Кернеу жоғалтуын есептеу калькуляторы
Калькулятор бірфазалы (230 В) және үшфазалы (400 В) желілердегі кабель линиясындағы кернеу жоғалтуын анықтайды: өткізгіш материалы, қима, ұзындық және жүктеме тогы бойынша. IEC 60364 және ГОСТ Р 50571 формуласы бойынша есептеу.
Калькулятор не есептейді
Электр энергиясын кабель арқылы тасымалдағанда кернеудің бір бөлігі линияның активті және реактивті кедергісінде жоғалады. Линия неғұрлым ұзын және қима кіші болса, соғұрлым жоғалту көп. Ол рұқсат етілгеннен асқанда, линияның соңындағы құрылғылар төмен кернеу алады: жарық сөнеді, қозғалтқыштар қызады, электроника істен шығады.
Калькулятор өткізгіш материалын (мыс ρ = 0,0175 Ом·мм²/м, алюминий ρ = 0,028 Ом·мм²/м), қиманы, линия ұзындығын, жүктеме тогын және cos φ қуат коэффициентін ескереді. Үшфазалы желілер үшін √3 көбейткіші, бірфазалылар үшін 2 қолданылады (ток фазалық және бейтарап өткізгіштерде өтеді).
Нәтиже вольтпен және пайызбен беріледі: 3 %-ға дейін — тамаша, 3–5 % — рұқсат етілген, 5 %-дан жоғары — қиманы ұлғайту қажет. Бұл шектер Қазақстанның 230/400 В желілеріне қолданылатын IEC 60364 және ГОСТ 32144 талаптарына сәйкес келеді.
Мүмкіндіктер
- 230 В бірфазалы желілер үшін кернеу жоғалтуын есептеу
- 400 В үшфазалы желілер үшін кернеу жоғалтуын есептеу
- Материалды таңдау: мыс (Cu) және алюминий (Al)
- Жүктеме тогын немесе cos φ қуатын есепке алу
- 5 % шегі бойынша автоматты тексеру және үлкен қиманы ұсыну
- Ұзын линияларға жарамды: үйге кіріс, кіреберіс, саяжай аумағы
- IEC 60364, ГОСТ Р 50571.5.52, ГОСТ 32144 сәйкестігі
Есептеу формулалары
230 В бірфазалы желі: ΔU = (2 × I × L × ρ × cos φ) / S, мұндағы I — ток (А), L — линия ұзындығы (м), ρ — меншікті кедергі (Ом·мм²/м), S — қима (мм²).
400 В үшфазалы желі: ΔU = (√3 × I × L × ρ × cos φ) / S — кернеу бір фазалық өткізгіште төмендейді, сондықтан 2 көбейткіші жоқ.
Пайызбен жоғалту: ΔU% = (ΔU / Uн) × 100 %, мұндағы Uн — номиналды кернеу (230 немесе 400 В).
Қуат бойынша есептеу кезінде ток ауыстырылады: I = P / (U × cos φ) — 230 В үшін және I = P / (√3 × U × cos φ) — 400 В үшін.
Мысал: линия 50 м, кабель 4 мм², ток 25 А, мыс, бірфазалы: ΔU = 2 × 25 × 50 × 0,0175 / 4 = 10,9 В, бұл 4,7 % — норма шегінде, бірақ 6 мм² алған дұрыс.
230 В-тағы 7 кВт қуат үшін: I = 7000 / 230 = 30,4 А, L = 60 м және S = 6 мм² болғанда жоғалту 5,3 % — 10 мм² қажет.
Кернеу жоғалтуын бағалау
| Жоғалту ΔU% | Баға | Ұсыныс |
|---|---|---|
| 3 %-ға дейін | Тамаша | Линия шектеусіз жарамды |
| 3–5 % | Рұқсат етілген | Ұзын линиялар мен жалпы жарықтандыру желілерінің нормасы |
| 5–10 % | Шекті мән | Қиманы ұлғайту немесе ұзындықты қысқарту қажет |
| 10 %-дан жоғары | Рұқсат етілмейді | Құрылғылар тұрақсыз жұмыс істейді, линияны қайта есептеу керек |
Нормативтік база
Рұқсат етілген кернеу жоғалтуы ГОСТ 32144-2013 «Электр энергиясының сапа нормалары» (жалпы ауытқу ±5 %-тан аспауы керек, қысқа мерзімді ±10 %), СП 256.1325800 (п. 6.2 — жарықтандыру желілеріндегі жоғалту 2,5 %-ға дейін, күштік желілерде — 5 %-ға дейін) және ПУЭ 7-ші басылыммен реттеледі.
