряжения». Падения напряжения возникают из-за внутреннего сопротивления источника, нежелательны пассивные элементы, по проводникам, по контактам, по соединителям, т.к. часть подводимой энергии рассеивается.
Падение напряжения на электрической нагрузке пропорционально мощности, доступной для преобразования в этой нагрузке в другую полезную форму энергии. Падение напряжения рассчитывается по закону Ома.
Падение напряжения в цепях постоянного тока
В цепях постоянного тока причиной падения напряжения является сопротивление.Для понимания падения напряжения в цепи постоянного тока рассмотрим пример.
Предположим, что цепь состоит из источника постоянного тока, двух последовательно соединенных резисторов и нагрузки.
Здесь каждый элемент цепи будет иметь определенное сопротивление. Они получают и теряют энергию до некоторой величины. Но решающим фактором ценности энергии являются физические свойства элементов. Когда мы измеряем напряжение на источнике постоянного тока и первом резисторе, мы видим, что оно будет меньше напряжения питания.
Мы можем рассчитать энергию, потребляемую каждым сопротивлением, измерив напряжение на отдельных резисторах. В то время как ток течет по проводу, начиная с источника постоянного тока и заканчивая первым резистором, некоторая энергия, отдаваемая источником, рассеивается из-за сопротивления проводника.
Для проверки падения напряжения используются закон Ома и закон Кирхгофа, кратко изложенные ниже.
Закон Ома представлен как
В → падение напряжения (В)
R → электрическое сопротивление (Ом)
I → электрический ток (А)
Для замкнутых цепей постоянного тока мы также используем закон Кирхгофа для расчета падения напряжения .
Это выглядит следующим образом:
Напряжение питания = Сумма падений напряжения на каждом компоненте цепи.
Расчет падения напряжения в линии электропередачи постоянного тока
Здесь мы берем в качестве примера линию электропередачи длиной 100 футов. Итак, для 2 линий, 2 × 100 футов. Пусть электрическое сопротивление равно 1,02 Ом/1000 футов, а сила тока равна 10 А.
Падение напряжения в цепях переменного тока
будет вторая оппозиция для течения тока – Реактивное сопротивление (X), которое состоит из X C и X L .И X, и R также будут противодействовать текущему потоку. Их сумма называется импедансом (Z).
X C → Емкостное сопротивление
X L → Индуктивное сопротивление
Величина Z зависит от таких факторов, как магнитная проницаемость, электрические изолирующие элементы и частота переменного тока.
Аналогично закону Ома для цепей постоянного тока, здесь он представлен как
E → Падение напряжения (В)
Z → Электрический импеданс (Ом)
I → Электрический ток (А)
I B → Ток полной нагрузки ( A)
R → Сопротивление жилы кабеля (Ом/1000 футов)
L → Длина кабеля (одна сторона) (кфут)
X → Индуктивное реактивное сопротивление (Ом/1000f)
В n → Напряжение между фазой и нейтралью
U n → Межфазное напряжение
Φ → Фазовый угол нагрузки
Круговые милы и расчет падения напряжения
Круговой мил – это единица измерения площади.
Он используется для обозначения круглой площади поперечного сечения провода или проводника. Падение напряжения в милах определяется как
L → длина провода (футы)
K → удельное удельное сопротивление (Ω-круговые милы/фут).
P → Фазовая постоянная = 2 для однофазного = 1,732 для трехфазного проводник) можно узнать следующим образом:
f – коэффициент, который мы получаем из приведенной ниже стандартной таблицы.
| Размер медной проводника | фактора, F | |||
| AWG | MM 2 | Однофазные | Трифазные | |
| 14 | ||||
| 14 | 2.08 | 0,476 | 0,42 | |
| 12 | 3.31 | 0.313 | 0.26 | |
| 10 | ||||
| 10 | 5.26 | 0.196 | 0.17 | |
| 8 | ||||
| 8 | 0.125 | 0.11 | ||
| 6 | 13. 03 | 0.0833 | ||
| 4 | ||||
| 4 | 21.2 | 0.046 | ||
| 3 | 0.0431 | 0.038 | ||
| 2 | 33.6 | 33.6 | 0.0323 | 0.028 |
| 1 | 42.49 | 0.0323 | 0.028 | |
| 1/0 | 53.5 | 0.0269 | 0.023 | |
| 2/0 | 674 | 0.0222 | 0.0222 | |
| 3/0 | ||||
| 3/0 | 85.0163 | 0.016 | ||
| 4/0 | ||||
| 0,0161 | 0.014 | |||
| 250 | 0.0147 | 0.013 | ||
| 39 | 0.0131 | 0,011 | ||
| 350166 | ||||
| 350 | 0.0121 | 0,011 | ||
| 0.0115 | 0.0115 | 0.009 | ||
| 500166 | ||||
| 500 | 0. 0101 | 0.0101 | 0.009 | |
Расчеты на напряжение | Инженерный справочник и онлайн-инструменты
Связанные ресурсы: контрольно-измерительные приборы
Расчет падения напряжения
Падение напряжения определяется как уменьшение подаваемой энергии источника напряжения по мере того, как электрический ток проходит через пассивные элементы (элементы, не питающие напряжение) электрической цепи.Падение напряжения на внутренних сопротивлениях источника, на проводниках, на контактах и на разъемах нежелательно; подведенная энергия теряется (рассеивается). Желательны падения напряжения на нагрузках и других активных элементах цепи; подведенная энергия совершает полезную работу. Напомним, что напряжение представляет собой энергию на единицу заряда. Например, электрический обогреватель может иметь сопротивление десять Ом, а провода, питающие его, могут иметь сопротивление 0,2 Ом, что составляет около 2% от общего сопротивления цепи.
