Kako pravilno i precizno izračunati poprečni presjek kabla na osnovu gubitka napona? Vrlo često, prilikom projektiranja mreža za napajanje, potreban je kompetentan proračun gubitaka kabela. Tačan rezultat je važan za odabir materijala s potrebnom površinom poprečnog presjeka jezgre. Ako je kabel pogrešno odabran, to će dovesti do višestrukih materijalnih troškova, jer će sistem brzo otkazati i prestati funkcionirati. Zahvaljujući pomoćnim stranicama, gdje postoji gotov program za izračunavanje poprečnog presjeka kabela i gubitaka na njemu, to se može učiniti jednostavno i brzo.

Kako koristiti online kalkulator?

U gotovu tabelu potrebno je uneti podatke prema odabranom materijalu kabla, snazi ​​sistema, naponu mreže, temperaturi kabla i načinu polaganja. Zatim kliknite na dugme "izračunaj" i dobijte gotov rezultat.
Ovaj proračun gubitaka napona u liniji može se sigurno koristiti u radu, ako ne uzmete u obzir otpor kabelske linije pod određenim uvjetima:

1. Kada se specificira faktor snage, kosinus phi je jednak jedan.
2. DC mrežne linije.
3. Mreža naizmjenične struje frekvencije 50 Hz od provodnika presjeka do 25,0–95,0.

Dobiveni rezultati se moraju koristiti za svaki pojedinačni slučaj, uzimajući u obzir sve greške kablovskih i žičanih proizvoda.

Obavezno popunite sve vrijednosti!

Proračun gubitka snage u kablu pomoću školske formule

Potrebne podatke možete dobiti na sljedeći način, koristeći sljedeću kombinaciju indikatora za proračune: ΔU=I·RL (gubitak napona u liniji = potrošnja struje * otpor kabla).

Zašto trebate izračunati gubitak napona u kablu?

Prekomjerno rasipanje energije u kabelu može dovesti do značajnih gubitaka snage, prekomjernog zagrijavanja kabela i oštećenja izolacije. Ovo je opasno za živote ljudi i životinja. Uz značajnu dužinu linije, to će utjecati na cijenu svjetlosti, što će također negativno utjecati na finansijsko stanje vlasnika prostora.

Osim toga, nekontrolirani gubici napona u kabelu mogu uzrokovati kvar mnogih električnih uređaja, kao i njihovo potpuno uništenje. Vrlo često stanari koriste manje dionice kablova nego što je potrebno (radi uštede), što ubrzo uzrokuje kratki spoj. A budući troškovi zamjene ili popravke električnih instalacija ne pokrivaju novčanike “štedljivih” korisnika. Zbog toga je toliko važno odabrati ispravan poprečni presjek kablova za žice koje se polažu. Svaku električnu instalaciju u stambenoj zgradi treba započeti tek nakon temeljnog proračuna gubitaka u kablu. Važno je zapamtiti da struja ne daje drugu šansu, te stoga sve mora biti urađeno ispravno i efikasno od početka.

Načini smanjenja gubitaka snage u kablovima

Gubici se mogu smanjiti na nekoliko načina:

• povećanje površine poprečnog presjeka kabla;
• smanjenje dužine materijala;
• smanjenje opterećenja.

Često su posljednje dvije točke teže, pa to morate učiniti povećanjem površine poprečnog presjeka jezgre električnog kabela. To će pomoći u smanjenju otpora. Ova opcija ima nekoliko skupih aspekata. Prvo, cijena korištenja takvog materijala za višekilometarske sustave je vrlo značajna, pa je stoga potrebno odabrati kabel ispravnog poprečnog presjeka kako bi se smanjio prag gubitka snage u kabelu.

Online proračun gubitaka napona omogućava vam da to učinite za nekoliko sekundi, uzimajući u obzir sve dodatne karakteristike. Za one koji žele ručno provjeriti rezultat, postoji fizička i matematička formula za izračunavanje gubitaka napona u kabelu. Naravno, ovo su odlični asistenti za svakog projektanta električnih mreža.

Tabela za proračun poprečnog presjeka žice po snazi

Presjek kabla, mm 2

Otvoreno ožičenje

Zaptivka u kanalima

Aluminijum

Aluminijum

snaga, kWt

snaga, kWt

snaga, kWt

snaga, kWt

Video o pravilnom izboru poprečnog presjeka žice i tipičnim greškama

Proračun ukupnog gubitka napona udaljenim potrošačima u cilju provjere njihovog odstupanja napona i upoređivanja sa standardnim jedan je od osnovnih pri projektovanju sistema napajanja. Kao što pokazuje praksa, u različitim projektantskim institutima, pa čak i među projektantima u okviru istog instituta, ovi proračuni se izvode različito. Ovaj članak istražuje tipične greške dizajnera na primjeru izračunavanja gubitka napona u glavnoj liniji za napajanje ljetnikovaca na parcelama vrtlarskih udruga.

2. Izjava o problemu

Za glavni vod koji napaja ljetnikovce vrtlarskih društava potrebno je izračunati ukupan gubitak napona do udaljenog potrošača. Konfiguracija linije je prikazana na sl. 1.

Rice. 1. Konfiguracija magistralne linije.

