Η πτώση τάσης ενός καλωδίου μετάδοσης ισχύος μπορεί να υπολογιστεί με ακρίβεια χρησιμοποιώντας έναν τύπο-βήμα προς-βήμα, ο πυρήνας του οποίου είναι ΔU=I × R. Η πτώση τάσης θα πρέπει γενικά να ελέγχεται εντός του 5% της τάσης του συστήματος (π.χ. όχι περισσότερο από 19V για ένα σύστημα 380V).
Κύρια αίτια πτώσης τάσης Τα καλώδια έχουν εγγενώς αντίσταση και αντίσταση. Όταν το ρεύμα ρέει μέσα από αυτά, συμβαίνει απώλεια ενέργειας, που εκδηλώνεται ως πτώση τάσης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν περιλαμβάνουν:
Υλικό καλωδίου: Η ειδική αντίσταση καλωδίου χαλκού (0,0174 Ω·mm²/m) είναι χαμηλότερη από το καλώδιο αλουμινίου (0,0283 Ω· mm²/m), με αποτέλεσμα μικρότερη πτώση τάσης.
Μήκος καλωδίου: Όσο μεγαλύτερο είναι το καλώδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η πτώση τάσης.
Επιφάνεια διατομής-: Όσο μικρότερη είναι η διατομή-τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση και τόσο πιο σημαντική είναι η πτώση τάσης.
Ρεύμα φορτίου: Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα και τόσο πιο σημαντική είναι η πτώση τάσης.
Συντελεστής ισχύος: Τα επαγωγικά φορτία (όπως οι κινητήρες) έχουν χαμηλό συντελεστή ισχύος, ο οποίος επιδεινώνει την πτώση τάσης.
Μέθοδος δύο- ή τριών-βημάτων για τον υπολογισμό της πτώσης τάσης του καλωδίου
Βήμα 1: Υπολογισμός ρεύματος γραμμής
I
Ι Ισχύει για τρία-συστήματα AC:
I
=
P
3
×
U
×
cos
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: Ισχύς φορτίου (kW)
U
U: Τάση γραμμής (kV), συνήθως 380 V, δηλαδή 0,38 kV
cos
θ
cosθ: Συντελεστής ισχύος, γενικά λαμβάνεται ως 0,8-0,85
Παράδειγμα: κινητήρας 55 kW,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
Βήμα 2: Υπολογίστε την αντίσταση του καλωδίου
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: ειδική αντίσταση αγωγού (0,0174 για χαλκό, 0,0283 για αλουμίνιο)
L
L: Μήκος καλωδίου (μέτρα)
S
S: Διατομή αγωγού-(mm²)
Παράδειγμα: καλώδιο χαλκού μήκους 100 μέτρων, 16 mm²,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
Βήμα 3: Υπολογίστε την πτώση τάσης
Δ
U
ΔU Ο απλούστερος πρακτικός τύπος (αγνοώντας την αντίδραση):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
Κ: Για συστήματα τριών- φάσεων, πάρτε
3
≈ 1.732
3
≈1.732, η μονοφασική-είναι 1 ή 2 (αριθμός κυκλωμάτων)
Συνεχίζοντας από το προηγούμενο παράδειγμα:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7V, που αντιστοιχεί στο 5,2% των 380 V, υπερβαίνοντας ελαφρώς το επιτρεπόμενο εύρος, η διατομή- πρέπει να αυξηθεί.
