Sådan beregnes spændingsfaldet langs kablets længde i elektriske netværk

Når man beregner tabet af elektricitet i et kabel, er det vigtigt at tage højde for dets længde, kernetværsnit, specifik induktiv modstand og ledningsforbindelse. Takket være denne baggrundsinformation vil du være i stand til selvstændigt at beregne spændingsfaldet.

Typer og struktur af tab

Selv de mest effektive strømforsyningssystemer har et vist strømtab. Tab forstås som forskellen mellem den elektriske energi, der gives til brugerne, og det faktum, at den kom til dem. Dette skyldes systemernes ufuldkommenhed og de fysiske egenskaber af de materialer, de er lavet af.

Den mest almindelige type strømtab i elektriske netværk er forbundet med spændingstab på grund af kabellængde.For at normalisere finansielle omkostninger og beregne deres faktiske værdi blev følgende klassifikation udviklet:

1. teknisk faktor. Det er relateret til funktionerne i fysiske processer og kan ændre sig under påvirkning af belastninger, betingede faste omkostninger og klimatiske forhold.
2. Omkostningerne ved at bruge yderligere forsyninger og tilvejebringe de nødvendige betingelser for teknisk personales aktiviteter.
3. kommerciel faktor. Denne gruppe inkluderer afvigelser på grund af ufuldkommenhed af instrumentering og andre punkter, der fremkalder en undervurdering af elektrisk energi.

De vigtigste årsager til spændingstab

Hovedårsagen til tabet af strøm i kablet er tabet i elledninger. I en afstand fra kraftværket til forbrugerne spredes ikke kun elektricitetskraften, men også spændingsfaldene (som, når de når en værdi mindre end den mindst tilladte værdi, kan fremkalde ikke kun ineffektiv drift af enhederne, men også deres fuldstændige ubrugelighed.

Tab i elektriske netværk kan også være forårsaget af den reaktive komponent i en sektion af et elektrisk kredsløb, det vil sige tilstedeværelsen af ​​eventuelle induktive elementer i disse sektioner (disse kan være kommunikationsspoler og kredsløb, transformere, lav- og højfrekvente drosler, elektriske motorer).

Måder at reducere tab i elektriske netværk

Netværksbrugeren kan ikke påvirke tabene i krafttransmissionslinjen, men kan reducere spændingsfaldet i kredsløbssektionen ved at forbinde dets elementer korrekt.

Det er bedre at forbinde kobberkabel til kobberkabel og aluminiumkabel til aluminiumkabel.Det er bedre at minimere antallet af ledningsforbindelser, hvor kernematerialet ændres, da der på sådanne steder ikke kun spredes energi, men også varmeudviklingen øges, hvilket, hvis niveauet af termisk isolering er utilstrækkeligt, kan være en brandfare. I betragtning af kobbers og aluminiums ledningsevne og resistivitet er det mere effektivt at bruge kobber med hensyn til energiomkostninger.

Hvis det er muligt, når du planlægger et elektrisk kredsløb, er det bedre at forbinde eventuelle induktive elementer såsom spoler (L), transformatorer og elektriske motorer parallelt, da ifølge fysikkens love falder den samlede induktans af et sådant kredsløb, og når forbundet i serie, tværtimod øges det.

Kapacitive enheder (eller RC-filtre i kombination med modstande) bruges også til at udglatte den reaktive komponent.

Afhængigt af princippet om at forbinde kondensatorer og forbrugeren er der flere typer kompensation: personlig, gruppe og generel.

1. Med personlig kompensation er kapacitanserne forbundet direkte til det sted, hvor reaktiv effekt vises, det vil sige deres egen kondensator - til en asynkronmotor, en mere - til en gasudladningslampe, en mere - til en svejsning, en mere - for en transformer osv. På dette tidspunkt aflastes de indgående kabler fra reaktive strømme til den enkelte bruger.
2. Gruppekompensation involverer at forbinde en eller flere kondensatorer til flere elementer med store induktive egenskaber. I denne situation er den regelmæssige samtidige aktivitet af flere forbrugere forbundet med overførslen af ​​total reaktiv energi mellem belastninger og kondensatorer. Linjen, der leverer elektrisk energi til en gruppe belastninger, aflastes.
3. Generel kompensation involverer indsættelse af kondensatorer med en regulator i hovedtavlen, eller hovedtavlen. Den evaluerer det faktiske forbrug af reaktiv effekt og til- og frakobler hurtigt det nødvendige antal kondensatorer. Som følge heraf reduceres den samlede effekt fra netværket til et minimum i overensstemmelse med den øjeblikkelige værdi af den nødvendige reaktive effekt.
4. Alle installationer til kompensation for reaktiv effekt inkluderer et par kondensatorgrene, et par trin, som er dannet specifikt til det elektriske netværk, afhængigt af potentielle belastninger. Typiske dimensioner af trin: 5; ti; tyve; tredive; halvtreds; 7,5; 12,5; 25 kvm.

