Căderea de tensiune a unui cablu de transmisie a energiei poate fi calculată cu precizie utilizând o formulă pas{0}}cu-pas, al cărei miez este ΔU=I × R. Căderea de tensiune ar trebui, în general, controlată cu 5% din tensiunea sistemului (de exemplu, nu mai mult de 19 V pentru un sistem de 380 V).
Principalele cauze ale căderii de tensiune Cablurile posedă în mod inerent rezistență și reactanță. Când curentul trece prin ele, are loc o pierdere de energie, manifestându-se ca o cădere de tensiune. Factorii de influență includ:
Material cablu: rezistivitatea cablului de cupru (0,0174 Ω·mm²/m) este mai mică decât cablul de aluminiu (0,0283 Ω·mm²/m), rezultând o cădere de tensiune mai mică;
Lungimea cablului: cu cât cablul este mai lung, cu atât este mai mare căderea de tensiune;
Aria-secțiunii transversale: cu cât secțiunea-transversală este mai mică, cu atât rezistența este mai mare și căderea de tensiune este mai semnificativă;
Curent de sarcină: cu cât puterea este mai mare, cu atât este mai mare curentul și căderea de tensiune este mai semnificativă;
Factor de putere: Sarcinile inductive (cum ar fi motoarele) au un factor de putere scăzut, ceea ce exacerba căderea de tensiune.
Metoda în doi- sau în trei-etape pentru calcularea căderii de tensiune a cablului
Pasul 1: Calculați curentul de linie
I
I Se aplică sistemelor de curent alternativ cu trei-faze:
I
=
P
3
×
U
×
cos
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: puterea de sarcină (kW)
U
U: Tensiune de linie (kV), de obicei 380 V, adică 0,38 kV
cos
θ
cosθ: factor de putere, în general luat ca 0,8-0,85
Exemplu: motor de 55 kW,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
Pasul 2: Calculați rezistența cablului
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: Rezistivitatea conductorului (0,0174 pentru cupru, 0,0283 pentru aluminiu)
L
L: lungime cablu (metri)
S
S: Aria secțiunii transversale-conductorului (mm²)
Exemplu: cablu de cupru de 100 de metri lungime, 16 mm²,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
Pasul 3: Calculați căderea de tensiune
Δ
U
ΔU Cea mai simplă formulă practică (ignorând reactanța):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
K: Pentru sistemele cu trei-faze, luați
3
≈ 1.732
3
≈1,732, mono-fazat este 1 sau 2 (număr de circuite)
Continuând din exemplul anterior:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7V, reprezentând 5,2% din 380V, depășind ușor intervalul permis, secțiunea transversală-trebuie mărită.
