причины снижения, использование формул и онлайн-калькулятора

При проектировании электросетей с небольшими токами часто проводятся расчет потерь напряжения в проводниках. Полученные результаты затем используются для определения оптимального сечения токоведущих жил. Если во время выбора проводов и кабелей будет допущена ошибка, то электросистема быстро выйдет из строя либо вовсе не запустится. Для проведения необходимых вычислений используются специальные формулы или онлайн-калькуляторы.

Причины потерь

Каждый электрик знает, что кабеля состоят из жил. Они изготавливаются из меди либо алюминия и покрыты изоляционным слоем. Для защиты от механических повреждений проводники помещаются в дополнительную полимерную оболочку. Так как токоведущие жилы плотно расположены и сжаты защитным покрытием, при большой протяженности магистрали они начинают работать по принципу конденсатора. Говоря проще, в сердечниках создается заряд, обладающий емкостным сопротивлением.

Схема потери напряжения в проводах имеет следующий вид:

• При прохождении электротока проводник нагревается, что приводит к появлению емкостного сопротивления, являющегося частью реактивного.
• Под воздействием процессов, протекающих в различных элементах цепи, мощность электроэнергии становится индуктивной.
• В итоге резистивное сопротивление токоведущих жил кабеля в каждой фазе электроцепи преобразуется в активное сопротивление.
• Провод подсоединяется на токовую нагрузку с комплексным сопротивлением по каждой жиле.
• Если сеть трехфазная, то все три линии будут симметричными, а нейтральный проводник пропускает электроток по значению близкий к нулю.
• Из-за общего сопротивления жил наблюдается падение напряжения по длине кабеля при прохождении тока с векторным отклонением благодаря наличию реактивной составляющей.

Если этот процесс представить графически, то показателем потерь окажется отрезок AD.

Выполнять такие вычисления вручную довольно сложно и сейчас часто используется онлайн-калькулятор. Потери напряжения, рассчитанные с его помощью, оказываются довольно точными, а погрешность минимальна.

Последствия снижения напряжения

В соответствии с нормативной документацией, потери на магистрали от трансформатора до самой удаленной точки для общественных объектов не должны превышать 9%. Что касается возможных потерь в месте ввода линии к конечному пользователю, то этот показатель должен составлять не более 4%.

В случае отклонения от указанных пределов возможны следующие последствия:

• Энергозависимое оборудование не сможет нормально функционировать.
• При низком напряжении на входе возможен отказ в работе электроприборов.
• Токовая нагрузка не будет распределяться равномерно между потребителями.

К характеристикам ЛЭП предъявляются высокие требования. При их проектировании необходимо рассчитать возможные потери не только в магистральных сетях, но и вторичных.

Рекомендации по расчетам

Для расчета потерь напряжения можно использовать несколько способов. Рассмотреть стоит все, чтобы каждый электрик смог выбрать наиболее привлекательный в зависимости от ситуации.

Применение таблиц и формул

На практике при монтаже электромагистралей используются медные или алюминиевые проводники. Зная показатели удельного сопротивления этих материалов, а также силу тока и сопротивление проводов, можно использовать следующие формулы падения напряжения:

Домашний мастер и даже специалист может воспользоваться специальными таблицами. Это довольно удобный и простой способ проведения необходимых расчетов. Однако в некоторых случаях требуется получить максимально достоверный результат, учитывая показатели активного и реактивного сопротивления. В такой ситуации приходится использовать более сложную формулу:

Для обеспечения оптимальной нагрузки в трехфазной сети каждая фаза должна быть нагружена равномерно. Для решения поставленной задачи подключение электромоторов следует выполнять к линейным проводникам, а светильников – между нейтральной линией и фазами.

Онлайн сервисы

Применение формул, графиков и таблиц является довольно трудоемким процессом. Не всегда необходимо получить максимально точные результаты и в такой ситуации стоит воспользоваться онлайн-калькуляторами. Эти сервисы работают следующим образом:

• В программу вводятся показатели силы тока, материал проводника, сечение токоведущих жил и длина магистрали.
• Также потребуется предоставить информацию о количестве фаз, напряжению в сети, мощности и температуре линии во время эксплуатации.
• После введения всех необходимых данных программа автоматически выполнит все нужные расчеты.

На стадии предварительного проектирования стоит воспользоваться несколькими сервисами и затем определить среднее значение. Следует признать, что определенная погрешность в расчетах при использовании онлайн-калькуляторов присутствует.

Сокращение потерь

Вполне очевидно, что потери зависят от длины проводника в магистрали. Чем этот параметр выше, тем сильнее упадет напряжение.

Для сокращения потерь можно использовать несколько методов:

• Увеличить сечение проводника для равномерного распределения нагрузки на линии.
• Уменьшить длину кабеля, что не всегда возможно.
• Снизить мощность тока, передаваемого по проводу большой протяженности.

Последний способ отлично работает в электросетях, имеющих несколько резервных линий. Также следует помнить, что напряжение может падать при условии увеличения температуры кабеля. Если во время прокладки кабеля использовать дополнительные мероприятия по теплоизоляции, то потери можно сократить.

В энергетической отрасли расчет падения напряжения на магистрали является одной из важнейших задач.

Если все вычисления были проведены грамотно, то у потребителя не возникнет проблем с эксплуатацией электрооборудования.