For at erhverve store trin (100 eller flere kvar), er små forbundet parallelt. Belastningerne på netværket reduceres, koblingsstrømmene og deres interferens reduceres. I netværk med mange høje overtoner af netspændingen er kondensatorer beskyttet af drosler.

Automatiske kompensatorer giver netværket udstyret med dem følgende fordele:

• reducere belastningen af ​​transformere;
• gør kravene til kabeltværsnit enklere;
• gøre det muligt at belaste elnettet mere end muligt uden kompensation;
• eliminere årsagerne til et fald i netspændingen, selv når belastningen er forbundet med lange kabler;
• øge effektiviteten af ​​mobile generatorer på brændstof;
• gøre det lettere at starte elektriske motorer;
• øge cosinus phi;
• eliminere reaktiv effekt fra kredsløbene;
• beskytte mod overspændinger;
• forbedre justering af netværkets ydeevne.

Kalkulator for kabelspændingstab

For ethvert kabel kan spændingstabsberegning foretages online. Nedenfor er en online spændingskabeltabsberegner.

Lommeregneren er under udvikling og vil snart være tilgængelig.

Formelberegning

Hvis du uafhængigt vil beregne, hvad spændingsfaldet i ledningen er, givet dens længde og andre faktorer, der påvirker tabene, kan du bruge formlen til at beregne spændingsfaldet i kablet:

ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,

hvor U - nominel spænding ved indgangen til netværket;

U er spændingen på et separat netværkselement (tabene beregnes som en procentdel af den nominelle spænding til stede ved indgangen).

Ud fra dette kan vi udlede formlen til beregning af energitab:

ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,

hvor U - nominel spænding ved indgangen til netværket;

I er den aktuelle netværksstrøm;

U er spændingen på et separat netværkselement (tabene beregnes som en procentdel af den nominelle spænding til stede ved indgangen).

Tabel over spændingstab langs kablets længde

Nedenfor er de omtrentlige spændingsfald langs kablets længde (Knorring-tabel). Vi bestemmer det nødvendige afsnit og ser på værdien i den tilsvarende kolonne.

Trådtråde udstråler varme, når strømmen løber. Strømmens størrelse bestemmer sammen med ledernes modstand graden af ​​tab. Hvis du har data om kablets modstand og mængden af ​​strøm, der passerer gennem dem, kan du finde ud af mængden af ​​tab i kredsløbet.

Tabellerne tager ikke højde for induktiv reaktans, som når du bruger ledninger, er den for lille og kan ikke være ens aktiv.

Hvem betaler for strømtab

Tab af elektricitet under transmission (hvis den transmitteres over lange afstande) kan være betydelige. Dette påvirker den økonomiske side af sagen. Den reaktive komponent tages i betragtning ved fastsættelse af den generelle takst for brug af mærkestrøm for befolkningen.

For enfasede linjer er det allerede inkluderet i prisen under hensyntagen til netværksparametrene. For juridiske enheder beregnes denne komponent uanset aktive belastninger og er angivet særskilt i den medfølgende faktura til en speciel pris (billigere end aktiv). Dette gøres på grund af tilstedeværelsen i virksomheder af et stort antal induktionsmekanismer (for eksempel elektriske motorer).

Energitilsynsmyndighederne fastlægger det tilladte spændingsfald eller standarden for tab i elektriske netværk. Brugeren betaler for tabene under kraftoverførsel. Derfor er det fra forbrugerens synspunkt økonomisk fordelagtigt at tænke på, hvordan man reducerer dem ved at ændre det elektriske kredsløbs egenskaber.

Lignende artikler: