Интересное
  • Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению


Потери электроэнергии – неизбежная плата за ее транспортировку по проводам, вне зависимости от длины передающей линии. Существуют они и на воздушных линиях электропередач длиною в сотни километров и на отрезках электропроводки в несколько десятков метров домашней электрической сети. Происходят они, прежде всего потому, что любые провода имеют конечное сопротивление электрическому току. Закон Ома, с которым каждый из нас имел возможность познакомиться на школьных уроках физики, гласит, что напряжение (U) связано с током (I) и сопротивлением (R) следующим выражением:

U = I·R,

из него следует что чем выше сопротивление проводника, тем больше на нем падение (потери) напряжения при постоянных значениях тока. Это напряжение приводит к нагреву проводников, который может грозить плавлением изоляции, коротким замыканием и возгоранием электропроводки.

При передаче электроэнергии на большие расстояния потерь удается избегать за счет снижения силы передаваемого тока, достигается это многократным повышением напряжения до сотен киловольт. В случае низковольтных сетей, напряжением 220 (380) В, потери можно минимизировать только выбором правильного сечения кабеля.

Почему падает напряжение и как это зависит от длины и сечения проводников

Для начала остановимся на простом житейском примере частного сектора в черте города или большого поселка, в центре которого находится трансформаторная подстанция. Жильцы домов, расположенных в непосредственной близости к ней жалуются на постоянную замену быстро перегорающих лампочек, что вполне закономерно, ведь напряжение в их сети достигает 250 В и выше. В то время как на окраине села при максимальных нагрузках на сеть оно может опускаться до 150 вольт. Вывод в таком случае напрашивается один, падение напряжение зависит от длины проводников, представленных линейными проводами.

Конкретизируем, от чего зависит величина сопротивления проводника на примере медных проводов, которым сегодня отдается предпочтение. Для этого опять вернемся к школьному курсу физики, из которого известно, что сопротивление проводника зависит от трех величин:

  • удельного сопротивления материала – ρ;
  • длины отрезка проводника – l;
  • площади поперечного сечения (при условии, что по всей длине оно одинаковое) – S.

Все четыре параметра связывает следующее соотношение:

R = ρ·l/S,

очевидно, что сопротивление растет по мере увеличения длины проводника и падает по мере увеличения сечения жилы.

Для медных проводников удельное сопротивление составляет 0.0175 Ом·мм²/м, это значит, что километр медного провода сечением 1 мм² будет иметь сопротивление 17.5 Ом, в реальной ситуации оно может отличаться, например, из-за чистоты металла (наличия в сплаве примесей).

Для алюминиевых проводников величина сопротивления еще выше, поскольку удельное сопротивление алюминиевых проводов составляет 0.028 Ом·мм²/м.

Теперь вернемся к нашему примеру. Пусть от подстанции до самого крайнего дома расстояние составляет 1 км и электропитание напряжения 220 вольт до него проложено алюминиевым проводом марки А, с минимальным сечением 10 мм². Расстояние, которое необходимо пройти электрическому току складывается из длины нулевых и фазных проводов, то есть в нашем примере необходимо применить коэффициент 2, таким образом максимальная длина составит 2000 м. Подставляя наши значения в последнюю формулу, получим величину сопротивления равную 5.6 Ом.

Много это или мало, понятно из упомянутого выше закона Ома, так для потребителя с номинальным током всего 10 ампер, в приведенном примере падение напряжения составит 56 В, которые уйдут на обогрев улицы.

Конечно же, если нельзя уменьшить расстояние, следует выбрать сечение проводов большей площади, это касается и внутренних проводок, однако это ведет к увеличению затрат на кабельно-проводниковую продукцию. Оптимальным решением будет правильно рассчитать сечения проводов, учитывая максимальную допустимую нагрузку.


Source: https://oaoo.ru/elctrinzh/vliianie-dliny-i-secheniia-kabelia-na-poteri-po-napriajeniu.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Для чего проводят измерение сопротивления петли фаза-нуль

Сам по себе термин «петля фаза-нуль» обозначает контур, состоящий из нулевого и фазового проводника. Этот тип измерения обычно...