Расчет потери напряжения | EDS

Во время передачи электроэнергии по проводам к электроприемникам ее небольшая часть расходуется на сопротивление самих проводов. Чем выше протекаемый ток и больше сопротивление провода, тем больше на нем будет потеря напряжения. Величина тока зависит от подключенной нагрузки, а сопротивление провода тем больше, чем больше его длина. Логично? Поэтому нужно понимать, что провода большой длины могут быть не пригодны для подключения какой-либо нагрузки, которая, в свою очередь, хорошо будет работать при коротких проводах того же сечения.

В идеале все электроприборы будут работать в нормальном режиме, если к ним подается то напряжение, на которые они рассчитаны. Если провод рассчитан не правильно и в нем присутствуют большие потери, то на вводе в электрооборудование будет заниженное напряжение. Это очень актуально при электропитании постоянным током, так как тут напряжение очень низкое, например 12 В, и потеря в 1-2 В тут будет уже существенной.

Чем опасна потеря напряжения в электропроводке? Отказом работы электроприборов при очень низком напряжении на входе.

В выборе кабеля необходимо найти золотую середину. Его нужно подобрать так, чтобы сопротивление провода при нужной длине соответствовало конкретному току и исключить лишние денежные затраты. Конечно, можно купить кабель огромного сечения и не считать в нем потери напряжения, но тогда за него придется переплатить. А кто хочет отдавать свои деньги на ветер? Давайте разберемся, как учесть потери напряжения в кабеле при его выборе.

Калькулятор в режиме онлайн позволяет правильно вычислить необходимые параметры, которые в дальнейшем сократят появление различного рода неприятностей. Для самостоятельного вычисления потери электрического напряжения вспомним физику и перейдем к небольшим формулам и расчетам.

Напряжение на проводе мы можем узнать по следующей формуле, зная его сопротивление (R, Ом) и ток нагрузки (I, А).

U=RI

Сопротивление провода рассчитывается так:

R=рl/S, где

р – удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м;

l – длина провода, м;

S – площадь поперечного сечения провода, мм2.

Удельное сопротивления это величина постоянная. Для меди она составляет р=0,0175 Ом*мм2/м, и для алюминия р=0,028 Ом*мм2/м.

Значения других металлов нам не нужны, так как провода у нас только с медными или с алюминиевыми жилами.

Небольшой пример расчета для медного провода:

Задача: подключить нагрузку в 3,3 кВм (I = 15А, U=220V) на расстоянии 50м медным кабелем сечением 2х1,5 мм2.

Не забываем, что ток “бежит” по 2-х жильному кабелю туда и обратно, поэтому “пробегаемое” им расстояние будет в два раза больше длины кабеля (50*2=100 м).

Потеря напряжения в данной линии будет:

U=(рl)/s*I=0,0175*100/1,5*15=17,5 В

Что составляет практически 9% от номинального (входного) значения напряжения (220V). Это довольно большая потеря напряжения, потому проводим аналогичный расчет для кабеля сечением 2,5 мм2 и получаем 4,7%. Согласно ПУЭ, отклонения напряжения в линии должны составлять не более 5%, следовательно это сечение подходит оптимально.

Так что если источник питания находится на довольно большом расстоянии от приемника,обязательно посчитайте потери напряжения в данной линии!

Как сказывается падение напряжения в кабельной линии системы видеонаблюдения?

Система видеонаблюдения достаточно сложный комплекс оборудования, качественная работа которого зависит от очень многих факторов.

Сегодня речь пойдет о кабельной линии, от которой зависит качество видеоизображения, выводимого на мониторы.

Главная проблема состоит в том, что чем длиннее кабель, идущий от камеры к видеорегистратору – тем больше происходят потеря напряжения. В результате не только снижается качество видео, но и оборудование исчерпывает свой ресурс раньше заложенного в него производителем срока.

Чаще всего падение напряжения происходит при включении инфракрасной подсветки. В этом случае меняется сопротивление камеры, а значит потребляемое напряжение возрастает.  При понижении же напряжения увеличивается потребление тока, что соответствует закону Ома для участка цепи и определения мощности P= UI.

Вот только к видеокамерам данный закон неприменим, так как он не учитывает наличие реактивных сопротивлений, сопротивление кабеля и микросхем.

Подключение инфракрасной подсветки (ИП) камеры приводит к потери сопротивления в сети, которое можно высчитать по формуле: UИП=2Uкаб+Uкам

При снижении напряжения ниже определенного уровня, причем для каждой модели камеры он свой,
происходит увеличение потребления тока камерой, что в свою очередь ведет к снижению напряжения в кабеле. По сути получается замкнутый круг. И снижение напряжения будет продолжаться до предела, определенного минимальным напряжением на схему камеры.

Сама степень падения напряжения в кабеле прямо зависит от его сопротивления: Uкаб=IкамRкаб, где Rкаб=ρ*l/S. То есть, чем длиннее и тоньше кабель, тем его сопротивление больше.

Поэтому при монтаже систем видеонаблюдения очень важно правильно подобрать кабель. Для того чтобы просчитать сопротивление кабеля, нужно использовать справочные характеристики, которые даны производителем кабеля.

Далее нужно просчитать необходимое напряжение от источника питания для нормальной и бесперебойной работы системы. Именно от этого показателя зависит будет ли камера без потерь переключаться из инфракрасного режима в дневной, сохраняя номинальное напряжение в районе 11-13В.

Для максимального снижения падения напряжения в кабеле питания необходимо максимально уменьшить его сопротивление, что осуществляется за счет подбора оптимального сечения кабеля.

Для расчета удельного сопротивления кабеля необходимо воспользоваться формулой: R=(0.0175*L/S )*2, где 0,0175 – сопротивление медного проводника, L – длина кабеля питания, S – поперечное сечение центрального проводника.