Linija je spojena na transformatorsku podstanicu (TS) i sadrži 4 grana (čvorova). Strogo govoreći, čvor br. 4 nije čvor, pošto se linija u ovoj tački ne grana; uveden je radi praktičnosti razgraničenja dionica linije. Za svaki čvor poznat je broj kuća povezanih s njim. Grane u čvorovima br. 1-3 su slične granama u čvoru br. 4, ali nisu detaljno nacrtane kako ne bi zatrpale sliku.

Cijeli vod, osim ulaza u kuću br. 11, izveden je SIP žicom 2‑3x50+1x50; Ulaz u kuću se vrši SIP žicom 4 - 2x16 Linearni električni otpor žica:

• SIP 2 - 3x50+1x50: R pog = 0,641·10 -3 Ohm/m; X pog = 0,0794·10 -3 Ohm/m;
• SIP 4 - 2x16: R pog = 1,91·10 -3 Ohm/m; X pog = 0,0754·10 -3 Ohm/m;

Faktor snage opterećenja (cosϕ) je 0,98 (tgϕ = 0,2). Na sl. 1 prikazuje dužine odsječaka linija.

Odrediti iznos ukupnog gubitka napona u vodu do kuće br. 11.

3. Metodologija za proračun gubitka napona

Proračun gubitka napona (u procentima) duž dionice može se izvesti pomoću formule:

• za trofazne simetrično opterećene vodove

gdje je P r (Q r) izračunata aktivna (induktivna) snaga linije, W (var);

L je dužina presjeka linije, m;

R pog (X pog) - linearni aktivni (induktivni) otpor žice, Ohm/m;

U nom (U nom.ph.) - nazivni linearni (fazni) napon mreže, V.

Induktivna snaga linije povezana je s aktivnom snagom na sljedeći način:

• za jednofazne vodove sa istim poprečnim presjekom faznih i neutralnih vodiča

\(\displaystyle (\Delta U=\frac(2 \cdot L \cdot P_r \cdot R_(pog))(U_(nom.f)^2)\cdot 100)\)

Ostaje odrediti procijenjenu snagu na svakom dijelu linije. To se može učiniti prema preporukama SP 31-110-2003, klauzula 6.2, tabela 6.1, klauzula 2. Ovisno o broju kuća koje se napajaju kroz dotičnu dionicu, možete koristiti tabelu da odredite specifično opterećenje kuće i izračunate električno opterećenje na dionici vodova. Broj kuća na srednjim dionicama izračunava se kao ukupan broj kuća na grani (na čvoru) na kraju dionice i na sljedećoj dionici.

Na primjer, broj kuća na dionici između čvorova br. 1 i br. 2 jednak je zbiru broja kuća na grani br. 2 i na dionici između čvorova br. 2 i br. 3, tj. N=8+(11+15)=34 kuće. Prema tabeli 6.1 određeno je specifično opterećenje za 34 kuće. U tabeli 6.1 prikazane su vrijednosti samo za 24 i 40 kuća, stoga se za 34 kuće specifična vrijednost opterećenja određuje linearnom interpolacijom:

gdje je m broj uzastopnih dionica linije.

Gore navedene formule ne izazivaju nikakve sumnje, jer su date u referentnim knjigama. Ali postoji jedna stvar koja nije eksplicitno naznačena ni u referentnim knjigama ni u regulatornim dokumentima, a koja izaziva kontroverze među projektantima, naime, „koje opterećenje treba uzeti u obzir izračunatog na dijelu glavnog voda pri izračunavanju gubitka napona?“ Još jednom, „kako odrediti izračunato opterećenje na dionici magistralnog voda, ne u slučaju odabira poprečnog presjeka žice/vodne žice prema kontinuiranoj dozvoljenoj struji, već kada se izračuna gubitak napona na daljinski potrošač?"

Na primjer, u priručniku koji je uredio Yu. G. Barybin, opterećenje na dionicama linije određeno je algebarskim zbrajanjem opterećenja na čvorovima, koji ne uzima u obzir neslaganje između grafova maksimalnog opterećenja potrošača. . Ibid., strana 170:

Proračun gubitka napona treba izvršiti uzimajući u obzir sljedeće okolnosti: ... za dugotrajan rad, početne vrijednosti su izračunata snaga P m ili izračunata struja I m i faktor snage koji odgovara struja.

Slični proračuni dati su u udžbeniku Yu. D. Sibikin. U priručniku S. L. Kuzhekova, ukupni gubitak napona izračunava se kroz zbir momenta opterećenja (moment opterećenja je proizvod snage električnog prijemnika i udaljenosti od njega do centra napajanja), što je u suštini isto kao iu drugim referentnim knjigama, budući da se ne uzima u obzir neusklađenost između maksimuma opterećenja.

Predstavljam obrazloženje koje neki stručnjaci koriste prilikom proračuna.