Жарықтандыруға қойылатын талап қатаң: негізгі үй-жайларда 2,5 %-ға дейін, қосалқыларда 5 %-ға дейін, өйткені кернеу төмендегенде адам көзі жарық ағынының азаюын сезеді. Күштік тұтынушыларға (қозғалтқыштар, жылыту) 5 %-ға дейін рұқсат етіледі.
Жобалау кезінде кернеу жоғалтуы ең ұзын линия мен ең қуатты жүктеме үшін тексеріледі. Есептік жоғалту нормадан асқанда кабель қимасын бір-екі қадамға ұлғайтады — бұл нысанды тапсырғаннан кейін линияны жаңартудан арзан.
Калькуляторды қолдану реті
- Желіні таңдаңыз: 230 В бірфазалы немесе 400 В үшфазалы.
- Өткізгіш материалын, қиманы және линия ұзындығын метрмен енгізіңіз.
- Жүктеме тогын ампермен немесе cos φ коэффициентімен қуатты енгізіңіз.
- «Есептеу» түймесін басып, вольтпен және пайызбен жоғалтуды бағамен алыңыз.
- Жоғалту 5 %-дан көп болса — келесі қиманы сынап, нәтижелерді салыстырыңыз.
Кернеу жоғалтуын бағалаудағы жиі кездесетін қателер
- Тек қыздыру бойынша тексеру — қысқа қалың линия аз қызады, бірақ ұзын жіңішке кернеу жоғалтады.
- Бірфазалы желілер үшін 2 көбейткішін ұмыту — нақты жоғалту екі есе көп.
- Нақты ұзындықты емес, номиналды есептеу — көтерілулер мен айналып өтулерді ескермеу.
- cos φ ескермеу — қозғалтқыштар мен люминесцентті шамдарда жоғалту жоғары.
- 5 % шегін соңғы нүктеге емес, жеке топқа қолдану — щиттен жалпы жоғалту қосылады.
- Болашақ жүктеме өсуін ескермеу — бірнеше жылдан кейін линия норма шегінен шығуы мүмкін.
Кернеу жоғалтуы туралы жиі қойылатын сұрақтар
Қандай кернеу жоғалтуы рұқсат етілген?
ГОСТ 32144 бойынша кернеудің жалпы ауытқуы номиналдан ±5 %-тан аспауы керек (230 В желі үшін 220–240 В). Сымдарды жобалау кезінде кабель линиясындағы жоғалту 5 % шегінде, жарықтандыру үшін — 2,5–5 % ұсталады.
Неге ұзын линияның соңында жарық сөнеді?
Кернеу 230-тен 200 В-қа төмендегенде қыздыру шамы шамамен екі есе әлсіз жанады, ал жарықдиодты шам айтарлықтай қараңғыланады. Жоғалту 5 %-дан асқанда линияның соңындағы жарықтандыру мен электроника тұрақсыз жұмыс істейді, сондықтан мұндай линияларға қиманы ұлғайтады.
60 метр ұзындыққа 4 мм² ме, әлде 6 мм² мыс па?
30 А тоғында 4 мм² мыстағы жоғалту шамамен 7,9 %, 6 мм²-де — 5,3 %. 230 В үшін дұрыс шешім — 6 мм² (қор қажет болса — 10 мм²). Баға айырмашылығы аз, ал 4 мм²-дегі жоғалту тұрақты мәселе болады.
Алюминий кернеу жоғалтуына қалай әсер етеді?
Алюминийдің меншікті кедергісі 0,028 Ом·мм²/м, мыстыкі 0,0175 — бірдей қимада жоғалту 1,6 есе жоғары. Сондықтан алюминий кабелі үшін рұқсат етілген линия ұзындығы айтарлықтай аз, ал ұзын линияларға алюминий бір-екі қадам қалыңырақ алынады.
Пәтер ішінде кернеу жоғалтуын ескеру керек пе?
20–30 м-ге дейінгі қысқа линиялар үшін жоғалту әдетте 1–2 %-дан аз және оны елемеуге болады. Бірақ алыс асүйдегі электр плитасына, сауна немесе бассейнге жеке линиялар мен саяжай үйінде жоғары-төмен кабельдер үшін жоғалту айтарлықтай болады және калькулятормен тексеруді қажет етеді.