Spadek napięcia na kablu: jak obliczyć i szczegółowe fakty

Spadek napięcia na kablu następuje na skutek przepływu przez niego prądu w obecności rezystancji. Zjawisko to i proces obliczania spadku napięcia zrozumiemy szczegółowo w tym artykule.

Gdy pomiędzy dwoma punktami wystąpi różnica napięcia, napięcie „spada”. Potencjał spada w przewodzie elektrycznym, gdy potencjał na końcu kabla jest mniejszy niż na początku kabla. Rezystancja lub impedancja kabla i właściwości fizyczne odpowiadają za spadek napięcia na kablu.

Jaki jest spadek napięcia w kablu?

Spadek napięcia w kablu wynika z różnicy potencjałów dwóch końców. Miara tej wielkości waha się od DC do AC. W DC po prostu iloczyn prądu i rezystancji daje wartość spadku napięcia.

Poniżej znajduje się metoda krok po kroku, aby obliczyć napięcie spadek kabla:

  1. Weź wartość prądu płynącego przez kabel.
  2. Pomnóż dwukrotność długości kabla przez wartość uzyskaną w miarę jak spadek napięcia występuje również na ścieżce powrotnej
  3. Podziel wynik przez 100 dla konwersji miliwoltów na wolty

Wzór na obliczanie spadku napięcia dla kabli:

Podstawowym wzorem do obliczania spadku napięcia na kablach jest prawo Ohma. Ponadto musimy wziąć pod uwagę kilka powiązanych punktów, ponieważ tylko prawo Ohma nie wystarcza do dokładnego obliczenia spadku napięcia.

Połączenia wzór na obliczanie spadku napięcia dla jednej fazy a kable trójfazowe podano w poniższej tabeli-

DC Spadek napięcia = prąd × rezystancja (dla DC)
Jednofazowy ACSpadek napięcia = Prąd × (2 × Długość przewodu × Rezystancja / 1000)
Trójfazowy ACSpadek napięcia = √3 × Prąd × (2 × Długość przewodu × Rezystancja / 1000)
Spadek napięcia dla kabli
Spadek napięcia na AC; "Spadek napięcia" by Fabio Vanniego jest licencjonowany na podstawie CC BY-NC-SA 4.0

Spadek napięcia dla kabla zbrojonego:

Kabel zbrojony lub kabel zbrojony drutem stalowo-aluminiowym (SWA/AWA) to 3-żyłowy, wysoce ochronny kabel elektryczny. Pancerz został zaprojektowany, aby zapewnić dodatkową ochronę przed naprężeniami mechanicznymi, dużymi obciążeniami itp.

Kable zbrojone znajdują zastosowanie w zastosowaniach podziemnych, sieciach energetycznych. Są one dostępne w kablach 11 kV i 33 kV. Proces obliczania spadku napięcia dla zbrojonego kabla stalowego lub aluminiowego jest taki sam jak dla kabli ogólnych. Maksymalny dopuszczalny spadek napięcia wynosi 3% dla obwodów oświetleniowych i 5% dla pozostałych obwodów. 

BU0QGh6H yrOvVxBsJhh2Ojyauz0f4BVAWX26n2Cfz786olFfLGsNk yLh3HrTxDkBX9JIOOa6 VCCVT4dbTDefAbYYqlD30res5dAcSIlWGH4VGqjS VINuuXGe0g
„Wzór lekkiego transatlantyckiego kabla telefonicznego, 1961 (kable pancerne)” przez Submarine Cables Limited jest licencjonowany na podstawie CC BY-SA 4.0

Spadek napięcia na kablu sterującym:

Kable sterujące są często nazywane przez ich zastosowanie, takie jak kabel zasilający, kabel samochodowy i kabel robota. Są trzy rodzaje – CY, YY i SY. Procentowy spadek napięcia na kablu sterującym nie powinien przekraczać 1.5%.

Kable sterujące są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, takich jak automatyczne procesy przemysłowe, takie jak transmisja, kalibracja i kontrola sygnałów. Ponieważ są to kolejna specjalna forma kabli elektrycznych, obliczenia spadku napięcia są dla nich takie same. 

Dopuszczalny spadek napięcia na kablu:

Dopuszczalny spadek napięcia na kablu w Indiach zależy od charakteru miejsca. Odsetek ten jest wyższy na obszarach miejskich lub podmiejskich niż na obszarach wiejskich ze względu na obszary wiejskie wymagające transmisji na duże odległości. 

Wiemy, że spadek napięcia rośnie wraz z długością kabla. Tak więc maksymalny dopuszczalny spadek napięcia w kablach sektora wiejskiego wynosi 3% zasilania. Odsetek ten wynosi 5% dla przedmieść i 6% dla miast, ponieważ znajdują się one bliżej elektrowni. Dopuszczalny limit spadku napięcia to 2% dla obwodu oświetleniowego i 5% dla obwodu przemysłowego.

Czytaj więcej na…..Jak obliczyć spadek napięcia w obwodzie szeregowym: szczegółowe fakty

Spadek napięcia na kablu — często zadawane pytania (FAQ))

Jakie są skutki spadku napięcia na kablu?

Rezystancja lub impedancja wyzwala spadek napięcia na kablu, a inne elementy pasywne, takie jak styki, złącza kablowe, wpływają na spadek napięcia. Dłuższy kabel, tym większy spadek napięcia.

Skutki spadku napięcia na kablu to:

  1. Grzejniki przestają się nagrzewać prawidłowo
  2. Silniki podłączone do obwodu pracują powoli i czasami ulegają spaleniu 
  3. Światła stają się ciemniejsze 

Możemy po prostu zmniejszyć spadek napięcia, zwiększając średnicę kabla między zasilaniem a obciążeniem, ponieważ obniża rezystancję sieci.

Przeczytaj więcej na….Jak obliczyć napięcie w obwodzie równoległym: przykładowe problemy i szczegółowe fakty

Dlaczego spadek napięcia w większych kablach jest mniejszy?

Pole przekroju poprzecznego kabla o większym rozmiarze jest większe w porównaniu z kablem o mniejszym rozmiarze. Z tego powodu rezystancja kabla o większym rozmiarze maleje, a spadek napięcia również schodzi.

Dlatego kable o większych rozmiarach mają mniejszą rezystancję niż kable o małych rozmiarach. Ale spadek napięcia wzrasta wraz z długością kabla elektrycznego. w systemy dystrybucji energii, jeśli systemy wykorzystują bardzo wysokie napięcie, możliwe jest przesłanie pewnej ilości energii przy niewielkim spadku napięcia.

Przeczytaj także….Co to jest spadek napięcia w obwodzie równoległym: jak znaleźć, przykładowe problemy i szczegółowe fakty?