Prilikom odabira poprečnog presjeka žičane jezgre koristi se koncept projektnog opterećenja kao maksimalnog opterećenja u intervalu od pola sata. Zaista, ovo je preporučljivo kada se dio razmatra odvojeno od ostalih, jer pri odabiru poprečnog presjeka vodiča nije važno kakvo je opterećenje na susjednom dijelu. Druga stvar je izračunavanje gubitka napona. Pošto se gubici u različitim sekcijama zbrajaju, rezultat će biti određena ukupna vrijednost gubitka napona, izračunata iz uslova maksimalnog gubitka napona u svakoj sekciji. U ovom slučaju, izračunata vrijednost ukupnog gubitka pokazuje se precijenjenom, jer se maksimalna opterećenja ne poklapaju u vremenu. Ako gubitak napona prelazi standardnu ​​vrijednost, potrebno je poduzeti mjere za njegovo smanjenje - povećati poprečni presjek žica, podijeliti opterećenje na nekoliko linija. Tako se povećavaju kapitalni troškovi izgradnje linije.

Razmotrimo čvor br. 3 prikazan na Sl. 1. Od čvora polaze dvije grane - za 15 i 11 kuća. Shodno tome, na dionici između čvorova br. 2 i br. 3 (odvojak linije ulazi u čvor br. 3) teče teret od 26 kuća. Odredimo projektno opterećenje u svakoj grani:

• N=26 kuća, P 26 =0,882 kW/kući, P r.26 =26·0,882=22,9 kW;
• N=15 kuća, P 15 =1,2 kW/kući, P r.15 =15·1,2=18 kW;
• N=11 kuća, P 11 =1,5 kW/kući, P r.11 =11·1,5=16,5 kW.

Zbir opterećenja na odlaznim vodovima je veći od izračunatog opterećenja na dolaznom vodu (18+16,5=34,5 kW >22,9 kW). To je normalno, jer se maksimalna opterećenja u odlaznim linijama ne poklapaju u vremenu. Ali ako uzmemo u obzir opterećenje u bilo kojem određenom trenutku, tada, prema Kirchhoffovom prvom pravilu, zbroj opterećenja na odlaznim vodovima ne bi trebao biti veći od 22,9 kW. Shodno tome, ako proračuni uzmu u obzir neslaganje između maksimalnih opterećenja, onda je moguće smanjiti izračunatu vrijednost gubitka napona, a samim tim i kapitalne troškove izgradnje vodova. To se može učiniti ako se na izlaznim vodovima uzme ista vrijednost specifičnog opterećenja kao i na ulazu u čvor, odnosno P 26 = 0,882 kW/kući. Tada će raspodjela opterećenja u odlaznim vodovima biti sljedeća:

• N=15 kuća, P r.15 =N·P 26 =15·0,882=13,2 kW;
• N=11 kuća, P r.11 =N·P 26 =11·0,882=9,7 kW.

Zbir opterećenja u odlaznim vodovima bit će jednak 22,9 kW (projektno opterećenje 26 kuća), odnosno jednako projektnom opterećenju vodova uključenog u čvor br. 3.

Slično razmišljanje može se proširiti na cijelu liniju. Linija na sl. 1 hrani 40 kuća. Specifično opterećenje u ovom slučaju je jednako 0,76 kW/kući, projektno opterećenje P r.40 =N·P 40 =40·0,76=30,4 kW. Da bi Kirchhoffovo prvo pravilo bilo zadovoljeno na svakom čvoru, potrebno je uzeti specifično opterećenje na svim granama linije jednako specifičnom opterećenju za 40 kuća.

Sada možemo formulirati odredbe kojih se treba pridržavati prilikom izračunavanja ukupne vrijednosti gubitka napona.

1. Projektno opterećenje na bilo kojoj dionici pruge određeno je specifičnim opterećenjem prihvaćenim za cijelu liniju.
2. Projektno opterećenje odvojka od glavnog voda do jedne kuće izračunava se na osnovu specifičnog opterećenja za jednu kuću.
3. Prilikom proračuna gubitka napona u dionici sa istim nagibom između grana (ulaza u kuće), moguće je raspoređeno opterećenje zamijeniti koncentrisanim u sredini dionice.

Na sl. 2, glavna linija je podijeljena na dijelove koji označavaju broj kuća koje primaju struju kroz odgovarajući dio.

Rice. 2. Konfiguracija glavne linije sa podjelom na dionice.

Rezultati proračuna gubitka napona prikazani su u tabeli 1. Projektno opterećenje na svakoj lokaciji određeno je specifičnim opterećenjem za 40 kuća - P 40 =0,76 kW/kući.

S obzirom da su sistemi sa naponskim nivoom od 220/380 V još uvijek rasprostranjeni i u pogonu, ova vrijednost napona se koristi u proračunima u ovom članku. Treba imati na umu, prema GOST 29322-2014 Tabela 1 da sada u projektovanim i rekonstruisanim sistemima napajanja treba koristiti vrednost napona 230/400 V.

Tabela 1. Proračun gubitka napona uzimajući u obzir kombinaciju vršnih opterećenja.

Broj parcele	Dužina presjeka, m	Broj kuća, kom.

* dužina sekcije br. 5 je 30· 6=180 m, ali se prema odredbi br. 3, radi pojednostavljenja proračuna, uzima u obzir koncentrisano opterećenje na sredini presjeka, tj. 180/2=90 m.

4. Komentari na metodu proračuna uzimajući u obzir neusklađenost između maksimuma opterećenja

Gore navedena metodologija na prvi pogled izgleda logična i uvjerljiva, posebno za nespecijaliste. Ali ako pokušate to razumjeti, pojavljuje se nekoliko pitanja na koja nije tako lako odgovoriti. Drugim riječima, tehnika ne funkcionira. U nastavku ću dati pitanja pobornicima navedene metodologije i njihove odgovore.

Pitanje br. 1.

Da li metoda proračuna zavisi od dužine prvog dela linije?

odgovor: ne zavisi.

Pretpostavimo da je dužina prve dionice vodova samo 1 m. Dakle, električni otpor ove dionice je prilično mali u odnosu na druge dionice čija je dužina desetine i stotine metara, pa se može zanemariti. U stvari, nalazimo da je čvor br. 1 (vidi sliku 2) premješten na sabirnice RU-0,4 kV TP. U ovoj situaciji ispada da je za proračune potrebno koristiti specifično opterećenje određeno za broj kuća na dionici linije broj 2, odnosno za 34 kuće. Postavlja se još jedno pitanje: „Za koju dužinu dionice br. 1 linije treba koristiti specifično opterećenje određeno za ukupan broj kuća?“ Na ovo pitanje nisam dobio tačan odgovor, ali su me uvjerili da je u praktičnim proračunima ta vrijednost prilično velika (više od deset metara), tako da nema potrebe za utvrđivanjem tačne granice.

Skrećem vam pažnju da nije stvar u tome da li zagovornici proračuna ovu dužinu smatraju dovoljnom ili ne. Važno je da kada bi postojao način da se ova vrijednost odredi, tada bi se identificirao odnos između omjera gubitka napona u dijelovima voda i projektnog opterećenja u odgovarajućim dionicama.

Pitanje br. 2.

Da li metoda proračuna zavisi od dužine vodova između sabirnica RU-0,4 kV i transformatora?

odgovor: ne zavisi.

Linija između transformatora i sabirnica RU-0,4 kV u pravilu je izvedena sabirnicom ili kablom i njena dužina je nekoliko (oko 10) metara. Ali zamislimo da je RU-0,4 kV podržan naponom od 0,4 kV iz druge transformatorske trafostanice ili dizel elektrane (vidi sliku 3) kablom ili nadzemnim vodom dugim nekoliko desetina (na primjer, 50) metara.

Rice. 3. Shema redundanse TP na strani 0,4 kV.

U slučaju nužde, transformator na TS br. 1 se isključuje, a napajanje se vrši preko transformatora TS br. 2 duž redundantne linije. U ovoj situaciji, ispada da je prije odjeljka br. 1 našeg dijagrama (vidi sliku 2) dodan još jedan odjeljak. Autobusi RU-0,4 kV TP br. 1 pretvaraju se u čvor sa tri kraka (naravno, nekoliko linija polazi od TP) - linija br. 1 (40 kuća), linija br. 2 (60 kuća) i linija br. 3 (80 kuća) - i rezervni vod za napajanje. Opterećenje na pomoćnom vodu (a samim tim i gubitak napona u vodovima br. 1, br. 2 i br. 3) određeno je specifičnim opterećenjem za ukupan broj (40+60+80=180) kuća P 180 = 0,586 kW/kući.

Rezultati proračuna za liniju br. 1 (vidi sliku 2) dati su u tabeli. 2.

Tabela 2. Proračun gubitka napona uzimajući u obzir redundantnost TP na naponu od 0,4 kV.

Broj parcele	Dužina presjeka, m	Broj kuća, kom.	Rr, kW	ΔU, %	ΣΔU, %
1	40	40	23,44	0,42	0,42
2	60	34	19,924	0,53	0,95
3	270	26	15,236	1,83	2,77
4	70	11	6,446	0,20	2,97
5	90	11	6,446	0,26	3,23
6	20	1	4	0,63	3,86

Razlika u vrijednosti gubitka na kraju sekcije br. 6, u poređenju sa šemom bez redundanse, iznosi 4,82-3,86 = 0,96%. Napominjemo da se sama konfiguracija linije br. 1 nije promijenila, a gubici u rezervnoj liniji nisu uzeti u obzir. Jednostavno zbog promjene konfiguracije strujnog kruga, ukupni gubici u dotičnoj liniji su se nekako promijenili (u pravcu smanjenja). U ovoj situaciji odmah se nameće sljedeće pitanje (vidi pitanje br. 3).

Pitanje br. 3.

Koje mjere dovode do smanjenja ukupnog gubitka napona u liniji?

odgovor: povećanje poprečnog presjeka vodiča, smanjenje opterećenja na liniji (podjela opterećenja i polaganje dodatnih vodova od transformatorskih podstanica).

Pretpostavimo da se u čvoru br. 1 (vidi sliku 2), kao rezultat dodatne grane, broj kuća povećao sa 6 na 26. Sada se specifično opterećenje promijenilo, pošto se promijenio ukupan broj kuća - bilo je 40, sada je 60; P 60 =0,69 kW/kući. Rezultati proračuna za ovaj slučaj su dati u tabeli. 3.

Tabela 3. Proračun gubitka napona pri povećanju broja kuća na liniji.

Broj parcele	Dužina presjeka, m	Broj kuća, kom.

