Sử dụng công thức
Hình G29 dưới đây đưa ra các công thức thường được sử dụng để tính toán sụt áp trong một đoạn mạch nhất định trên một km chiều dài (cáp đồng với cách điện XLPE).
ở đâu:
I B = Dòng đầy tải tính bằng ampe
L = Chiều dài của cáp tính bằng km
R = Điện trở của dây dẫn cáp tính bằng Ω / km
- {\ displaystyle R = {\ frac {23.7 \ \ Omega \ mm ^ {2} / km} {S \ left (csa \ in \ mm ^ {2} \ right)}}} đối với đồng [1]
- {\ displaystyle R = {\ frac {37,6 \ \ Omega \ mm ^ {2} / km} {S \ left (csa \ in \ mm ^ {2} \ right)}}} đối với nhôm [1]
- Lưu ý : R không đáng kể trên csa 500 mm 2
đối với đồng [1]
đối với nhôm [1]X = điện trở cảm ứng của dây dẫn tính bằng Ω / km
- Lưu ý : X là không đáng kể đối với dây dẫn có csa nhỏ hơn 50 mm 2 . Trong trường hợp không có bất kỳ thông tin nào khác, lấy X bằng 0,08 Ω / km.
φ = góc pha giữa điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch đang xét, nói chung:
- Đèn sợi đốt: cosφ = 1
- Đèn Led chiếu sáng: cosφ> 0.9
- Đèn huỳnh quang với chấn lưu điện tử: cosφ> 0.9
- Công suất động cơ:
- Lúc khởi động: cosφ = 0,35
- Trong hoạt động bình thường: cosφ = 0,8
U n = điện áp pha-pha
V n = điện áp pha-trung tính
Đối với các ống dẫn và đường dẫn có dây được đúc sẵn (hệ thống đường ống thanh cái), các giá trị điện trở và điện kháng cảm ứng do nhà sản xuất đưa ra.
Hình G29 – Công thức giảm điện áp
| Mạch điện | Giảm điện áp (ΔU) | |
|---|---|---|
| tính bằng vôn | trong % | |
| Giai đoạn / giai đoạn | {\ displaystyle \ Delta U = 2I_ {B} \ left (R \ cos \ phi + X \ sin \ phi \ right) L} | {\ displaystyle {\ frac {100 \ Delta U} {Un}}} |
| Pha / trung tính | {\ displaystyle \ Delta U = 2I_ {B} \ left (R \ cos \ phi + X \ sin \ phi \ right) L} | {\ displaystyle {\ frac {100 \ Delta U} {Vn}}} |
| 3 pha cân bằng: 3 pha (có hoặc không có trung tính) | {\ displaystyle \ Delta U = {\ sqrt {3}} I_ {B} \ left (R \ cos \ phi + X \ sin \ phi \ right) L} | {\ displaystyle {\ frac {100 \ Delta U} {Un}}} |
Bảng đơn giản
Có thể tránh được các phép tính bằng cách sử dụng Hình G30, với giá trị gần đúng thích hợp, sụt áp pha-pha trên km cáp trên mỗi ampe:
- Loại mạch sử dụng: mạch động cơ có cosφ gần bằng 0,8 hoặc chiếu sáng với cosφ gần bằng 1.
- Loại mạch; một pha hoặc 3 pha
Khi đó sụt áp trong cáp được cho bởi: K x IB x L
K = bảng cho trước,
IB = cường độ dòng điện đầy tải tính bằng ampe,
L = chiều dài cáp tính bằng km.
Công suất động cơ cột “cosφ = 0,35” trên Hình G30 có thể được sử dụng để tính toán sụt áp xảy ra trong thời kỳ khởi động của động cơ (xem ví dụ số 1 sau Hình G30).
Hình G30 – Độ sụt điện áp pha-pha ΔU đối với mạch, tính bằng vôn trên ampe trên km
| Cáp đồng | Cáp nhôm | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| csa tính bằng mm 2 | Mạch một pha | Mạch ba pha cân bằng | csa tính bằng mm 2 | Mạch một pha | Mạch ba pha cân bằng | ||||||||
| Công suất động cơ | Thắp sáng | Công suất động cơ | Thắp sáng | Công suất động cơ | Thắp sáng | Công suất động cơ | Thắp sáng | ||||||
| Dịch vụ bình thường | Khởi đầu-hướng lên | Dịch vụ bình thường | Khởi động | Dịch vụ bình thường | Khởi động | Dịch vụ bình thường | Khởi động | ||||||
| cos ϕ= 0,8 | cos ϕ= 0,35 | cos ϕ= 1 | cos ϕ= 0,8 | cos ϕ= 0,35 | cos ϕ= 1 | cos ϕ= 0,8 | cos ϕ= 0,35 | cos ϕ= 1 | cos ϕ= 0,8 | cos ϕ= 0,35 | cos ϕ= 1 | ||
| 1,5 | 25.4 | 11,2 | 32 | 22 | 9,7 | 27 | |||||||
| 2,5 | 15.3 | 6,8 | 19 | 13,2 | 5.9 | 16 | |||||||
| 4 | 9,6 | 4.3 | 11,9 | 8,3 | 3.7 | 10.3 | 6 | 10.1 | 4,5 | 12,5 | 8.8 | 3,9 | 10,9 |
| 6 | 6.4 | 2,9 | 7.9 | 5,6 | 2,5 | 6,8 | 10 | 6.1 | 2,8 | 7,5 | 5.3 | 2,4 | 6,5 |
| 10 | 3,9 | 1,8 | 4,7 | 3,4 | 1,6 | 4.1 | 16 | 3,9 | 1,8 | 4,7 | 3,3 | 1,6 | 4.1 |
| 16 | 2,5 | 1,2 | 3 | 2.1 | 1 | 2,6 | 25 | 2,50 | 1,2 | 3 | 2,2 | 1 | 2,6 |
| 25 | 1,6 | 0,81 | 1,9 | 1,4 | 0,70 | 1,6 | 35 | 1,8 | 0,90 | 2.1 | 1,6 | 0,78 | 1,9 |
| 35 | 1.18 | 0,62 | 1,35 | 1 | 0,54 | 1,2 | 50 | 1,4 | 0,70 | 1,6 | 1.18 | 0,61 | 1,37 |
| 50 | 0,89 | 0,50 | 1,00 | 0,77 | 0,43 | 0,86 | 70 | 0,96 | 0,53 | 1,07 | 0,83 | 0,46 | 0,93 |
| 70 | 0,64 | 0,39 | 0,68 | 0,55 | 0,34 | 0,59 | 120 | 0,60 | 0,37 | 0,63 | 0,52 | 0,32 | 0,54 |
| 95 | 0,50 | 0,32 | 0,50 | 0,43 | 0,28 | 0,43 | 150 | 0,50 | 0,33 | 0,50 | 0,43 | 0,28 | 0,43 |
| 120 | 0,41 | 0,29 | 0,40 | 0,36 | 0,25 | 0,34 | 185 | 0,42 | 0,29 | 0,41 | 0,36 | 0,25 | 0,35 |
| 150 | 0,35 | 0,26 | 0,32 | 0,30 | 0,23 | 0,27 | 240 | 0,35 | 0,26 | 0,31 | 0,30 | 0,22 | 0,27 |
| 185 | 0,30 | 0,24 | 0,26 | 0,26 | 0,21 | 0,22 | 300 | 0,30 | 0,24 | 0,25 | 0,26 | 0,21 | 0,22 |
| 240 | 0,25 | 0,22 | 0,20 | 0,22 | 0,19 | 0,17 | 400 | 0,25 | 0,22 | 0,19 | 0,21 | 0,19 | 0,16 |
| 300 | 0,22 | 0,21 | 0,16 | 0,19 | 0,18 | 0,14 | 500 | 0,22 | 0,20 | 0,15 | 0,19 | 0,18 | 0,13 |
Các ví dụ
ví dụ 1
(xem Hình G31 )
Cáp đồng ba pha 35 mm 2 dài 50 mét cung cấp động cơ 400 V lấy:
- 100 A tại cos φ = 0,8 trên tải thường xuyên bình thường
- 500 A (5 In) tại cos φ = 0,35 khi khởi động
sụt áp tại điểm gốc của cáp động cơ trong trường hợp bình thường (tức là với bảng phân phối của Hình G29 phân phối tổng cộng 1.000 A) là 10 V pha-pha.
sụt áp ở các đầu cuối của động cơ là gì:
- Trong dịch vụ bình thường?
- Trong quá trình khởi động?
Giải pháp:
- Giảm điện áp trong điều kiện dịch vụ bình thường:
{\ displaystyle \ Delta U \% = 100 {\ frac {\ Delta U} {Un}}}
Bảng Hình G30 cho thấy 1 V / A / km sao cho:
ΔU cho cáp = 1 x 100 x 0,05 = 5 V
ΔU tổng = 10 + 5 = 15 V = tức là {\ displaystyle {\ frac {15} {400}} \ times 100 = 3,75 \%}
Giá trị này nhỏ hơn mức cho phép (8%) và là thỏa đáng.
- Giảm điện áp trong quá trình khởi động động cơ:
Δ Có thể = 0,54 x 500 x 0,05 = 13,5 V
Do động cơ có thêm dòng điện khi khởi động, sụt áp tại bảng phân phối sẽ vượt quá 10 Volts.
Giả sử rằng mức tiến vào bảng phân phối trong quá trình khởi động động cơ là 900 + 500 = 1,400 A thì sụt áp ở bảng phân phối sẽ tăng lên xấp xỉ theo tỷ lệ, tức là
{\ displaystyle {\ frac {10 \ times 1,400} {1,000}} = 14V}
Bảng phân phối ΔU = 14 V
ΔU đối với cáp động cơ = 13 V
ΔU tổng = 13,5 + 14 = 27,5 V tức là
{\ displaystyle {\ frac {27,5} {400}} \ times 100 = 6,9 \%}
một giá trị thỏa mãn trong quá trình khởi động động cơ.
Hình G31 -Ví dụ 1
Ví dụ 2
(xem Hình G32)
Một đường dây đồng 3 pha 4 dây dài 70 mm 2 csa và dài 50 m cho dòng điện có cường độ 150 A. Đường dây cung cấp cho các tải khác 3 mạch chiếu sáng một pha, mỗi mạch 2,5 mm 2 csa đồng 20 dài m và mỗi đoạn đi qua 20 A.
Giả thiết rằng các dòng điện trong đường dây 70 mm 2 là cân bằng và ba mạch chiếu sáng được nối với nó tại cùng một điểm.
Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch chiếu sáng là bao nhiêu?
Giải pháp:
- Điện áp giảm trong đường dây 4 dây:
{\ displaystyle \ Delta U \% = 100 {\ frac {\ Delta U} {Un}}}
Hình G30 cho thấy 0,59 V / A / km
Dòng ΔU = 0,59 x 150 x 0,05 = 4,4 V pha-pha
mang lại:
{\ displaystyle {\ frac {4.4} {\ sqrt {3}}} = 2.54V} pha sang trung tính.
pha sang trung tính.- Điện áp giảm ở bất kỳ một trong các mạch một pha chiếu sáng:
ΔU đối với mạch một pha = 19 x 20 x 0,02 = 7,6 V
Tổng sụt áp do đó là
7,6 + 2,54 = 10,1 V
{\ displaystyle {\ frac {10.1V} {230V}} \ times 100 = 4.4 \%}
Giá trị này là thỏa đáng, nhỏ hơn điện áp giảm tối đa cho phép là 6%.
Hình G32 -Ví dụ 2
Nguồn: Electric Installation
