ケーブルの電気損失を計算するときは、ケーブルの長さ、コアの断面積、特定の誘導抵抗、およびワイヤ接続を考慮することが重要です。この背景情報のおかげで、電圧降下を独立して計算することができます。
損失の種類と構造
最も効率的な電源システムでさえ、実際の電力損失があります。損失は、ユーザーに与えられた電気エネルギーとそれがユーザーにもたらされたという事実との違いとして理解されます。これは、システムの不完全性と、システムを構成する材料の物理的特性によるものです。
電気ネットワークで最も一般的なタイプの電力損失は、ケーブル長による電圧損失に関連しています。財務費用を正規化し、その実際の値を計算するために、次の分類が開発されました。
- 技術的要因。これは物理プロセスの機能に関連しており、負荷、条件付き固定費、および気候状況の影響下で変化する可能性があります。
- 追加の消耗品を使用し、技術者の活動に必要な条件を提供するためのコスト。
- 商業的要因。このグループには、計装の不完全性や、電気エネルギーの過小評価を引き起こすその他の点による偏差が含まれます。
電圧降下の主な原因
ケーブルの電力が失われる主な理由は、電力線の損失です。発電所から消費者までの距離では、電力が消費されるだけでなく、電圧降下も発生します（最小許容値未満の値に達すると、デバイスの非効率的な動作を引き起こす可能性があります。それらの完全な操作不能。
また、電気ネットワークの損失は、電気回路のセクションの無効成分、つまり、これらのセクションに誘導要素が存在することによって引き起こされる可能性があります（これらは、通信コイルと回路、変圧器、低周波および高周波チョーク、電気モーター）。
電気ネットワークの損失を減らす方法
ネットワークユーザーは、送電線の損失に影響を与えることはできませんが、その要素を正しく接続することにより、回路セクションの電圧降下を減らすことができます。
銅ケーブルを銅ケーブルに接続し、アルミニウムケーブルをアルミニウムケーブルに接続することをお勧めします。コア材料が変化する配線接続の数を最小限に抑えることをお勧めします。このような場所では、エネルギーが放散されるだけでなく、発熱も増加します。これは、断熱レベルが不十分な場合、火災の危険をもたらす可能性があります。銅とアルミニウムの導電率と抵抗率を考えると、エネルギーコストの観点から銅を使用する方が効率的です。
可能であれば、電気回路を計画するときは、コイル（L）、変圧器、電気モーターなどの誘導要素を並列に接続することをお勧めします。これは、物理法則に従って、このような回路の総インダクタンスが減少するためです。逆に、直列に接続すると増加します。
容量性ユニット（または抵抗器と組み合わせたRCフィルター）も、無効成分を平滑化するために使用されます。
コンデンサと消費者を接続する原理に応じて、個人、グループ、および一般のいくつかのタイプの補償があります。
- 個人的な補償により、静電容量は無効電力が現れる場所に直接接続されます。つまり、静電容量は、非同期モーターに、もう1つはガス放電ランプに、もう1つは溶接ランプに、もう1つは変圧器などこの時点で、入力ケーブルは無効電流から個々のユーザーにアンロードされます。
- グループ補償には、1つまたは複数のコンデンサを大きな誘導特性を持つ複数の要素に接続することが含まれます。この状況では、複数の消費者の定期的な同時活動は、負荷とコンデンサの間の総無効電力量の転送に関連しています。負荷のグループに電気エネルギーを供給するラインはアンロードされます。
- 一般的な補償には、主配電盤または主配電盤にレギュレーター付きのコンデンサーを挿入することが含まれます。無効電力の実際の消費量を評価し、必要な数のコンデンサをすばやく接続および切断します。その結果、必要な無効電力の瞬時値に応じて、ネットワークから取得される総電力が最小になります。
- すべての無効電力補償設備には、潜在的な負荷に応じて、電気ネットワーク用に特別に形成された1対のコンデンサブランチと1対のステージが含まれています。ステップの典型的な寸法：5;十; 20; 30; 50; 7.5; 12.5; 25平方
大きなステップ（100 kvar以上）を取得するには、小さなステップを並列に接続します。ネットワークの負荷が軽減され、スイッチング電流とその干渉が軽減されます。主電源電圧の高調波が多いネットワークでは、コンデンサはチョークで保護されています。
自動補償器は、それらを備えたネットワークに次の利点を提供します。
- 変圧器の負荷を減らします。
- ケーブル断面積の要件を簡素化します。
- 補償なしで可能な以上に電力網に負荷をかけることを可能にする;
- 負荷が長いケーブルで接続されている場合でも、主電源電圧の低下の原因を排除します。
- 燃料に対する移動式発電機の効率を高める。
- 電気モーターの始動を容易にします。
- コサインファイを増やします。
- 回路から無効電力を排除します。
- サージから保護します。
- ネットワークパフォーマンスの調整を改善します。
ケーブル電圧損失計算機
どのケーブルでも、電圧損失の計算はオンラインで実行できます。以下は、オンラインの電圧ケーブル損失計算機です。
計算機は開発中であり、まもなく利用可能になります。
数式計算
ワイヤの長さや損失に影響を与えるその他の要因を考慮して、ワイヤの電圧降下を個別に計算する場合は、ケーブルの電圧降下を計算する式を使用できます。
ΔU、％=（Un-U）* 100 / Un、
ここで、Un-ネットワークへの入力の定格電圧。
Uは、別のネットワーク要素の電圧です（損失は、入力に存在する公称電圧のパーセンテージとして計算されます）。
これから、エネルギー損失を計算するための式を導き出すことができます。
ΔP、％=（Un-U）* I * 100 / Un、
ここで、Un-ネットワークへの入力の定格電圧。
Iは実際のネットワーク電流です。
Uは、別のネットワーク要素の電圧です（損失は、入力に存在する公称電圧のパーセンテージとして計算されます）。
ケーブルの長さに沿った電圧損失の表
以下は、ケーブルの長さに沿ったおおよその電圧降下です（Knorringテーブル）。必要なセクションを決定し、対応する列の値を確認します。
| ΔU、％ | 銅導体の負荷トルク、kW・m、電圧220Vの2線式ライン | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 導体断面積s、mm²、等しい | ||||||
| 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | |
| 1 | 18 | 30 | 48 | 72 | 120 | 192 |
| 2 | 36 | 60 | 96 | 144 | 240 | 384 |
| 3 | 54 | 90 | 144 | 216 | 360 | 576 |
| 4 | 72 | 120 | 192 | 288 | 480 | 768 |
| 5 | 90 | 150 | 240 | 360 | 600 | 960 |
電流が流れると、より線が熱を放射します。電流の大きさは、導体の抵抗とともに、損失の程度を決定します。ケーブルの抵抗とケーブルを通過する電流の量に関するデータがあれば、回路の損失量を知ることができます。
表では、誘導性リアクタンスは考慮されていません。ワイヤーを使用する場合、それは非常に小さく、アクティブに等しくすることはできません。
誰が電気の損失を支払うのか
伝送中の電気の損失（長距離で伝送される場合）は重大な場合があります。これは、問題の財務面に影響します。人口の定格電流を使用するための一般的な料金を決定する際に、無効成分が考慮されます。
単相線の場合、ネットワークパラメータを考慮して、すでに価格に含まれています。法人の場合、このコンポーネントはアクティブな負荷に関係なく計算され、提供される請求書に特別なレート（アクティブよりも安い）で個別に示されます。これは、企業内に多数の誘導メカニズム（たとえば、電気モーター）が存在するために行われます。
エネルギー監督当局は、許容電圧降下、または電気ネットワークの損失の基準を確立します。送電中の損失はユーザーが負担します。したがって、消費者の観点から、電気回路の特性を変えることによってそれらをどのように減らすかを考えることは経済的に有益です。
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