Для примера рассчитаем удельное сопротивление кабеля сечением 0,75 мм2 и длиной 50 м: R=(0. 0175*50/0,75 )*2 = 2,3 Ом.

Теперь посчитаем, какое падение напряжения будет в кабеле питания. Сделать это можно по формуле: U = I*R. Чтобы вычислить I делим мощность, потребляемую камерой на напряжение питания.

К примеру, мощность потребления 3,5 Вт, а напряжение питания 12В. Делим 3,5/12, и получаем 0,29А. Считаем формулу: U = 0,29*2,3 = 0,67. Получаем, что на кабеле сечением 0,75 мм2, и длиной 50 метров падение напряжения составит 0,67В, что находится в допустимых пределах.

Общая формула расчета падения падения напряжения в линии питания системы видеонаблюдения производится по формуле: ΔU(в)=I·R·L, где:

R — удельное сопротивление кабельной линии, Ом/м
I — ток, потребляемый видеокамерой, мА
L — длина кабельной линии, м

Максимально допустимое падение может быть не более 2В, дальше начнутся проблемы с питанием камеры, и если при расчетах у вас получаются большие цифры, то необходимо использовать кабель с большим сечением, и провести расчеты заново, либо подобрать более мощный блок питания для камеры видеонаблюдения в зависимости от полученных значений падения напряжения в кабеле.

Очень важно следить за тем, чтобы напряжение в месте подключения кабеля к камере не превышало допустимых значений и не опускалось ниже 10В, поэтому перед тем, как подключить кабель к устройству видеонаблюдения, лучше проверить напряжение тестером, а после чего при необходимости отрегулировать его на блоке питания.

Таким образом, чтобы минимизировать падение напряжения в кабеле можно предпринять несколько действий:

• Использовать БП большей мощности и кабеля с большим сечением;
• Установить БП рядом с камерой;
• Использовать камеры с номинальным напряжением 24В.

Также помните, что для большинства видеокамер систем наблюдения допустимое падение напряжения в линии питания составляет 10%, но лучше данный параметр уточнить в инструкции к камере.

Наша компания «Запишем всё» с 2010 года занимается монтажом, модернизацией и обслуживанием любых систем видеонаблюдения в Москве и Подмосковье. Мы работаем быстро, качественно и по доступным ценам. Перечень услуг и цены на их вы можете посмотреть здесь.

Звоните +7 (499) 390-28-45 с 8-00 до 22-00 в любой день недели, в том числе и в выходные. Мы будем рады Вам помочь!

Основные особенности расчета кабеля по его длине

Одним из самых важных критериев в процессе выбора кабеля, который обеспечивает электропитание, является определенное количество величин, потому стоит обращать внимание на такой способ, как расчет сечения кабеля по нагрузке, а также расчет по сечению. Для того чтобы обеспечить высокий уровень безопасности и предельной надежности, очень важно обратить внимание на длину каждого из элементов линии, кроме того, всей линии в целом. Стоит отметить, что практически все современные приспособления в первую очередь рассчитаны на какие-то определенные максимальные значения рабочего напряжения, которое может быть равно показателям от 185 до 240 Вольт. Именно по этой причине, если при расчете не учитывать показатели потери напряжения, которые связаны именно с длиной кабеля, появляется большая вероятность того, что напряжение на конце линии будет значительно меньше, чем то, что требуется для обеспечения нормальной работы всех имеющихся устройств. В свою очередь это может привести к невозможности их эксплуатации или, что еще более неприятно, могут вообще выйти из строя. Таким образом, проводя подобные расчеты сечения кабеля по показателям длины, можно обеспечить безопасность и качественную работу всей системы в целом.

Расчет сечения кабеля по длине в быту

Прежде всего, подобный метод идеально подойдет в быту. Как правило, такой расчет в данных условиях необходим в процессе изготовления удлинителей, которые рассчитаны на достаточно большие расстояния. Что касается остальных случаев, то при прокладке кабеля в бытовых условиях подобные сложные расчеты не требуются. Это основано на том, что длина линий в быту отличается относительно небольшой длиной, потому все потери напряжения настолько малы, что ими вполне можно пренебречь. Несмотря на это, в процессе прокладки линии всегда следует оставлять определенный запас, равный примерно 15 см, причем оставлять его требуется с каждой стороны на проведение таких процессов, как коммутация проводов, их подключение, где осуществляется такой процесс, как пайка, сварка или обжим. Что касается концов кабелей, то те, которые входят в щиток, должны иметь еще больший запас для подключения защитной автоматики и достаточно аккуратной укладки.

Говоря иными словами, в бытовых условиях на той поверхности, где планируется прокладывать кабель, прежде всего, стоит проставить определенные отметки мест расположения розеток, выключателей, электропотребителей, коммутационных коробок и иных подобных приспособлений. После этого рулеткой осуществляется замер расстояния и отрезается кабель, но с небольшим запасом. По окончании данных работ крепится непосредственно сам кабель к поверхности, но в строго соответствии со всеми требованиями ПУЭ.

Многие монтажники, имеющие большой опыт работы в данной сфере деятельности, а также те, которые имеют напарника, поступают еще более просто, что позволяет им сэкономить немалое количество времени. В самом начале производится разметка расположения таких устройств, как коммутационные коробочки, выключатели и розетки. Затем, без предварительного замера осуществляется прокладка и крепление кабеля, но с запасом, после чего отрезается.

Расчет сечения кабеля по длине в промышленности

Что касается области промышленности, то здесь требуемый расчет сечения кабеля по длине осуществляется уже на этапе проектирования электрических сетей. Подобные расчеты важно сделать в том случае, если на кабель будут возложены долговременные и достаточно серьезные нагрузки.

Практически все проводники по причине своих свойств, обладают определенной величиной электрического сопротивления, которое может вызвать потери в процессе прохождения по проводам электрического тока. Стоит отметить такие факторы, влияющие на параметры величины потерь и сопротивления, как материал, из которого выполнен проводник, то есть алюминий и медь, имеет значение сечение проводника, как правило, чем меньше сечение, тем потери больше. Кроме того, важна длина проводника, то есть чем больше данный параметр, тем соответственно больше и потери.

На основании всех вышеперечисленных факторов становится ясно, по какой причине в проводниках присутствует явление некоторого падения напряжения, которое, как правило, равно величине тока, умноженного на показатели сопротивления проводника. Согласно установленным правилам, примерное значение падения показателей напряжения должно быть равно 5%. Если данный параметр немного выше, проводник следует подобрать с большим сечением.

Как осуществляется расчет сечения кабеля по длине

Для осуществления подобных расчетов, как правило, используется специальная формула. В ней содержаться показатели длины, удельное сопротивление самого проводника, площадь сечения. При этом сопротивление определяется по специальным справочным таблицам, при этом можно убедиться в том, что много здесь зависит от марки провода и самого кабеля. После определения всех необходимых составляющих, определяются особые расчетные значения тока. Для этой цели суммарная мощность нагрузки разделяется на величину показателей напряжения в сети. По специальной справочной формуле рассчитывается величина падения в сети или в линии напряжения. Оценка величины соотношения в процентах к значению изначального напряжения, а также выбор оптимального сечения проводника, который должен укладываться в пятипроцентный барьер.

Важно обратить внимание, что для промышленных и иных предприятий со средним и крупным товарооборотом, рекомендуется производить специальный комплексный расчет, в процессе которого учитываются все необходимые требования для тех или иных конкретных условий эксплуатации. Для проведения подобных расчетов можно обратиться за помощью к специалистам, которые на самом высоком профессиональном уровне, с определенными гарантиями обеспечения работоспособности сети в процессе рабочих нагрузок произведут все расчеты. Кроме того, будут выполнены расчеты, которые обеспечат минимальные затраты, если есть необходимость произвести наращивание производственной мощности.

Пример расчета бытовой сфере

Если после осуществления подсчета суммарной мощности потребителей было получено 3,8 кВт, находится сила тока по такой формуле — I = P/U·cosφ. Здесь P – представляет собой суммарную мощность, (Вт), I — это сила тока, (А), cosφ – коэффициент, который равен 1, но только если сети бытовые, а также U — напряжение в сети, (В).

В данном случае, если 3,8 кВт разделить на напряжение 220 В, получится число, равное 17,3 А. Применяя специальные таблицы ПУЭ под номерами 1.3.4 и 1.3.5 определяется необходимое сечение медного кабеля или выполненное из алюминия. Что касается материала, то в быту рекомендуется использовать именно медь, потому при полученных показателях силы тока потребуется кабель из меди с сечением 1,5 кв. мм.

После этого, как правило, рассчитывается показатель сопротивления, по формуле R = p·L/S, где R — это сопротивление провода, (Ом), указатель p  представляет собой значение удельного сопротивления, (Ом·мм2/м), L – это параметр длины провода или кабеля, (м), а S — площадь поперечного сечения, который выражается в мм2. Стоит отметить, что удельное сопротивление Р – это постоянная величина, которая прямо зависит от материала. Если это медь, то удельное сопротивление равно 0,0175, если алюминий, то он равен 0,0281. На основании проведенных расчетов для одной жилы в кабеле, длина которого составляет 20 м, получается R = 0,0175·20/1,5 = 0,232 Ом. По той причине, что ток проходит только по одной жиле, а по другой возвращается, параметр длины удваивается, то есть получается Rобщ = 0,464 Ом.

При необходимости рассчитать потери напряжения используется формула dU = I·R. В данной формуле I — это сила тока, (А),dU – потери напряжения, (В), а R — показывает сопротивление кабеля или провода в Ом. После проведения расчетов получается такой пример dU = 17,3·0,464 = 4,06 В = 8,02 В.

Что касается расчета потерь в процентном соотношении, то данный показатель выводится так — 8,02 В / 220 В х 100% = 3,65%. Как видно, полученный показатель не превышает 5% то есть допустимое значение, а соответственно выбор был осуществлен верно. В ситуации, если цифра будет больше данной величины, рекомендуется подобрать медный кабель с параметром сечения не 1,5 мм, а 2,5 кв. мм.

Правила расчёта потерь в кабеле при помощи таблиц Кнорринга | Полезные статьи

Кабельные жилы при пропускании тока будут выделять тепло. Величина тока в совокупности с сопротивлением жил определяют уровень потерь кабеля. Если иметь информацию о сопротивлении жил и о том, насколько велик пропускаемый через них ток, удастся узнать объём потерь в цепи.

 

Расчёт потерь выполняется при помощи формулы: ΔU,%=(Uном-U)∙100/ Uном. Где, Uном – номинальное входное напряжение, U – напряжение нагрузки. Выражаются потери в процентах от номинала, характерного для возникшего напряжения.

