Падът на напрежението на кабел за пренос на енергия може да бъде точно изчислен с помощта на формула стъпка-по-стъпка, чиято основа е ΔU=I × R. Падът на напрежението обикновено трябва да се контролира в рамките на 5% от напрежението на системата (напр. не повече от 19V за 380V система).
Основни причини за падане на напрежението Кабелите по своята същност притежават съпротивление и реактивно съпротивление. Когато през тях протича ток, възниква загуба на енергия, изразяваща се в спад на напрежението. Влиятелните фактори включват:
Материал на кабела: Съпротивлението на медния кабел (0,0174 Ω·mm²/m) е по-ниско от алуминиевия кабел (0,0283 Ω·mm²/m), което води до по-малък спад на напрежението;
Дължина на кабела: Колкото по-дълъг е кабелът, толкова по-голям е спадът на напрежението;
Площ на напречното-сечение: Колкото по-малко е напречното-сечение, толкова по-голямо е съпротивлението и толкова по-значителен е спадът на напрежението;
Ток на натоварване: Колкото по-висока е мощността, толкова по-висок е токът и толкова по-значителен е спадът на напрежението;
Фактор на мощността: Индуктивните товари (като двигатели) имат нисък фактор на мощността, което влошава спада на напрежението.
Дву{0}} или три-стъпков метод за изчисляване на спада на напрежението на кабела
Стъпка 1: Изчислете тока на линията
I
I Приложимо за три{0}}фазни AC системи:
I
=
P
3
×
U
×
cos
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: Мощност на натоварване (kW)
U
U: Линейно напрежение (kV), обикновено 380V, т.е. 0,38kV
cos
θ
cosθ: Фактор на мощността, обикновено приеман като 0,8-0,85
Пример: 55kW двигател,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
Стъпка 2: Изчислете съпротивлението на кабела
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: Съпротивление на проводника (0,0174 за мед, 0,0283 за алуминий)
L
L: Дължина на кабела (метри)
S
S: Площ на напречното-сечение на проводника (mm²)
Пример: меден кабел с дължина 100 метра, 16 mm²,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
Стъпка 3: Изчислете спада на напрежението
Δ
U
ΔU Най-простата практическа формула (пренебрегвайки реактивното съпротивление):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
К: За три{0}}фазни системи, вземете
3
≈ 1.732
3
≈1,732, единична-фаза е 1 или 2 (брой вериги)
Продължавайки от предишния пример:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7V, което представлява 5,2% от 380V, леко надвишаващо допустимия диапазон, напречното-сечение трябва да се увеличи.