Это означает, что примерно 2% подаваемого напряжения теряется в самом проводе. Чрезмерное падение напряжения может привести к неудовлетворительной работе и повреждению электрического и электронного оборудования.
Национальные и местные электротехнические нормы и правила могут устанавливать нормы максимально допустимого падения напряжения в электропроводке, чтобы обеспечить эффективность распределения и правильную работу электрооборудования. Максимально допустимое падение напряжения варьируется в зависимости от страны.В электронной конструкции и при передаче энергии используются различные методы для компенсации влияния падения напряжения в длинных цепях или там, где необходимо точно поддерживать уровни напряжения. Самый простой способ уменьшить падение напряжения — увеличить диаметр проводника между источником и нагрузкой, что снижает общее сопротивление. Более сложные методы используют активные элементы для компенсации нежелательного падения напряжения.
Падение напряжения в цепях переменного тока: импеданс
В цепях переменного тока противодействие протеканию тока возникает из-за сопротивления (так же, как и в цепях постоянного тока).
Цепи переменного тока также представляют собой второй вид противодействия протеканию тока: реактивное сопротивление. Это «суммарное» сопротивление (сопротивление «плюс» реактивное сопротивление) называется импедансом. Полное сопротивление в цепи переменного тока зависит от расстояния и размеров элементов и проводников, частоты переменного тока и магнитной проницаемости элементов, проводников и их окружения.
Падение напряжения в цепи переменного тока является произведением тока и импеданса (Z) цепи.Электрический импеданс, как и сопротивление, выражается в омах. Электрический импеданс представляет собой векторную сумму электрического сопротивления, емкостного реактивного сопротивления и индуктивного сопротивления. Он выражается формулой E=IZ, аналогичной закону Ома для цепей постоянного тока.
Падение напряжения в электропроводке здания
Большинство цепей в доме не имеют достаточного тока или длины, чтобы вызвать высокое падение напряжения. В случае очень длинных цепей, например, при соединении дома с отдельным зданием на том же участке, может потребоваться увеличить размер проводников сверх минимального требования для номинального тока цепи.
Цепи с большой нагрузкой также могут потребовать увеличения размера кабеля, чтобы соответствовать требованиям по падению напряжения в правилах электропроводки.
Нормы и правила электропроводки устанавливают верхний предел допустимого падения напряжения в ответвленной цепи. В Соединенных Штатах Национальный электротехнический кодекс (NEC) рекомендует не более 5% падения напряжения на выходе. Канадские электротехнические нормы требуют не более 5% перепада между входом в сервис и точкой использования. Правила Великобритании ограничивают падение напряжения до 4% от напряжения питания.
Расчет падения напряжения
В ситуациях, когда проводники цепи проходят на большие расстояния, рассчитывается падение напряжения. Если падение напряжения слишком велико, проводник цепи должен быть увеличен, чтобы поддерживать ток между точками. Расчеты для однофазной цепи и трехфазной цепи немного отличаются.
Расчет падения напряжения в одной фазе:
ВД = [2 х Д х П х В ]/1000
VD% = [VD/напряжение источника] x 100
Расчет трехфазного падения напряжения:
VD = [( 2 x L x R x I)/1000] x .
866
VD% = [VD/напряжение источника] x 100
Где:
VD = Падение напряжения (температура проводника 75°C) в вольтах
VD% = падение напряжения в процентах (VD ÷ напряжение источника x 100). Именно это значение обычно называют «падением напряжения» и оно указывается в NEC 215.2(A)(4) и во всем NEC.
L = длина фидера цепи в одну сторону (в футах)
R = коэффициент сопротивления согласно NEC, глава 9, таблица 8, в Ом/кфут
I = ток нагрузки (в амперах)
Напряжение источника = Напряжение ответвленной цепи источника питания.Обычно напряжение источника составляет 120, 208, 240, 277 или 480 В.
Какое падение напряжения в вашем доме?
Какое падение напряжения в вашем доме? Это может произойти, если ваш дом не был подключен должным образом или если у вас были какие-либо дополнения к вашему дому, и вы не соблюдали правила NEC.
Итак, каково падение напряжения в вашем доме? Это потеря напряжения из-за протекания тока через сопротивление.
, несущие токопроводы, всегда будут иметь импеданс при протекании тока. Слишком большое падение напряжения в вашем доме может привести к мерцанию или перегоранию света.
Кроме того, все ваши приборы будут нагреваться сильнее. Моторы будут издавать странные звуки, указывающие на проблему. И у вас будет рост в счете за электроэнергию. Это потому, что у вас меньше напряжения, пытающегося протолкнуть ток.
Как рассчитать падение напряжения?
Вы должны использовать Вольт для падения напряжения, , затем использовать Длина для общей длины, Ток для Ток через провод, и Площадь для площади поперечного сечения.поэтому формула будет читать вольт = длина x ток x 0,017 по площади.
как исправить падение напряжения?
Вы можете начать с уменьшения длины любого хоумрана, запустив больше ответвлений. оставайтесь 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 поверх горячих труб. Используйте меньше устройств в цепи. Не перегружайте распределительную коробку проводами.
Не перегружайте панель автоматического выключателя. Убедитесь, что все ваши нейтрали плотно прикручены. Не используйте удлинители.
Как следить за своим оборудованием при падении напряжения?
можно установить монитор напряжения. Это устройство предотвращает, например, включение компрессора при падении напряжения. Это будет только в течение ограниченного времени, пока надлежащее напряжение не будет восстановлено.
Это защитит ваше оборудование и сведет к минимуму время простоя. Эти мониторы являются экономически эффективными и могут сэкономить вам деньги в долгосрочной перспективе.
Джозеф @ Обновленный электрический
Лицензированный подрядчик по электротехнике
Независимый консультант по энергетике
Пожалуйста, подпишитесь на нас и поставьте лайк:
электрических цепей напряжение падение напряжения
падение напряжения в электрической цепи можно рассчитать с помощью закона Ом как
U = Ri (1)
, где
U = падение напряжения (вольт, V)
R = электрическое сопротивление в электрической цепи (Ом, Ом)
I = ток (ампер, А)
Электрическое сопротивление в цепи можно рассчитать
R = (1.
02 Ω / 1000 Ft) (100 футов) 2
= 0.204 ω
Падение напряжения в цепи можно рассчитать с (1)
U = ( 0,204 Ω ) (10 AMPS)
= 2,04 вольт
4
Круговые миллы и напряжение падение
Падение напряжения можно также рассчитать с помощью MILS, таких как
U = KPLI / A (2)
, где
K = удельное сопротивление ( Ом — круговые милы/фут)
P = фазовая постоянная = 2 (для одной фазы) = 1.732 (для трех фаз)
L = длина провода (футы)
A = площадь провода (круговые милы)
Удельное электрическое сопротивление для различных типов материалов проводов
K
F — 121 o F), K = 20 (темп. 122 o F — 167 o F) Пример — Удельное сопротивление и падение напряжения
Со значениями из приведенного выше примера падение напряжения ок. n рассчитывается как
U = (11 Ом — круговые милы/футы) 2 (100 футов) (10 А) / (10400 милов)
= 2.11 V
Медный проводник — Напряжение Капля напряжения
Падение напряжения в медный проводник может быть оценена с
U = F IL (3)
, где
F = фактор из таблицы ниже
I = Ток (AMPS)
L = длина проводника (FT)
| — F — — F — | ||||
|---|---|---|---|---|
| AWG | METRIC мм 2 | |||
| Однофазный | Трехфазный | |||
| 14 | 2. 08 | 0,476 | 0.42 | |
| 12 | ||||
| 12 | 0.313 | 0.26 | ||
| 10 | 5.26 | |||
| 0.17 | ||||
| 8 | 8.37 | 0.125 | 0.11 | |
| 6 | 13.09 9 | 13.0.083 | 0.071 | |
| 4 | ||||
| 4 | 21.2 | 0.0538 | 0,046 | |
| 3 | 0.0431 | |||
| 2 | 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 | 0.0222 | |
| 3 | ||||
| 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 | ||
| 350 | 0,0121 | 0,011 | ||
| 400 | Что такое падение напряжения? | |||
На следующей диаграмме видно, что ток кратковременно увеличивается при запуске двигателя. Пусковой ток приводит к падению напряжения на импедансах Z и Z1. Однако это приводит к меньшему падению напряжения на низковольтной шине (зона падения 1) и несколько большему падению напряжения за импедансом Z1 (зона падения 2).
Но если селективная защита от короткого замыкания спроектирована должным образом на всех уровнях сети, на практике ею часто можно пренебречь.Однако короткие замыкания на стороне среднего напряжения гораздо более опасны.
В случае короткого замыкания будет протекать ток короткого замыкания (красная линия). Это будет течь до тех пор, пока выключатель на распределительной главной подстанции не отключит кольцо. Это видно на левой диаграмме (в верхнем левом кольце).