Практически намного проще использовать таблицы Кнорринга, востребованные при организации электропроводки. Информация в таблицах синхронизирует «момент нагрузки» и потери. Вычислить момент предлагается в виде произведения нагрузочной мощности (Р), измеряемой в киловаттах, и линейной длины (L), обозначаемой в метрах. Данные в таблицах Кнорринга отображают зависимость понесённых кабелем потерь от «момента нагрузки», применительно к двухпроводным медным линиям. Обязательным условием является наличие напряжения 220В.

Также разработана таблица, определяющая идентичную зависимость, но применительно к трёхфазным четырёхпроводным нулевым линиям при напряжении на уровне 380/220В. Есть схожие сведения и для трёхпроводных линий без нуля при 380В. Однако информация является достоверной исключительно при равенстве нагрузки в фазах, что позволяет определить ток в четырёхпроводных нулевых линиях, а именно в их нулевых жилах, также как нулевой.

Если нагрузка несимметричная применительно к трёхфазным линиям, то неизбежно увеличение потерь. Избежать ошибок в случае существенной нагрузочной асимметрии в нулевых линиях можно, используя таблицы, с данными для двухпроводных медных линий, однако это утверждение верно применительно к самой нагруженной фазе.

Разработана таблица Кнорринга, содержащая информацию, касающуюся зависимости от момента нагрузки кабельных потерь, верная для медных проводников при напряжении на уровне 12В. Рассчитать с помощью этой таблицы можно линейные потери посредством понижающих трансформаторов, питающих светильники с низким вольтажом.

Важно! Таблицы не учитывают линейное индуктивное сопротивление, из-за того, что при задействовании кабелей, оно является крайне малым и не может сравниваться с активным сопротивлением.

Таблицы Кнорринга верны при подключённой в конце линии нагрузке, что позволяет вычислять момент нагрузки по формуле: М=L∙РН. Когда есть несколько схожих по мощности нагрузок, составляющих целостную нагрузку, и распределены они на протяжении всей линии, используется формула: М=L∙ РН ∙n/2.

Если отмечается наличие двух соединённых линий с равномерным распределением нагрузки, можно вычислить потери напряжения, выявив сумму длин линий, при этом сечение кабелей в них допускается различное.

 

 

 

 

Линия передачи

— Как измерить фактическую длину длинной витой пары? Линия передачи

— Как измерить фактическую длину длинной витой пары? — Обмен электротехнического стека

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

2. 0
3. +0
6. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 1 год, 5 мес назад

Просмотрено 2k раз

\ $ \ begingroup \ $

Иногда нам может понадобиться узнать точную длину пар проводов внутри кабеля.Может быть интересно вычислить падение напряжения или какой-либо другой расчет точной длины.

Поскольку провода внутри кабеля скручены, их фактическая (электрическая) длина больше длины оболочки кабеля.

Есть ли какой-нибудь практический метод расчета фактической длины?

Мне не удалось найти дубликат, но если он есть, я удалю этот вопрос.

Создан 11 ноя.

пользователь16307

10.8k4545 золотых знаков136136 серебряных знаков278278 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 7 \ $ \ begingroup \ $

Один простой и очевидный способ — подключить кабель на конце и измерить сопротивление контура омметром. Конечно, вам нужно знать сопротивление кабеля.

Лучшим и очень точным способом является использование рефлектометра во временной области (TDR).Это устройство посылает импульс в кабель, который отражается от (открытого) конца. Измеряется время отраженного сигнала, и из-за постоянного распространения волны рассчитывается длина кабеля.

Создан 11 ноя.

Стефан ВиссСтефан Висс

5,34911 золотой знак77 серебряных знаков1818 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 2 \ $ \ begingroup \ $

С чисто геометрической точки зрения вы можете рассчитать длину, используя уравнение длины спирали.

Где H — длина скрученного провода, а

Где R — радиус витков провода. В основном от центра сборки витой пары к центру одного из проводов.

Итак, если провод совершает полный оборот вокруг центра за 10 мм, а расстояние между центром витой пары и центром провода составляет 1 мм, тогда, если бы вы раскручивали провод и выпрямляли его, длина была бы

Создан 13 ноя.

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

Отрежьте кусок длиной 1 метр, снимите и выпрямите один из проводов и измерьте фактическую длину на метр.

Обновление:

Выпрямите один из проводов и измерьте его. Скажем, его длина на 1,05 м или на 5% (вымышленное число — понятия не имею, реально ли это) длиннее кабеля, из которого он вышел. Примените эти дополнительные 5% к длине кабеля, чтобы получить длину проводников внутри.

Создан 12 ноя.

JRobertJRobert

3,0921010 серебряных знаков2727 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 1 \ $ \ begingroup \ $

Я использовал 2 щупа осциллографа для измерения задержки распространения и нашел 16 нс для 1.Кабель Ethernet длиной 8 м (внешний) (и 26 нс для 3 м). Либо vp = 1,1e8 м / с (не ожидаемые 2/3 co = 2e8 м / с https://en.wikipedia.org/wiki/Velocity_factor), либо кабель (2 / 1.1-1) * e100 = 80 % дольше. Я не ожидал такой большой разницы.

Скачок напряжения ♦

2,7k2727 золотых знаков5656 серебряных знаков151151 бронзовый знак

Создан 21 сен.

FredWFredW

1111 бронзовый знак

\ $ \ endgroup \ $ Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Калькулятор падения напряжения

Калькулятор падения напряжения — это простой инструмент, который помогает определить, какая часть напряжения теряется при прохождении электрического тока по проводу, а также рассчитать выходное напряжение на конце кабеля.В качестве альтернативы вы можете использовать его в качестве калькулятора размера провода, чтобы решить, какой диаметр провода гарантирует, что падение напряжения не превысит допустимые уровни.