Kao što vidimo, vrijednost ukupnog gubitka napona na kraju dionice br. 6 smanjena je sa vrijednosti od 4,82% na vrijednost od 4,68%, iako je, logično, sa povećanjem opterećenja ova vrijednost trebala porasti. Ali, prema metodologiji, mjerama za smanjenje ukupnog gubitka napona u dalekovodu treba dodati i povećanje broja kuća na liniji. Ovaj apsurdni zaključak također pokazuje da gore navedena tehnika ne funkcionira.

Pitanje br. 4.

Da li uslov uvek treba da bude ispunjen kada je zbir opterećenja deonica linije koje izlaze iz čvora jednaka izračunatom opterećenju deonice koja ulazi u čvor?

odgovor: uvijek, sa izuzetkom ulazne grane u jednu kuću.

Zahtjev za izračunavanjem gubitaka na ulaznoj grani do kuće prema proračunskom opterećenju jedne kuće očito je uzrokovan razmatranjima da u ovom slučaju ne govorimo o podudarnosti maksimuma, jer ne postoji podudarnost maksimuma opterećenja različitih potrošača. zbog činjenice da je jednostavno jedan potrošač jedini. Pogledajmo sekcije br. 5 i br. 6 detaljnije (vidi sliku 2). Na lokaciji br. 6 u proračunu se koristi projektno opterećenje jedne kuće, koje je jednako specifičnom opterećenju jedne kuće P p 1 = P 1 = 4 kW. Nećemo zamijeniti raspoređeno opterećenje koncentrisanim opterećenjem u sekciji br. 5 i pokušat ćemo odrediti projektno opterećenje na svakom segmentu između grana (ulaza) prema kućama. Na dionici pruge između kuća br. 11 i br. 9 (br. 10) očigledno treba koristiti istu projektnu vrijednost opterećenja. Na segmentu između krakova do kuća br. 7 (br. 8) i br. 9 (br. 10) već je projektovano opterećenje određeno specifičnim opterećenjem čitavog voda:

N=3 kuće, P 40 =0,76 kW/kući, P r.3 =N·P 40 =3·0,76=2,28 kW.

Ovdje se postavlja legitimno pitanje: "Zašto je opterećenje tri kuće manje od opterećenja jedne kuće?" Čak i ako su 3 kuće priključene na različite faze linije, ni u ovom slučaju opterećenje faza ne bi trebalo biti niže od 4 kW. Ako su kuće priključene na istu fazu, onda čak i uzimajući u obzir neslaganje između maksimalnih opterećenja, ovo opterećenje ni na koji način ne može biti manje od opterećenja jedne kuće, odnosno 4 kW. Koliko kuća trebate spojiti da biste premašili opterećenje od 4 kW?

N=P r.1 /P 40 =4/0,76=5,3 ~ 6 kuća.

Očigledno, ovdje postoji i mana u metodologiji, jer u ovom slučaju dolazi do potcjenjivanja gubitka napona zbog neopravdanog podcjenjivanja proračunskog opterećenja u dijelovima ogranaka od 5 kuća ili manje.

5. Greške u metodologiji za proračun gubitka napona uzimajući u obzir nesklad između maksimuma opterećenja

Pitanja koja su formulisana zagovornicima navedene metodologije jasno su pokazala njenu nedoslednost u nekim slučajevima. To ne znači da je u drugim slučajevima sve u redu, naprotiv, primjeri nekonzistentnosti u proračunima pokazuju da proračuni korištenjem ove metode nisu matematički opravdani i ne mogu se koristiti. U nastavku su navedene glavne greške koje su napravljene prilikom izvođenja metodologije.

Greška br. 1: omjer gubitka napona u različitim područjima nije uzet u obzir.

Ova greška je jasno prikazana u pitanju br. 3 (vidi tabelu 3). Sa povećanjem broja kuća, gubici napona u dionici br. 1 su neznatno porasli (sa 0,54% na 0,74%), ali su na ostalim dionicama gubici smanjeni. Posebno je očigledan dio br. 3. Na njemu su gubici napona smanjeni sa 2,37 na 2,15%, odnosno za isti iznos za koji su porasli u sekciji br. Ali, povećanje gubitka napona u sekciji br. 1 izgleda logično, jer je opterećenje u ovoj sekciji povećano. Ali kako možemo objasniti smanjenje gubitka napona u drugim područjima koja nemaju nikakve veze s dodatnim opterećenjem? I što je najvažnije, kako objasniti smanjenje ukupnog gubitka napona na kraju sekcija br. 3, br. 4, br. 5 i br. 6?

Kada bi dužina dionice br. 1 bila dovoljno velika u odnosu na ostale dionice (dakle bi veličina gubitka napona u ovoj dionici bila najveća) da kompenzira pad napona u preostalim dionicama, tada bi formalno sve izgledalo logično: ako povećamo opterećenje, ukupni gubici će se povećati na kraju svake dionice (iako bi unutar svake dionice, osim prve, došlo do smanjenja veličine gubitka napona). Shodno tome, uzimanje u obzir omjera gubitka napona između različitih sekcija bi nekako formalno ispravilo situaciju, ali bi, naravno, donekle zakompliciralo proračune. Još jednom da napomenem da pitanje smanjenja gubitka napona u posebnom dijelu i dalje ostaje otvoreno.

Greška br. 2: visoka korelacija grafova iste vrste opterećenja, kao i grafova grananja i grafa ukupnog opterećenja nije uzeta u obzir.

Cijela linija hrani istu vrstu opterećenja, odnosno ljetne kućice vrtlarskih udruženja. Za grafove opterećenja različitih presjeka, maksimalna potrošnja energije (vrhovi) se opaža približno u isto vrijeme, odnosno može se govoriti o visokoj korelaciji (odnosu) ovih grafova. Kao rezultat sabiranja ovih grafova, dobija se graf opterećenja, koji ima još veću korelaciju u odnosu na zbrojene grafove. Na sl. Slika 4 prikazuje grafikone opterećenja na različitim granama linije (označeno plavom i crvenom bojom), kao i njihov graf ukupnog opterećenja (označeno crnom). U primjeru koji se razmatra (slika 2) to je čvor br. 3 sa dva kraka od 11 i 15 kuća, respektivno, kao i dionica br. 3 linije, gdje je zbir grafova opterećenja ovih grana posmatrano.

Rice. 4. Grafikoni opterećenja linijskih grana (crveni i plavi) i njihov graf ukupnog opterećenja (crni).

Postoji pozitivna korelacija između grafova grananja, odnosno očigledan je opšti trend povećanja opterećenja u vremenskom intervalu od 9 do 18 sati, a smanjenje u ostatku vremena. Istovremeno, jasno je da postoje vremenski intervali, na primjer, oko 10 ili 14 sati, kada je na jednom grafikonu jasno vidljiv vrhunac opterećenja, a na drugom nema vrhunca (10 sati), pa čak ni primećuje se pad (14 i 16 sati). Dakle, zaista, možemo govoriti o neskladu u dijagramima opterećenja nepovezanih (tj. nepovezanih u seriju) grana voda, a to se uzima u obzir u proračunima smanjenjem specifičnog opterećenja na dovodnoj dionici (odsjek br. 3). Istovremeno, jasno je pokazano da se vrhovi svake pojedinačne grane i vrhovi grafa ukupnog opterećenja vremenski praktično poklapaju, što znači visoku pozitivnu korelaciju grafova opterećenja uzastopnih dionica pruge. Posljedično, proračuni korištenjem metode uzimajući u obzir neusklađenost maksimuma opterećenja će dovesti do potcjenjivanja izračunate vrijednosti ukupnog gubitka napona.

6. Proračun gubitka napona na osnovu maksimalnog opterećenja u intervalu od pola sata

Zbog nedostataka metodologije za proračun ukupnog gubitka napona, uzimajući u obzir neslaganje između grafova maksimalnog opterećenja datih gore, proračun gubitaka napona u sekcijama treba izvršiti prema projektnom opterećenju, definisanom kao maksimalno opterećenje na interval od pola sata. Za podjelu linije na dijelove, pogledajte sl. 5; Rezultati proračuna dati su u tabeli. 4.

Rice. 5. Konfiguracija glavne linije sa pravilnom podjelom na sekcije.

Tabela 4. Proračun gubitka napona na osnovu projektnog (maksimalno u polusatnom intervalu) opterećenja na dionicama vodova.

Broj parcele	Dužina presjeka, m	Broj kuća, kom.

7. Zaključci

1. Proračun gubitka napona metodom koja uzima u obzir neslaganje između krivulja maksimalnog opterećenja dovodi do potcjenjivanja izračunate vrijednosti.
2. Proračun gubitka napona u dijelovima voda treba izvršiti na osnovu izračunatog opterećenja dionice; Izračunato opterećenje treba shvatiti kao maksimalno opterećenje u intervalu od pola sata.
3. Projektno opterećenje na lokaciji određeno je brojem kuća koje se napajaju kroz datu lokaciju i specifičnim opterećenjem određenim za ovaj broj kuća.
4. Nije dozvoljeno zamijeniti raspoređeno opterećenje koncentrisanim opterećenjem primijenjenim na sredini dionice zbog razlike u specifičnim opterećenjima u sekcijama.
5. Ukupna vrijednost gubitka napona na vodu od trafostanice do kuće br. 11 iznosila je:

• pri izračunavanju prema metodi uzimajući u obzir neslaganje između maksimalnih opterećenja - 4,82%;
• kada se računa na osnovu maksimalnog opterećenja na polusatnom intervalu - 6,53%.

Razlika je 1,71%.

8. Književnost

1. SP 31-110-2003 “Projektovanje i ugradnja električnih instalacija stambenih i javnih zgrada.”
2. RD 34.20.185-94 “Uputstvo za projektovanje gradskih električnih mreža.”
3. Priručnik za projektovanje električnih mreža i električne opreme / Ed. Yu. G. Barybina i drugi - M.: Energoatomizdat, 1991.
4. Napajanje industrijskih preduzeća i instalacija: Udžbenik za prof. udžbenik ustanove. / Yu. D. Sibikin, M. Yu. Sibikin, V. A. Yashkov - M.: Viš. škola, 2001.
5. Praktični vodič za električne mreže i električnu opremu / S. L. Kuzhekov, S. V. Goncharov. - Rostov n/d.: Phoenix, 2007.

Proračun pada napona pri napajanju potrošača pomoću radijalnih krugova je prilično jednostavan. Jedna sekcija, jedna sekcija kabla, jedna dužina, jedna struja opterećenja. Zamjenjujemo ove podatke u formulu i dobivamo rezultat.

Pri napajanju potrošača preko glavnih kola (petlje) teže je izračunati pad napona. U stvari, morate izvršiti nekoliko kalkulacija pada napona za jednu liniju: trebate izvršiti proračun pada napona za svaku sekciju. Dodatne poteškoće nastaju kada se promijeni potrošnja energije električnih prijemnika koji se napajaju iz glavnog kola. Promjena snage jednog električnog prijemnika odražava se na cijeli lanac.

Koliko je u praksi uobičajeno napajanje strujom preko glavnih kola i petlji? Postoji mnogo primjera koji se mogu navesti:

• U grupnim mrežama to su rasvjetne mreže i mreže utičnica.
• U stambenim zgradama, podne ploče se napajaju pomoću glavnih strujnih krugova.
• U industrijskim i poslovnim zgradama često se koriste glavni strujni krugovi i napajanje u petlji panela.
• Sabirnica je primjer napajanja potrošača preko magistralnog kola.
• Napajanje za stubove vanjske putne rasvjete.

Razmotrimo izračunavanje pada napona na primjeru vanjske rasvjete.

Pretpostavimo da trebate izračunati pad napona za četiri stuba vanjske rasvjete, koja se uzastopno napajaju iz panela vanjske rasvjete ShchNO.

Dužina sekcija od štita do stuba, između stubova: L1, L2, L3, L4.
Struja koja teče kroz sekcije: I1, I2, I3, I4.
Pad napona u sekcijama: dU%1, dU%2, dU%3, dU%4.
Struja koju troše lampe na svakom polu, Ilamp.

Stubovi se napajaju petljom, odnosno:

• I4=Svjetlo
• I3=I4+Lamp
• I2=I3+Lamp
• I1=I2+Lamp

Struja koju troši lampa nije poznata, ali je poznata snaga lampe i njen tip (bilo iz kataloga ili prema klauzuli 6.30 SP 31-110-2003).

Struja se određuje po formuli:

Formula za izračunavanje ukupne fazne struje

I f - ukupna fazna struja
P - aktivna snaga
U f - fazni napon
cosφ - faktor snage
N f - broj faza (N f =1 za jednofazno opterećenje, N f =3 za jednofazno opterećenje)

Da vas podsjetim da je linearni (faza-faza) napon √3 puta veći od faznog napona:

Prilikom izračunavanja pada napona u trofaznoj mreži pretpostavlja se pad napona u mreži, au jednofaznim mrežama u obzir se uzima pad napona u jednoj fazi.

Pad napona se izračunava pomoću formula:

I f - ukupna fazna struja koja teče kroz sekciju
R - otpor preseka
cosφ - faktor snage

Otpor presjeka se izračunava pomoću formule

ρ - otpornost provodnika (bakar, aluminijum)
L - dužina presjeka
S - poprečni presjek provodnika
N je broj paralelnih provodnika u liniji

Tipično, katalozi daju specifične vrijednosti otpora za različite poprečne presjeke vodiča

Ako postoje informacije o otpornosti vodiča, formule za izračunavanje pada napona imaju oblik:

Formula za proračun pada napona u trofaznom kolu

Zamjenjujući u formulu odgovarajuće vrijednosti struja, otpornosti, dužine, broja paralelnih vodiča i faktora snage, izračunavamo veličinu pada napona u presjeku.

Regulatorni dokumenti reguliraju vrijednost relativnog pada napona (u postotku od nominalne vrijednosti), koji se izračunava po formuli:

U je nazivni napon mreže.

Formula za izračunavanje relativnog pada napona ista je za trofaznu i jednofaznu mrežu. Prilikom izračunavanja u trofaznoj mreži, trebate zamijeniti trofazni pad i nazivni napon, kada se izračunava u jednofaznoj mreži - jednofazni:

Teorija je gotova, pogledajmo kako to implementirati koristeći DDECAD.

Uzmimo sljedeće početne podatke:

• Snaga lampe 250W, cosφ=0,85.
• Udaljenost između stubova, od štita do prvog stuba je L1=L2=L3=L4=20m.
• Stubovi se napajaju bakarnim kablom 3×10.
• Ogranak od strujnog kabla do lampe se izvodi kablom 3×2,5, L=6m.

Za svaku kolonu kreiramo tablicu proračuna.

Podatke za lampu popunjavamo u svakoj proračunskoj tabeli:


Računsku tabelu kolonu 4 povezujemo sa proračunskom tabelom kolona 3, kolonom 2 - kolonom 3, kolonom 1 - kolonom 2, SCHO - kolonom 1:


Zatim, iz tabele proračuna SCHO, vrijednost pada napona izračunatog programom na kraju prvog odjeljka (kolona 1) prenosi se u zelenu ćeliju tablice proračuna, kolona 1:


Vrijednosti treba prenijeti upućivanjem na ćeliju tabele proračuna panela višeg nivoa. U slučaju kolone 1 i SCHO to se radi ovako:

1. U tablici proračuna, kolona 1, kursor se postavlja na zelenu ćeliju u koloni “∆U”.
2. Kliknite na "=".
3. Prebacite se na tablicu SCHO proračuna.
4. Postavite kursor na ćeliju u koloni “∆U ∑”, koja se nalazi u redu Kolona 1.
5. Pritisnite "Enter".

Dobijamo izračunati pad napona na kraju druge sekcije (kolona 2) - 0,37% i izračunati pad napona na lampi - 0,27%.

Isto radimo za sve ostale tabele proračuna i dobijamo izračunate vrednosti pada napona u svim sekcijama.
Pošto smo povezivali tabele (pomoću programa, povezujući jednu tabelu sa drugom i ručno, prenoseći vrednosti pada napona), dobili smo povezani sistem. Ako napravite bilo kakve promjene sve će biti u redu automatski preračunato.

Prilikom projektovanja električnih instalacija potrebno je izvršiti tačne proračune gubitka napona u kablu. Ovo sprečava da površina žica postane prevruća tokom rada. Zahvaljujući ovim mjerama moguće je izbjeći kratke spojeve i prijevremeni kvar kućnih aparata.

Osim toga, formula vam omogućava da pravilno odaberete promjer poprečnog presjeka žice, koji je pogodan za različite vrste elektroinstalacijskih radova. Pogrešan izbor može uzrokovati kvar cijelog sistema. Online kalkulacija olakšava zadatak.

Kako izračunati gubitak napona?

Online kalkulator vam omogućava da pravilno izračunate potrebne parametre, što će dodatno smanjiti pojavu raznih vrsta problema. Da biste samostalno izračunali gubitak električnog napona, koristite sljedeću formulu:

U =(P*ro+Q*xo)*L/U nom:

• P je aktivna snaga. Mjeri se u W;
• Q – reaktivna snaga. Jedinica mjere var;
• ro – djeluje kao aktivni otpor (Ohm);
• xo – reaktansa (m);
• U nom je nazivni napon (V). Navedeno je u tehničkom listu uređaja.

Prema pravilima za projektovanje električnih instalacija (PUE), prihvatljivom normom za moguća odstupanja napona smatra se:

• u strujnim krugovima ne može biti veći od +/- 6%;
• u stambenom prostoru i šire do +/- 5%;
• u proizvodnim preduzećima od +/- 5% do -2%.

Gubici električnog napona od transformatorske instalacije do stambenog prostora ne bi trebali biti veći od +/- 10%.

Tokom procesa projektovanja, preporučuje se da se opterećenje na trofaznoj liniji ujednači. Dozvoljena norma je 0,5 kV. Prilikom montažnih radova, elektromotori moraju biti povezani na linearne provodnike. Linija rasvjete će biti između faze i neutralne. Kao rezultat toga, opterećenje je pravilno raspoređeno između vodiča.

Prilikom izračunavanja gubitka napona u kablu, za osnovu se uzimaju date vrijednosti struje ili snage. Na produženoj električnoj liniji uzima se u obzir induktivna reaktancija.

Kako smanjiti gubitke?

Jedan od načina da se smanji gubitak napona u vodiču je povećanje njegovog poprečnog presjeka. Osim toga, preporučuje se smanjenje njegove dužine i udaljenosti od odredišta. U nekim slučajevima ove metode se ne mogu uvijek koristiti iz tehničkih razloga.U većini slučajeva smanjenje otpora omogućava normalizaciju rada linije.

Glavni nedostatak velike površine poprečnog presjeka kabla su značajni materijalni troškovi tokom upotrebe. Zato vam ispravan proračun i odabir potrebnog promjera omogućavaju da se riješite ove nevolje. Online kalkulator se koristi za projekte sa visokonaponskim vodovima. Ovdje program pomaže da se pravilno izračunaju tačni parametri za električni krug.

Glavni uzroci gubitka napona

Veliki gubici električnog napona nastaju zbog prevelike disipacije energije. Kao rezultat toga, površina kabela postaje vrlo vruća, što uzrokuje deformaciju izolacijskog sloja. Ova pojava je uobičajena na visokonaponskim vodovima gdje se javljaju velika opterećenja.

Glavna centrala 2.2. Indikacije faznih napona nakon prve sekcije kablovske linije

Parametri rezervnog napajanja:

• Maksimalna snaga dizel elektrane – 600 kW,
• Kablovska linija – 3 kabla AVBbShv 4x240, spojeni paralelno,
• Dužina kablovske linije – 250 m.

Na osnovu ovih parametara možemo jasno zaključiti da će kapacitet dizel elektrane i rezervnog kabelskog voda, uzimajući u obzir pad napona, biti dovoljan za najviše polovicu zahtjeva za maksimalno opterećenje, što je potpuno neprihvatljivo.

Stoga nema smisla pratiti kvalitetu hrane preko dizel elektrane.

Preuzmite datoteku

Zaključno - kao što je obećano, dobra knjiga o izračunavanju gubitka napona i gubitka napona u kablu. Biće veoma zanimljivo svima koji su zainteresovani za ovaj članak. Danas se takve knjige više ne pišu.

/ Brošura iz Električarske biblioteke. Daje uputstva i proračune neophodne za odabir presjeka žica i kablova do 1000 V. Korisno za one koje zanimaju primarni izvori., zip, 1,57 MB, preuzeto: 385 puta./