Допустимые потери напряжения в кабеле
Допустимые потери напряжения в кабеле — это очень важный параметр, на который необходимо постоянно обращать внимание. Линии электропередач передают ток от распределительного устройства непосредственно к потребителю с помощью токоведущих жил, которые имеют разную протяженность. Важно учитывать, что в точке входа и выхода напряжение различается в связи с потерями, которые непременно возникают из-за значительной длины проводника.
Напряжение по длине кабеля постепенно падает из-за очень высокого тока, который провоцирует увеличение сопротивления проводника. Чем больше будет протяжённость линии, тем больше в итоге окажутся потери. Если проводник того же сечения имеет меньше домну, то потери в разы сократятся. Допустимое падение напряжения в кабеле важно учитывать ещё на этапе монтажа линий, обращая внимание в первую очередь на длину проводника.
Результат понижения напряжения
Если изучить нормативные документы, то станет понятно, что потери на линии, которая проходит от трансформатора до самого дальнего энергозагруженного участка для объектов жилого и общественного типа не должны превышать девяти процентов.
Допустимые потери напряжения ПУЭ до главного ввода не должны превышать пяти процентов. Максимальный показатель от ввода до конечного потребителя достигает четырёх процентов. Если говорить о трёхфазных сетях на три или четыре провода, то номинальное напряжение должно быть 400 В с добавкой в десять процентов при нормальных условиях эксплуатации.
Расчет допустимых потерь напряжения необходим для того, чтобы избежать множества проблем:
- Некорректной работы осветительных приборов, энергозависимых установок и оборудования.
- При сниженном напряжении некоторые виды электрического оборудования могут просто не включаться или вовсе выйти из строя.
- Может значительно снизиться ускорение вращающего элемента электрических моторов непосредственно при пусковом токе. Также помимо потери учитываемой энергии может отключаться мотор при перегреве.
- Нагрузка будет неравномерно распределяться между потребителями, а также на дальнем конце провода с большой протяжённостью.
- Осветительные приборы могут начать работать лишь в половину накала, в связи с чем возникает недоиспользование мощности тока во всей сети, а также потери электричества.
Когда кабель в рабочем режиме, допустимое падение напряжения в линии не должно превышать пяти процентов. Именно это значение является оптимальным для электрических сетей, так как в энергетических отраслях длина кабелей во много раз больше и показатели на самой дальней точке будут значительно различаться.
Если говорить о линиях электрических передач, то к их характеристикам предъявляют более высокие требования. Повышенное внимание рекомендуется уделять как потерям напряжения на магистральных сетях, так и на линиях вторичного назначения.
Из-за чего может упасть напряжение
Известно, что кабели состоят из проводников, в качестве которых используют преимущественно медные или алюминиевые жилы, которые тщательно покрывает изоляционный материал. После этого провод помещают в специальную, полностью герметичную оболочку, которую ещё называют диэлектрический корпус. Если протяжённость электрической магистрали достаточно велика, то жилы могут начать действовать по принципу конденсатора, который формирует заряд с емкостным сопротивлением.
Напряжение всегда падает в соответствии с определённой схемой:
- Проводник, по которому проходит ток, начинает перегреваться, из-за чего возникает емкостное сопротивление как часть реактивного.
- Из-за прямого влияния преобразований, которые протекают прямо на обмотках трансформаторов, а также реакторах и других элементах цепи, мощность электроэнергии рано или поздно становится индуктивного типа.
- Резистивное сопротивление токоведущих жил становится активным сопротивлением всех фаз электрической цепи.
- Кабель обязательно подключают на токовую нагрузку, которая имеет комплексное сопротивление по всем токоведущим жилам.
- Непосредственно во время использования кабеля по трёхфазной схеме все три линии тока в трех фазах будут располагаться симметрично, в то время как нейтральная жила начинает пропускать ток, который приближен к нулю.
- Как только возникает комплексное сопротивление проводников, то начинаются потери напряжения в кабеле во время прохождения тока с векторным отклонением благодаря реактивной составляющей.
Как уменьшить потери
Существует несколько способов, которые позволяют значительно уменьшить потери энергии:
- Делать выбор в пользу кабеля большего сечения и проводить расчёты по отношению к другому проводнику. Увеличить площадь токоведущих жил возможно если параллельно соединить между собой два провода. Общая площадь жил возрастёт, напряжение будет распределяться более равномерно, а потери энергии сократятся.
- Сократить рабочую длину проводника. Конечно, данный способ не всегда актуален, однако он достаточно эффективный. Уменьшить длину провода возможно, если в наличии есть резервная длина проводника. В случае с высокотехнологичными предприятиями иногда гораздо проще подумать о перекладке кабеля, при условии, что затраты на этот процесс окажутся гораздо ниже, нежели расходы на монтаж новой линии, у которой будет с большее сечение жил.
- Снизить мощность тока, которая передаётся по кабелю большой протяжённости. Чтобы это сделать, необходимо отключить несколько потребителей, подключая их по обходной цепи. Это отличный вариант для хорошо разветвлённых цепей, у которых есть резервные магистрали.
Если остались какие-то вопросы, то их всегда возможно задать одному из наших консультантов.