Если вы все еще не знаете, как рассчитать падение напряжения, не смотрите дальше — просто продолжайте читать, чтобы узнать! Эта статья предоставит вам формулу падения напряжения и наглядный пример ее применения. Обязательно ознакомьтесь с калькулятором закона Ома!

Какое падение напряжения?

По определению, падение напряжения — это уменьшение напряжения, возникающее, когда электрический ток проходит через пассивные элементы схемы.

Рассмотрим провод, соединяющий дом с местным поставщиком электроэнергии. В идеальных условиях электрический ток беспрепятственно течет по проводу, пока не достигнет дома. Там он используется для включения нескольких устройств. На самом деле, однако, потоку препятствует какое-то противодействующее давление. Это означает, что некоторая часть напряжения теряется, когда ток должен преодолеть это сопротивление. Эта потеря называется падением напряжения.

Если вам сложно это понять, вы можете представить себе человека, бегущего по прямой дороге.Если дорога чистая, без препятствий и с подходящим покрытием, человек будет двигаться быстро и устойчиво. С другой стороны, если по дороге трудно ехать, и дорогу преграждают камни, более вероятно, что человек потеряет много энергии, просто пытаясь преодолеть все препятствия.

Что влияет на величину падения напряжения?

Обычно падение напряжения происходит, когда ток должен проходить по проводу. В такой системе оба компонента — ток и провод — влияют на падение напряжения.В частности, можно выделить следующие факторы:

• Материал проволоки . Применение более качественных проводников приведет к меньшему падению напряжения. Например, медь является проводником намного лучше, чем углеродистая сталь; Если вы проанализируете один и тот же ток, протекающий по двум идентичным проводам, один из которых сделан из меди, а другой из стали, вы обнаружите, что падение напряжения больше в стальном проводе.
• Сечение провода . Площадь поперечного сечения провода имеет большое влияние на падение напряжения.Чем тоньше провод, тем выше будет падение напряжения.
• Длина провода . Интуитивно понятно, что более длинный провод означает более длинный путь прохождения тока и, следовательно, более высокие потери напряжения. Вы всегда должны стараться минимизировать длину провода.
• Ток нагрузки . Чем выше ток, тем больше падение напряжения. Вы также должны дважды проверить, выдерживают ли ваши провода или компоненты, такие как светодиоды, большой ток.

Формула падения напряжения

Формула падения напряжения зависит от типа тока.

• Для постоянного или однофазного переменного тока, В = 2 * I * L * R / A / n
• Для трехфазного переменного тока, В = √3 * I * L * R / A / n

где:

• В — падение напряжения, измеренное в вольтах [В];
• I — ток нагрузки, измеряемый в амперах [A];
• L — длина провода в одном направлении, измеряемая в метрах [м];
• R — удельное сопротивление провода, измеренное в ом-метрах [Ом · м];
• A — площадь поперечного сечения провода, измеренная в квадратных миллиметрах [мм²];
• n — количество параллельно включенных проводников.

Последствия падения напряжения

Как правило, падение напряжения не должно превышать 3% от начального напряжения. Более высокое падение может привести к мерцанию огней, а также к перегреву устройств (им нужно будет работать больше, чем обычно, для достижения того же эффекта).

Если вас интересует электричество, не забудьте также взглянуть на наш калькулятор последовательных резисторов!

Калькулятор падения напряжения на проводе и уравнения | Инженеры Edge

Связанные ресурсы: калькулятор падения напряжения

Калькулятор падения напряжения на проводе и уравнения

Расчетные данные КИПиА и электроники | Обзор расчетов падения напряжения

Этот калькулятор падения напряжения основан на формуле, являющейся достоянием общественности, и предоставит приблизительное значение для использования при проектировании вашей электрической системы.Статьи 210.19 (A) (1) FPN №4 и 215.2 (A) (3) FPN №2 Национального электрического кодекса ™ предполагают, что конструкция с падением напряжения не более 3% для фидеров и не более чем в сумме Падение напряжения на 5% в ответвленных цепях до самой дальней розетки «обеспечит разумную эффективность работы».

Даже несмотря на то, что FPN (мелкие примечания) в этом случае являются не требованиями кода, а рекомендациями, все же хорошей инженерной практикой является строгое соблюдение этих рекомендаций и даже превышение их там, где это необходимо.Фактически, Раздел 647 «Чувствительное электронное оборудование» требует (не FPN), чтобы падение напряжения на фидерах и ответвлениях не превышало 1,5% и 2,5%, соответственно, и не превышало 1% и 2% соответственно для оборудования с кабельным подключением. К пожарным насосам предъявляются дополнительные требования к максимальному падению напряжения, которые изложены в Разделе 695.

Если вы увеличиваете размер проводов, чтобы учесть падение напряжения, не забудьте проверить, совместим ли новый размер проводника с наконечниками, к которым они будут прикреплены.Производители автоматических выключателей предоставляют подходящие размеры проводов, а в некоторых случаях предлагают для этой цели дополнительные наконечники большего размера. Кроме того, статья 250 требует, чтобы при увеличении диаметра проводов пропорционально увеличивался и заземляющий провод.

Взаимодействие с другими людьми Веб-страница не работает, так как JavaScript не включен. Скорее всего, вы просматриваете с помощью веб-сайта Dropbox или другой ограниченной среды браузера.

© Авторские права 2000-2021, Engineers Edge, LLC www.Engineersedge.com
Все права защищены
Заявление об ограничении ответственности | Обратная связь | Реклама | Контакты

Дата / Время:

Размер кабеля / Калькулятор максимального расстояния

Чрезмерное падение напряжения затрудняет протекание тока через силовые кабели. Это может привести к увеличению потребления энергии, перегреву и даже сокращению срока службы оборудования. Пониженное напряжение также может вызвать отключение компьютеров, принтеров и чувствительного электрического оборудования.

Кодовая книга NEC рекомендует, чтобы максимальное суммарное падение напряжения как в фидере, так и в ответвленной цепи не превышало 5%, а максимальное падение напряжения в фидере или ответвленной цепи не превышало 3%. Этот калькулятор позволяет выбрать падение напряжения до 3% в цепи. Минимальный размер кабеля можно рассчитать на основе длины кабеля, напряжения, силы тока и допустимых потерь. Этот инструмент для определения размеров кабеля предлагает THHN, который подходит для стандартных промышленных применений. Выбор провода должен соответствовать статье 300 Кодекса NEC.

Решение для минимального требуемого размера Максимально допустимая длина

Требуемый размер кабеля

(1) Все размеры кабеля, приведенные на этой странице, относятся к одножильному кабелю THHN с ПВХ-изоляцией при температуре окружающей среды 30 ° C и проводнику температура 83 ° C макс.

(2) Этот калькулятор сечения кабеля следует использовать только в качестве ориентировочного. Punchlist Zero не несет ответственности за соответствие местным и национальным строительным нормам.

(3) Рекомендации по выбору продукта включают увеличение длины на 20% от расчетной.При прокладке кабеля всегда учитывайте физические реалии.

Напряжение на источнике

Количество фаз Однофазное Трехфазное

Макс.Ампер

Сечение провода 18 AWG16 AWG14 AWG12 AWG10 AWG8 AWG6 AWG4 AWG3 AWG2 AWG1 AWG1 / 0 AWG2 / 0 AWG3 / 0 AWG250 ксм350 ксм350 кСм250 ксм350 ксм kcmil500 kcmil600 kcmil700 kcmil750 kcmil800 kcmil900 kcmil1000 kcmil1250 kcmil1500 kcmil1750 kcmil2000 kcmil

Тип проводника Медь-алюминий

Максимальное падение напряжения 1% 2% 3% 4% 5%

75 ° С .

(2) Источник: NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс, глава 9, таблица 8.

Как рассчитать падение напряжения

Падение напряжения описывает, как подаваемая энергия источника напряжения уменьшается, когда электрический ток проходит через пассивные элементы (элементы, которые не подают напряжение) электрической цепи. Падения напряжения на внутренних сопротивлениях источника, проводниках, контактах и ​​разъемах нежелательны; подаваемая энергия теряется (рассеивается).

Падение напряжения на любом изолированном кабеле зависит от длины кабеля (в метрах), требуемого номинального тока (в амперах) и соответствующего полного сопротивления на единицу длины кабеля. Максимальный импеданс и падение напряжения, применимые к каждому кабелю при максимальной температуре проводника и ниже переменного тока. условия приведены в таблицах. Для кабелей, работающих в условиях постоянного тока, соответствующие падения напряжения можно рассчитать по формуле.

Формула для этого дается как:

VD = (2 × L × K × I) / CM

В приведенной выше формуле:

• VD — падение напряжения на цепи
• L — длина пробега
• К — удельное сопротивление провода
• I — ток в цепи
• CM — это мера диаметра проволоки

Значения удельного сопротивления и диаметра провода доступны в таблицах NEC.

Пример:

Если вы хотите найти падение напряжения в однофазной цепи длиной 200 футов и нагрузкой 50 А. Также указано, что провод является медным, трехпроводным и напряжением 120/240 вольт. .

VD = (2 × 200 × 12 × 50) / 41740

(Удельное сопротивление меди 12)

VD = 5,75 Вольт

Следовательно, среднее падение напряжения в цепи составляет 5,75 В.

Теперь, чтобы рассчитать процент падения напряжения

В процентах от VD

(ВД / В) × 100 = 5.75 вольт / 240 вольт

= 0,0239%

Следовательно, падение напряжения в цепи указанных выше размеров составляет 0,0239%. Это менее 3%, так что вы можете его использовать.

Расчет ВД для трехфазного провода:

Для расчета напряжения в трехфазной цепи мы используем ту же формулу, но умножаем указанную выше формулу на 0,866. В основном, чтобы рассчитать падение напряжения между любыми двумя фазными проводниками, мы умножаем его на 1,732 / 2.

Следовательно, формула расчета для трехфазного проводника имеет вид:

VD = 0.866 (2 × Д × П × В / СМ)

Вышеупомянутая формула также может быть представлена ​​как:

VD = 1,732 (L × R × I / CM)

Вы можете рассчитать падение напряжения в цепи, используя приведенную выше формулу, если вы знаете значения длины участка, удельного сопротивления проводника, тока в цепи, а также измерьте диаметр и при необходимости измените размеры проводника. для изменения ВД в цепи.

Расчет падений напряжения — камера видеонаблюдения King

Этот калькулятор был создан для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и ожидаемого тока нагрузки.Обратите внимание, что этот калькулятор не адаптируется к факторам различных сред. В основе вычислителя лежит схема, работающая в нормальных условиях при комнатной температуре с нормальной частотой. Фактическое падение напряжения может варьироваться в зависимости от состояния провода, используемого кабелепровода (если таковой имеется), изменяющейся температуры окружающей среды, разъема, частоты окружающей среды и т. Д. Рекомендуется, чтобы падение напряжения было менее 5 % при полной загрузке.

