Калькулятар страты напружання
Калькулятар вызначае страту напружання ў кабельнай лініі для аднафазных (230 В) і трохфазных (400 В) сетак: па матэрыяле правадніка, сячэнні, даўжыні і току нагрузкі. Разлік па формуле IEC 60364 і ГОСТ Р 50571.
Што разлічвае калькулятар
Пры перадачы электраэнергіі па кабелі частка напружання губляецца на актыўным і рэактыўным супраціве лініі. Чым даўжэй лінія і менш сячэнне, тым большая страта. Калі яна перавышае дапушчальную, прылады на канцы лініі атрымліваюць заніжанае напружанне: асвятленне мяркуецца, рухавікі пераграваюцца, электроніка адмаўляецца.
Калькулятар улічвае матэрыял правадніка (медзь ρ = 0,0175 Ом·мм²/м, алюміній ρ = 0,028 Ом·мм²/м), сячэнне, даўжыню лініі, ток нагрузкі і каэфіцыент магутнасці cos φ. Для трохфазных сетак ужываецца множнік √3, для аднафазных — 2 (ток праходзіць па фазным і нулявым правадніку).
Вынік выдаецца ў вольтах і працэнтах з ацэнкай: страта да 3 % — выдатна, 3–5 % — дапушчальна, больш за 5 % — патрабуецца павелічэнне сячэння. Гэтыя мяжы адпавядаюць IEC 60364 і ГОСТ 32144 для сетак Беларусі 230/400 В.
Магчымасці
- Разлік страты напружання для аднафазных сетак 230 В
- Разлік страты напружання для трохфазных сетак 400 В
- Выбар матэрыялу: медзь (Cu) і алюміній (Al)
- Улік току нагрузкі або магутнасці з cos φ
- Аўтаматычная праверка па мяжы 5 % і рэкамендацыя большага сячэння
- Прыдатна для даўгіх ліній: увод у дом, пад'езд, катэджны пасёлак
- Адпаведнасць IEC 60364, ГОСТ Р 50571.5.52, ГОСТ 32144
Формулы разліку
Аднафазная сетка 230 В: ΔU = (2 × I × L × ρ × cos φ) / S, дзе I — ток (А), L — даўжыня лініі (м), ρ — удзельнае супраціўленне (Ом·мм²/м), S — сячэнне (мм²).
Трохфазная сетка 400 В: ΔU = (√3 × I × L × ρ × cos φ) / S — напружанне падае на адным фазным правадніку, таму без множніка 2.
Страта ў працэнтах: ΔU% = (ΔU / Uн) × 100 %, дзе Uн — намінальнае напружанне (230 або 400 В).
Пры разліку па магутнасці ток замяняецца: I = P / (U × cos φ) для 230 В і I = P / (√3 × U × cos φ) для 400 В.
Прыклад: лінія 50 м, кабель 4 мм², ток 25 А, медзь, аднафазна: ΔU = 2 × 25 × 50 × 0,0175 / 4 = 10,9 В, гэта 4,7 % — на мяжы нормы, лепей 6 мм².
Для магутнасці 7 кВт пры U = 230 В: I = 7000 / 230 = 30,4 А, пры L = 60 м і S = 6 мм² страта складае 5,3 % — патрабуецца 10 мм².
Ацэнка страты напружання
| Страта ΔU% | Ацэнка | Рэкамендацыя |
|---|---|---|
| Да 3 % | Выдатна | Лінія прыдатная без абмежаванняў |
| 3–5 % | Дапушчальна | Нарма для даўгіх ліній і сетак агульнага асвятлення |
| 5–10 % | Нармальна-перадумальная мяжа | Патрабуецца павелічэнне сячэння або памяншэнне даўжыні |
| Больш за 10 % | Недапушчальна | Прылады працуюць няўстойліва, неабходны пераразлік лініі |
Нарматыўная база
Дапушчальныя страты напружання рэгламентуюцца ГОСТ 32144-2013 «Нормы якасці электрычнай энергіі» (сумарнае адхіленне не больш за ±5 %, часцяком да ±10 %), СП 256.1325800 (п. 6.2 — страта ў сетках асвятлення да 2,5 %, у сілавых — да 5 %) і ПУЭ Рэспублікі Беларусь.
Для асвятлення нормы больш жорсткія: страта да 2,5 % у асноўных памяшканнях і да 5 % у дапаможных, бо чалавечае вока адчувае памяншэнне светлавога патоку пры зніжэнні напружання. Для сілавых спажыўцоў (рухавікі, ацяпленне) дапускаецца да 5 %.
Пры праектаванні праводкі страту напружання правяраюць для самай даўгай лініі і самай магутнай нагрузкі. Калі разліковая страта перавышае норму, павялічваюць сячэнне кабеля на крок або два — гэта танней, чым мадэрнізацыя лініі пасля здачы аб'екта.
Як карыстацца калькулятарам
- Выберыце сетку: 230 В аднафазная або 400 В трохфазная.
- Увядзіце матэрыял правадніка, сячэнне і даўжыню лініі ў метрах.
- Увядзіце ток нагрузкі ў амперах або магутнасць з каэфіцыентам cos φ.
- Націсніце «Разлічыць» і атрымайце страту ў вольтах і працэнтах з ацэнкай.
- Калі страта больш за 5 % — паспрабуйце наступнае сячэнне і параўнайце вынікі.
Частыя памылкі пры ацэнцы страты напружання
- Праверка толькі па нагрэву — кароткая тоўстая лінія грэецца менш, але доўгая тонкая губляе напружанне.
- Забыццё множніка 2 для аднафазных сетак — рэальная страта ўдвая большая.
- Разлік па намінальнай, а не па фактычнай даўжыні з улікам пад'ёмаў і абходаў.
- Ігнараванне cos φ — для рухавікоў і люмінесцэнтных свяцільнікаў страта вышэйшая.
- Мяжа 5 % ужываецца да канцавой кропкі, а не да асобнай групы — сумарныя страты ад шчыта складаюцца.
- Неўлік будучага росту нагрузкі — праз некалькі гадоў лінія можа апынуцца за мяжой нормы.
Частыя пытанні пра страту напружання
Якая страта напружання дапушчальная?
Па ГОСТ 32144 сумарнае адхіленне напружання не павінна перавышаць ±5 % ад наміналу (220–240 В для сеткі 230 В). Пры праектаванні праводкі страту ў кабельнай лініі трымаюць у межах 5 %, для асвятлення — 2,5–5 %.
Чаму на канцы доўгай лініі святло мяркуецца?
Пры зніжэнні напружання з 230 да 200 В лямпа разжарвання свеціць прыкладна ўдвая слабей, а святлодыёдная — прыкметна сцямнее. Пры страце больш за 5 % асвятленне і электроніка на канцы лініі працуюць няўстойліва, таму для такіх ліній павялічваюць сячэнне.
Што лепей: медзь 4 мм² ці 6 мм² на даўжыні 60 метраў?
Пры току 30 А страта на медзі 4 мм² складае каля 7,9 %, на 6 мм² — 5,3 %. Для напругі 230 В правільнае рашэнне — 6 мм² (а пры жаданні запасу — 10 мм²). Розніца ў кошце невялікая, а страты на 4 мм² будуць пастаяннай праблемай.
Як уплывае алюміній на страту напружання?
Удзельнае супраціўленне алюмінія 0,028 Ом·мм²/м супраць 0,0175 у медзі — страта на тым жа сячэнні ў 1,6 раза вышэйшая. Таму для алюмініевага кабеля дапушчальная даўжыня лініі пры тым жа сячэнні прыкметна меншая, а для даўгіх ліній алюміній бярэцца на крок-два тоўсцейшы.
Ці трэба ўлічваць страту напружання ўнутры кватэры?
Для кароткіх ліній да 20–30 м страта звычайна менш за 1–2 % і ёю можна занядбаць. Але для электрапліты на далёкай кухні, асобных ліній да сауны або басейна і кабеляў знізу ўверх па катэджы страта становіцца істотнай і патрабуе праверкі калькулятарам.