Cara menghitung jatuh tegangan sepanjang kabel dalam jaringan listrik

Saat menghitung kehilangan listrik dalam kabel, penting untuk memperhitungkan panjangnya, penampang inti, resistansi induktif spesifik, dan sambungan kabel. Berkat informasi latar belakang ini, Anda akan dapat menghitung jatuh tegangan secara mandiri.

Jenis dan struktur kerugian

Bahkan sistem catu daya yang paling efisien pun memiliki beberapa kehilangan daya yang sebenarnya. Kerugian dipahami sebagai perbedaan antara energi listrik yang diberikan kepada pengguna dan fakta bahwa itu datang kepada mereka. Ini karena ketidaksempurnaan sistem dan sifat fisik bahan dari mana mereka dibuat.

Jenis kehilangan daya yang paling umum dalam jaringan listrik dikaitkan dengan kehilangan tegangan karena panjang kabel.Untuk menormalkan biaya keuangan dan menghitung nilai sebenarnya, klasifikasi berikut dikembangkan:

1. faktor teknis. Ini terkait dengan fitur proses fisik dan dapat berubah di bawah pengaruh beban, biaya tetap bersyarat dan keadaan iklim.
2. Biaya penggunaan persediaan tambahan dan penyediaan kondisi yang diperlukan untuk kegiatan personel teknis.
3. faktor komersial. Kelompok ini termasuk penyimpangan karena ketidaksempurnaan instrumentasi dan hal-hal lain yang memicu meremehkan energi listrik.

Penyebab utama kehilangan tegangan

Alasan utama hilangnya daya pada kabel adalah hilangnya saluran listrik. Pada jarak dari pembangkit listrik ke konsumen, tidak hanya daya listrik yang hilang, tetapi juga tegangan turun (yang, ketika mencapai nilai kurang dari nilai minimum yang diizinkan, dapat memicu tidak hanya pengoperasian perangkat yang tidak efisien, tetapi juga ketidakmampuan mereka sepenuhnya.

Juga, kerugian dalam jaringan listrik dapat disebabkan oleh komponen reaktif dari bagian sirkuit listrik, yaitu, adanya elemen induktif di bagian ini (ini dapat berupa koil dan sirkuit komunikasi, transformator, tersedak frekuensi rendah dan tinggi, motor listrik).

Cara mengurangi rugi-rugi pada jaringan listrik

Pengguna jaringan tidak dapat mempengaruhi rugi-rugi pada saluran transmisi daya, tetapi dapat mengurangi jatuh tegangan pada bagian rangkaian dengan menghubungkan elemen-elemennya dengan benar.

Lebih baik menghubungkan kabel tembaga ke kabel tembaga, dan kabel aluminium ke kabel aluminium.Lebih baik untuk meminimalkan jumlah sambungan kawat di mana bahan inti berubah, karena di tempat-tempat seperti itu tidak hanya energi yang hilang, tetapi juga peningkatan panas, yang, jika tingkat insulasi termal tidak mencukupi, dapat menjadi bahaya kebakaran. Mengingat konduktivitas dan resistivitas tembaga dan aluminium, lebih efisien menggunakan tembaga dalam hal biaya energi.

Jika memungkinkan, ketika merencanakan rangkaian listrik, lebih baik untuk menghubungkan elemen induktif seperti kumparan (L), transformator dan motor listrik secara paralel, karena menurut hukum fisika, induktansi total dari rangkaian tersebut berkurang, dan ketika terhubung secara seri, sebaliknya, itu meningkat.

Unit kapasitif (atau filter RC dalam kombinasi dengan resistor) juga digunakan untuk menghaluskan komponen reaktif.

Tergantung pada prinsip menghubungkan kapasitor dan konsumen, ada beberapa jenis kompensasi: pribadi, kelompok dan umum.

1. Dengan kompensasi pribadi, kapasitansi dihubungkan langsung ke tempat di mana daya reaktif muncul, yaitu kapasitor mereka sendiri - ke motor asinkron, satu lagi - ke lampu pelepasan gas, satu lagi - ke las, satu lagi - untuk sebuah transformator, dll. Pada titik ini, kabel yang masuk diturunkan dari arus reaktif ke masing-masing pengguna.
2. Kompensasi grup melibatkan menghubungkan satu atau lebih kapasitor ke beberapa elemen dengan karakteristik induktif besar. Dalam situasi ini, aktivitas simultan reguler dari beberapa konsumen dikaitkan dengan transfer energi reaktif total antara beban dan kapasitor. Saluran yang memasok energi listrik ke sekelompok beban akan dibongkar.
3. Kompensasi umum melibatkan penyisipan kapasitor dengan regulator di switchboard utama, atau switchboard utama. Ini mengevaluasi konsumsi daya reaktif yang sebenarnya dan dengan cepat menghubungkan dan memutuskan jumlah kapasitor yang diperlukan. Akibatnya, daya total yang diambil dari jaringan dikurangi seminimal mungkin sesuai dengan nilai seketika daya reaktif yang diperlukan.
4. Semua instalasi kompensasi daya reaktif mencakup sepasang cabang kapasitor, sepasang tahapan, yang dibentuk khusus untuk jaringan listrik, tergantung pada beban potensial. Dimensi khas langkah: 5; sepuluh; dua puluh; tigapuluh; lima puluh; 7.5; 12.5; 25 persegi

Untuk memperoleh langkah besar (100 kvar atau lebih), langkah kecil dihubungkan secara paralel. Beban pada jaringan berkurang, arus switching dan gangguannya berkurang. Dalam jaringan dengan banyak harmonik tegangan listrik yang tinggi, kapasitor dilindungi oleh choke.

Kompensator otomatis menyediakan jaringan yang dilengkapi dengan keuntungan berikut:

• mengurangi beban transformator;
• membuat persyaratan penampang kabel lebih sederhana;
• memungkinkan untuk memuat jaringan listrik lebih dari mungkin tanpa kompensasi;
• menghilangkan penyebab penurunan tegangan listrik, bahkan ketika beban dihubungkan dengan kabel panjang;
• meningkatkan efisiensi generator bergerak pada bahan bakar;
• membuatnya lebih mudah untuk memulai motor listrik;
• meningkatkan phi kosinus;
• menghilangkan daya reaktif dari sirkuit;
• melindungi terhadap lonjakan;
• meningkatkan penyesuaian kinerja jaringan.

Kalkulator kehilangan tegangan kabel

Untuk kabel apa pun, perhitungan kehilangan tegangan dapat dilakukan secara online. Di bawah ini adalah kalkulator kehilangan kabel tegangan online.

Kalkulator sedang dalam pengembangan dan akan segera tersedia.

Perhitungan rumus

Jika Anda ingin menghitung secara mandiri berapa penurunan tegangan pada kabel, mengingat panjangnya dan faktor lain yang mempengaruhi kerugian, Anda dapat menggunakan rumus untuk menghitung penurunan tegangan pada kabel:

U, % = (Un - U) * 100 / Un,

di mana tegangan tidak terukur pada input ke jaringan;

U adalah tegangan pada elemen jaringan yang terpisah (kerugian dihitung sebagai persentase dari tegangan nominal yang ada pada input).

Dari sini, kita dapat memperoleh rumus untuk menghitung kehilangan energi:

P,% = (Un - U) * I * 100 / Un,

di mana tegangan tidak terukur pada input ke jaringan;

I adalah arus jaringan yang sebenarnya;

U adalah tegangan pada elemen jaringan yang terpisah (kerugian dihitung sebagai persentase dari tegangan nominal yang ada pada input).

Tabel kerugian tegangan sepanjang kabel

Di bawah ini adalah perkiraan penurunan tegangan di sepanjang kabel (tabel Knorring). Kami menentukan bagian yang diperlukan dan melihat nilai di kolom yang sesuai.

Untaian kawat memancarkan panas saat arus mengalir. Ukuran arus, bersama dengan resistansi konduktor, menentukan tingkat kerugian. Jika Anda memiliki data tentang resistansi kabel dan jumlah arus yang melewatinya, Anda dapat mengetahui jumlah kerugian di sirkuit.

Tabel tidak memperhitungkan reaktansi induktif, karena: saat menggunakan kabel, itu terlalu kecil dan tidak bisa sama aktifnya.

Siapa yang membayar kerugian listrik?

Kehilangan listrik selama transmisi (jika ditransmisikan melalui jarak jauh) dapat menjadi signifikan. Ini mempengaruhi sisi keuangan dari masalah ini. Komponen reaktif diperhitungkan ketika menentukan tarif umum untuk penggunaan arus pengenal untuk populasi.

Untuk saluran fase tunggal, sudah termasuk dalam harga, dengan mempertimbangkan parameter jaringan. Untuk badan hukum, komponen ini dihitung terlepas dari beban aktif dan ditunjukkan secara terpisah dalam faktur yang disediakan, dengan tarif khusus (lebih murah daripada aktif). Ini dilakukan karena adanya sejumlah besar mekanisme induksi di perusahaan (misalnya, motor listrik).

Otoritas pengawasan energi menetapkan penurunan tegangan yang diizinkan, atau standar kerugian dalam jaringan listrik. Pengguna membayar kerugian selama transmisi daya. Oleh karena itu, dari sudut pandang konsumen, secara ekonomis menguntungkan untuk memikirkan cara menguranginya dengan mengubah karakteristik rangkaian listrik.

Artikel serupa: