จะคำนวณแรงดันไฟฟ้าตกของสายส่งไฟฟ้าได้อย่างไร?

แรงดันไฟฟ้าตกของสายส่งไฟฟ้าสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำโดยใช้สูตรขั้นตอน-ต่อ- ซึ่งเป็นสูตรหลักคือ ΔU=I × R โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าตกควรได้รับการควบคุมภายใน 5% ของแรงดันไฟฟ้าของระบบ (เช่น ไม่เกิน 19V สำหรับระบบ 380V)

สาเหตุหลักของสายเคเบิลลดแรงดันไฟฟ้านั้นมีความต้านทานและรีแอกแตนซ์โดยเนื้อแท้ เมื่อกระแสไหลผ่านจะเกิดการสูญเสียพลังงานโดยแสดงเป็นแรงดันตกคร่อม ปัจจัยที่มีอิทธิพล ได้แก่ :

วัสดุสายเคเบิล: ความต้านทานของสายเคเบิลทองแดง (0.0174 Ω·mm²/m) ต่ำกว่าสายเคเบิลอะลูมิเนียม (0.0283 Ω·mm²/m) ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าตกน้อยลง

ความยาวสายเคเบิล: ยิ่งสายเคเบิลยาวเท่าใด แรงดันไฟฟ้าก็จะตกมากขึ้นเท่านั้น

พื้นที่หน้าตัด-: ยิ่งหน้าตัด-มีขนาดเล็ก ความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้น และแรงดันไฟฟ้าตกก็จะยิ่งมีนัยสำคัญมากขึ้น

กระแสโหลด: ยิ่งกำลังสูง กระแสก็จะยิ่งสูงขึ้น และแรงดันตกคร่อมก็จะยิ่งมีนัยสำคัญมากขึ้น

ตัวประกอบกำลัง: โหลดอุปนัย (เช่น มอเตอร์) มีตัวประกอบกำลังต่ำ ซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้าตกรุนแรงขึ้น

วิธีสอง- หรือสาม-ขั้นตอนสำหรับการคำนวณแรงดันไฟฟ้าตกของสายเคเบิล

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณกระแสของเส้น

I
ฉันใช้ได้กับระบบไฟฟ้ากระแสสลับสาม-เฟส:

I
=
P
3
×
U
×
เพราะ
⁡
θ
I=
3
​
×U×คอสθ
P
​
P
P: กำลังโหลด (kW)

U
U: แรงดันไฟฟ้าของสาย (kV) โดยทั่วไปคือ 380V เช่น 0.38kV

เพราะ
⁡
θ
cosθ: ตัวประกอบกำลัง โดยทั่วไปจะเป็น 0.8-0.85

ตัวอย่าง: มอเตอร์ขนาด 55kW

I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณความต้านทานของสายเคเบิล

R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L

ρ
ρ: ความต้านทานของตัวนำ (0.0174 สำหรับทองแดง, 0.0283 สำหรับอลูมิเนียม)

L
L: ความยาวสายเคเบิล (เมตร)

S
S: พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ- (มม.²)

ตัวอย่าง: สายทองแดงยาว 100 เมตร 16 มม.²

R
=
0.0174

×
100

/
16

≈
0.109

Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณแรงดันไฟฟ้าตก

Δ
U
ΔU สูตรเชิงปฏิบัติที่ง่ายที่สุด (ไม่สนใจรีแอกแทนซ์):

Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K

K
K: สำหรับระบบสามเฟส- ให้ใช้

3

≈ 1.732

3
​µs1.732, เฟสเดียว-คือ 1 หรือ 2 (จำนวนวงจร)

ต่อจากตัวอย่างที่แล้ว:

Δ
U
=
104.5

×
0.109

×
1.732

≈
19.7
V
ΔU=104.5×0.109×1.732µ19.7V คิดเป็น 5.2% ของ 380V ซึ่งเกินช่วงที่อนุญาตเล็กน้อย ต้องเพิ่มหน้าตัด-