Пример

«Падение напряжения» определяет, как снижается подаваемая энергия источника напряжения (нагрузки) при прохождении электрического тока через электрическую цепь. Наш калькулятор падения напряжения поможет определить правильный размер провода для кабельной трассы на основе падения напряжения и допустимой нагрузки по току. Прежде чем мы начнем, убедитесь, что вы нашли следующее:

1. Определите начальную нагрузку по напряжению, необходимую для вашего устройства

2. Выясните, распределяет ли источник питания, с которым вы работаете, переменный или постоянный ток

.

3.Найдите «Сила тока» вашего устройства (камеры, микрофона, ИК и т. Д.)

4. Длина кабеля (футы)

5. Калибр кабеля (AWG)

{Примечание. Согласно отраслевому стандарту NEC падение напряжения не превышает 10%. Мы предлагаем не более 5% при полной нагрузке из-за чувствительности электронного оборудования.}

Теперь, когда мы собрали всю необходимую информацию, приступим. Я введу начальное напряжение нашей нагрузки (эти характеристики можно найти на вашем блоке питания).Выберите, будет ли ваш источник питания распределять вольт в нагрузке постоянного или переменного тока. Затем я выберу, с каким типом напряжения работают камеры. (Обычно для наших продуктов общий выбор будет 12 В постоянного тока и 24 В переменного тока.)

Введу ток нашей камеры в амперах. (Примечание: 1 ампер = 1000 мА. Таким образом, если ваша камера потребляет 300 мА, введите 0,3 в это поле.)
Затем я введу расстояние нашего кабеля в футах.
Затем введите размер кабеля. (Стандарт CCTV — 18AWG)
Нажмите «Рассчитать», чтобы получить результаты.

Пример 1:
При 12 В постоянного тока камера 350 мА на расстоянии 100 футов от стандартного 18AWG будет иметь падение напряжения 0,45 В. Промышленный стандарт составляет +/- 10%, что составляет 1,2 В. В этом примере я нахожусь в установленных пределах.

Пример 2:
Камера 12 В постоянного тока, требующая 0,8 А или 800 мА (что не является необоснованным для ИК-камеры) на расстоянии 175 футов на 18AWG даст вам падение 1,79 В, что превышает допустимые 10% -ные потери. пределы. Способ обойти это — включить камеру с более близкого расстояния, что позволит сократить длину кабеля, увеличить размер провода питания или использовать источник питания переменного тока (вам понадобится гиперссылка на преобразователь для защиты камеры).В этом примере увеличение кабеля питания до 16AWG уменьшит падение напряжения до 1,12 вольт, что находится в допустимых пределах.

ПРИМЕЧАНИЕ: Эти калькуляторы предназначены только для общей информации и не предназначены для замены профессиональной консультации. Мы советуем вам позвонить нам, если у вас есть какие-либо вопросы относительно точности этой информации или если вам нужна помощь в интерпретации этой информации. Security не несет ответственности за ущерб, возникший в результате использования, неправильного или незаконного использования информации, содержащейся в данном документе.

Ток 12 В и максимальная длина провода

Калькулятор максимальной длины провода

Калькулятор можно использовать для расчета максимальной длины медных проводов. Обратите внимание, что

• для типичной электрической цепи с двумя проводами — один назад и один вперед — это длина двух проводов вместе. Максимальное расстояние между источником и оборудованием составляет половина расчетного расстояния
• в автомобиле, где оборудование может быть заземлено на шасси — корпус автомобиля действует как отрицательный провод.Электрическим сопротивлением в шасси обычно можно пренебречь, и максимальное расстояние равно расчетному расстоянию

Напряжение (вольт)

Ток (ампер)

Площадь поперечного сечения (мм ² ) — Калибр проводов AWG в зависимости от мм ²

Падение напряжения (%)

Максимальные длины медных проводов от источника питания до нагрузки в 12-вольтовые системы с 2% падения напряжения указаны ниже:

Длина провода — футы

Загрузите и распечатайте схему электрических цепей 12 В

Длина провода — метр

Загрузите и распечатайте схему электрических цепей 12 В

• удвойте расстояние, если потеря 4% допустима
• умножьте расстояние на 2 для 24 вольт
• умножить расстояние на 4 для 48 вольт

Пример — максимальная длина провода

Ток в лампочке мощностью 50 Вт можно рассчитать по закону Ома

I = P / U (1)

где

I = ток (амперы)

P = мощность (Вт)

U = напряжение (вольт)

(1) со значениями

I = (50 Вт) / (12 В)

= 4.2 A

Из приведенной выше диаграммы максимальная длина всего провода взад и вперед не должна превышать примерно 8 м для калибра # 10 (5,26 мм ² ) . При увеличении размера провода до калибра # 2 (33,6 мм ² ) максимальная длина ограничивается примерно 32 м .

Пример — расчет максимальной длины провода

Электрическое сопротивление в медном проводнике с площадью поперечного сечения 6 мм ² равно 2.9 10 ^-3 Ом / м . Это близко к калибру провода 9.

В системе 12В с максимальным падением напряжения 2% — и током 10 ампер — максимальная общая длина провода вперед и назад может быть рассчитана по закону Ома

U = RLI (2)

, где

R = электрическое сопротивление (Ом / м)

L = длина провода (м)

(2) переставлено для L

L = U / (RI) (2b)

(2b) со значениями

L = (12 В) 0.

No related posts.