電気ネットワークのケーブル長に沿った電圧降下を計算する方法

ケーブルの電圧降下を計算するときは、ケーブルの長さ、断面積、誘導抵抗、ワイヤの接続を考慮することが重要です。この参照情報を使用して、独自の電圧降下計算を行うことができます。

損失の種類と構造

最も効率的な電源システムでさえ、何らかの実際の電力損失があります。損失は​​、ユーザーに与えられた電力と実際にユーザーに供給された電力との差として定義されます。これは、システムの不完全さと、それらが作られている材料の物理的特性によるものです。

電気ネットワークにおける電力損失の最も一般的なタイプは、ケーブル長による電圧損失に関連しています。財務コストを正規化し、実際の値を計算するために、次のような分類が開発されました。

1. 技術的要因。これは、物理的プロセスの特性に関連しており、負荷、条件付き固定費、および気候条件の影響を受けて変化する可能性があります。
2. 追加の消耗品を使用し、技術担当者の活動に適切な条件を提供するためのコスト。
3. 商業的要因。このグループには、電気エネルギーの過小評価を引き起こす制御および測定デバイスの不完全性やその他の原因による偏差が含まれます。

電圧損失の主な原因

ケーブルでの電力損失の主な原因は、電力線での損失です。発電所から消費者までの距離は、電力を消費するだけでなく、電圧降下も引き起こします（最小許容値を下回ると、デバイスの非効率的な動作だけでなく、完全な動作不能を引き起こす可能性があります.

また、電気ネットワークの損失は、電気回路セクションの無効成分、つまりこれらのセクションに誘導要素が存在することによって引き起こされる可能性があります（これらは、通信コイルとループコイル、変圧器、低周波および高周波チョーク、電気モーターである可能性があります）。

電気ネットワークの損失を減らす方法

ネットワークのユーザーは、電力線の損失に影響を与えることはできませんが、その要素を適切に配線することにより、回路のセクションの電圧降下を減らすことができます。

銅ケーブルと銅ケーブル、アルミ ケーブルとアルミ ケーブルを接続することをお勧めします。コアの材料が変化するワイヤの接続数は、最小限に抑えることをお勧めします。そのような場所では、エネルギーを放散するだけでなく、熱の発生も増加し、不十分なレベルの断熱では発火する可能性があります危険です。銅とアルミニウムの特定の導電率と抵抗率の値を考えると、銅を使用する方がエネルギー効率が高くなります。

可能であれば、電気回路を計画するときは、コイル (L)、変圧器、モーターなどの誘導要素を並列に接続することをお勧めします。これは、物理法則に従って、そのような回路の総インダクタンスが直列接続中に減少するためです。 、逆に増加します。

無効成分を平滑化するために、コンデンサユニット（または抵抗と組み合わせたRCフィルタ）も使用されます。

コンデンサと消費者の接続方法に応じて、個人、グループ、および一般のいくつかのタイプの補償があります。

1. 個人的な補償では、容量は無効電力が発生するポイントに直接接続されます。つまり、自分のコンデンサを誘導電動機に、もう 1 つを放電灯に、もう 1 つを溶接灯に、もう 1 つを変圧器に接続するなどです。入力ケーブルは、個々のユーザーへの無効電流から解放されます。
2. グループ補償には、1 つまたは複数のコンデンサを大きな誘導特性を持つ複数の要素に接続することが含まれます。この状況では、複数のユーザーの通常の同時活動には、負荷とコンデンサ間の総無効エネルギーの転送が含まれます。負荷のグループに電気エネルギーを供給するラインがアンロードされます。
3. 全体的な補償には、主配電盤 (GRES) にレギュレーターを使用してコンデンサーを挿入することが含まれます。現在の無効電力消費を評価し、必要な数のコンデンサをすばやく接続および切断します。その結果、ネットワークから取得される総電力は、必要な無効電力の瞬間的な量に応じて最小化されます。
4. すべての無効電力補償ユニットは、潜在的な負荷に応じて電気ネットワーク用に特別に形成された一対のコンデンサブランチ、一対のステージで構成されています。通常のステップ サイズは 5 です。 10; 20; 30; 50; 7.5; 12.5; 25キロバール。

大きなステップ (100 kvar 以上) を購入するには、小さなステップを並列に接続します。グリッド負荷が減少し、スイッチング電流とその干渉が減少します。主電源電圧の高調波が多いネットワークでは、コンデンサはチョークで保護されています。

自動補償器を備えたネットワークには、次のような利点があります。

• 変圧器の負荷を軽減します。
• ケーブル断面要件への適合を容易にします。
• 補償なしで可能であるよりも多くのグリッドをロードできるようにします。
• 負荷が長いケーブルで接続されている場合でも、ネットワーク電圧低下の原因を排除します。
• 移動式燃料発電機の効率を向上させます。
• 電気モーターの始動を容易にします。
• コサインファイを増やします。
• 回路から無効電力を排除します。
• 過電圧から保護します。
• グリッド特性の規制を改善します。

ケーブルの電圧損失の計算用電卓

どのケーブルでも、電圧損失の計算はオンラインで行うことができます。以下は、オンラインの電圧ケーブル損失計算機です。

電卓は開発中で、まもなく利用可能になります。

公式を使った計算

ワイヤの長さと損失に影響を与えるその他の要因を考慮して、ワイヤの電圧降下を自分で計算したい場合は、ケーブルの電圧降下を計算する式を使用できます。

ΔU、% = (Un - U) * 100 / Un、

ここで、Un は主電源入力の公称電圧です。

U は、個々のネットワーク要素の電圧です (損失は、入力に存在する公称電圧のパーセンテージと考えてください)。

これから、電力損失を計算する式を導き出すことができます。

ΔP、% = (Un - U) * I * 100/Un、

ここで、Un はネットワークへの入口での公称電圧です。

I - ネットワークの実際の電流;

U - ネットワークの単一要素の電圧 (損失は、入力での公称電圧のパーセンテージと考えてください)。

ケーブル長別電圧降下表

以下は、ケーブルの長さに沿ったおおよその電圧降下です (Knoring 表)。必要な断面を決定し、対応する列の値を調べます。

電線導体は、電流が流れると熱を放出します。電流の大きさは、導体の抵抗とともに、損失の程度を決定します。ケーブルの抵抗とそこを流れる電流量に関するデータがあれば、回路の損失量を知ることができます。

表では誘導抵抗は考慮されていません。これは、ワイヤでは小さすぎて、アクティブ抵抗と等しくならないためです。

誰が電力損失を支払うのか

伝送中の電力損失 (長距離伝送の場合) は相当なものになる可能性があります。これは、問題の財政面に影響を与えます。母集団の公称電流の合計使用率を決定する際には、無効成分が考慮されます。

単相ラインの場合、ネットワークのパラメーターを考慮して、すでにコストに含まれています。法人の場合、このコンポーネントは有効な負荷に関係なく計算され、提供される請求書に特別料金 (有効な料金より安い) で個別に示されます。これは、企業に多数の誘導機構（電気モーターなど）が存在するために行われます。

エネルギー調整器は、許容電圧降下、または配電網における損失の基準を設定します。ユーザーは、伝送損失に対して支払います。したがって、消費者の立場からすると、電気回路の特性を変えることでそれらを減らすことを検討することが経済的に有利です。

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