Армированный кабель

Одно из требований к кабелям и изделиям на их основе, которые предназначены для формированиясиловых и информационных линий– удобство...

Высоковольтная изоляция

Изоляция и электричество – два неразрывных понятия. Основным назначением диэлектриков, материалов любой изоляции считается обеспечение прохождения электрического тока...

Провода для бетономешалки

При производстве строительных и ремонтных работ требуется приготовление больших объемов строительных смесей для обустройства стяжки, кладки кирпичей /...

УЗО и дифавтомат в чем разница

Использование электроэнергии всегда сопряжено с риском поражения электрическим током или в аварийных ситуациях электричество может оказаться причиной возникновения...

Разработан новый мини-компьютер на базе «Эльбруса»

Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех разработал новый одноплатный компьютер на базе процессора «Эльбрус-2С3». Размеры устройства составляют всего 95 на 95 мм....

Селективность УЗО

При создании внутренних электрических сетей главное значение уделяется безопасности. Основными угрозами для человека, которые несет в себе самый...

Селективность автоматических выключателей

Эксплуатация электроустановок несет в себе опасность как для здоровья и жизни человека, так в отношении сохранности имущества. Избежать...

Для чего применяются УЗМ

Сложнобытовая электротехника и электронная аппаратура плотно интегрировали в жизнь современного человека. Электроника значительно упрощает работу многих приборов, одновременно...

Кабельные линии – требования к маркировке

Кабельные линии – неотъемлемая часть электрических и коммуникационных сетей. При открытой прокладке любых, в том числе силовых кабелей...

Активная молниезащита за и против

Гроза – опасное природное явление, пугающее человечество многие тысячелетия. Накопленная грозовыми облаками атмосферная статика порождает мощные разряды молний,...

Кабель кремнийорганический

Силикон или кремнийорганическая резина– это гибкий материал, имеющий особенные характеристики, благодаря которым он и получил такое широкое применение...

Переработка кабеля

Средний срок службы алюминиевой проводки составляет 10–15, медной — 25–30 лет, затем она подлежит замене. После демонтажа отходы...

Способы гашения дуги в силовых выключателях

Коммутация электрических сетей связана с одной весьма серьезной проблемой. При разрыве электрической цепи в пространстве между размыкаемыми контактами...

Проверка проводки

На многих предприятиях и в организациях, имеющих большое количество электрооборудования, как правило, существуют отделы, отвечающие за работоспособность электрической...

Кабель для обогрева кровли

Для обогрева обычно используют резистивные или саморегулирующиеся греющие кабели для кровли, либо комбинируют их. Разница между ними заключается...

«Росэлектроника» разработала миниатюрные светодиоды для подсветки бортовой аппаратуры

 © rostec.ru Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех завершил разработку миниатюрных светодиодов поверхностного монтажа под шифром «Капля». По техническим параметрам изделия не уступают...

Сфера применения кабелей ПВС

Современный рынок электротехнических изделий и материалов пестрит обилием аббревиатур, обозначающих как материалы, так и различные электроприборы, в которых...

Два энергоблока модернизировали на крупнейшей электростанции Приморья

 © primorsky.ru На Приморской ГРЭС модернизировали энергоблоки № 1 и № 8, еще два находятся в реконструкции. Работы позволят увеличить мощности и повысить надежность...

Для чего применяются магнитные пускатели

Современное производство трудно представить без применения асинхронных трехфазных электродвигателей. Любое технологическое оборудование и станки, кран-балки и ленточные конвейеры,...

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

18 Май 2025
Карта сайта
Политика персональных данных
Сайт является полностью открытым ресурсом, где все посетители могут присылать свои публикации. Иногда бывает так, что пользователи не указывают ссылки на первоисточники либо ссылки указываются неверно. Администрация сайта снимает с себя всю ответственность за нарушения авторских прав.
Created by https://zaplata.ru
Search this website
Закрыть меню