Калькулятор падіння напруги

Введіть свої значення. Відповідь і повний розв’язок оновлюються під час введення.

Результат

Падіння напруги7,922 V
Падіння напруги3,444 %
Напруга на навантаженні222,1 V
Опір одного провідника0,2476 Ω
Потужність, втрачена в кабелі126,7 W

Лише резистивне падіння: реактивний опір кабелю не враховується, а коефіцієнт потужності вважається рівним 1, що точно для малих перерізів. Для великих кабелів (приблизно понад 25 mm²) реактивний опір дає помітний внесок.

Обчисліть падіння напруги вздовж кабелю за його матеріалом, перерізом, довжиною та струмом. Оберіть постійний чи однофазний змінний струм (два провідники) або трифазний, мідь чи алюміній і температуру провідника. Калькулятор дає падіння у вольтах і у відсотках, напругу на навантаженні та потужність, втрачену в кабелі. Він використовує лише опір провідників; реактивний опір кабелю ігнорується, що пояснює примітка.

Покроковий розв’язок

Питомий опір

ρ20 = 0,017241 Ω·mm²/m
ρ70 = ρ20·(1 + α·50 K) = 0,017241·(1 + 0,00393·50) = 0,020629 Ω·mm²/m

Опір одного провідника

R = ρ·L/A = 0,020629·30/2,5 = 0,2476 Ω

Падіння напруги

ΔV = 2·I·R = 2·16·0,2476 = 7,922 V
ΔV/V = 7,922/230 = 3,444%
напруга на навантаженні = 230 − 7,922 = 222,1 V

Потужність, втрачена в кабелі

P = 2·I²·R = 126,7 W

Основні формули

Опір провідника
R = ρ·L/A
Постійний струм або однофазна мережа
ΔV = 2·I·R
Трифазна мережа
ΔV = √3·I·R
Питомий опір за температури
ρT = ρ20·(1 + α·(T − 20 °C))
Спад напруги у відсотках
ΔV/V × 100%

Як обчислити падіння напруги в кабелі

  1. Знайдіть питомий опір провідника: приблизно 0,0172 Ω·mm²/m для міді та 0,0283 Ω·mm²/m для алюмінію при 20 °C, приблизно на 20% більше при 70 °C.
  2. Опір одного провідника: R = ρ × L / A, де L — довжина в один бік у метрах, а A — переріз у mm².
  3. Постійний і однофазний струм: струм тече туди й назад, тому ΔV = 2 × I × R.
  4. Трифазний (лінійна напруга): ΔV = √3 × I × R для симетричного навантаження.
  5. Поділіть на напругу живлення, щоб отримати відсотки, і порівняйте з межею, наведеною в задачі (наприклад, 3% або 5%).

Запитання й відповіді

Яке падіння напруги допустиме?

Межі залежать від стандарту та країни. IEC 60364-5-52 (додаток G) рекомендує не більше ніж 3% для освітлення та 5% для інших споживачів в установках, що живляться від публічної мережі; американський NEC пропонує 3% для відгалуженого кола та 5% загалом.

Чому довжина в один бік?

Введіть відстань від джерела до навантаження. Калькулятор сам враховує зворотний провідник: множник 2 для двопровідних кіл і √3 для трифазних.

Чому температура має значення?

Опір міді й алюмінію зростає приблизно на 0,4% на °C. Кабель з ПВХ-ізоляцією при повному навантаженні нагрівається приблизно до 70 °C, що дає приблизно на 20% більший опір і падіння напруги, ніж при 20 °C.

Коли не можна ігнорувати реактивний опір?

Для великих перерізів, приблизно від 25 mm², індуктивний опір стає співмірним з активним, а при низькому коефіцієнті потужності падіння помітно відрізняється. Використайте повну формулу ΔV = √3·I·L·(R cos φ + X sin φ) з даними виробника.

Як розмір AWG переводиться в mm²?

Діаметр дорівнює 0,127 mm × 92^((36 − n)/39) для калібру n, де 1/0–4/0 вважаються як 0–−3. AWG 12 — це 3,31 mm², а AWG 10 — 5,26 mm².

Потренуйтеся самі

Тренувати тему «Трифазні системи»

Калькулятор дає відповідь. На іспиті потрібен метод: тренуйте його на нових задачах із підказками й розв’язками.

</> Вбудувати

Безкоштовно для викладачів і шкіл: вставте цей код на сторінку курсу, у LMS або на свій сайт. Студенти можуть користуватися калькулятором і покроковим розв’язком без акаунта.

Інші калькулятори