Понижение напряжения объяснено

Падение напряжения (PD) происходит, когда напряжение на конце кабеля ниже, чем в начале. Любая длина или размер проводов будет иметь некоторое сопротивление, и прохождение тока через это постоянное сопротивление вызывает падение напряжения. По мере увеличения длины кабеля его сопротивление и реактивное сопротивление также увеличиваются пропорционально. Таким образом, PD особенно проблематично при длинных кабельных трассах, например, в больших зданиях или на крупных участках, таких как фермы. Этот метод часто используется при правильном выборе размера проводников в любой однофазной электрической цепи между линиями. Это можно измерить с помощью калькулятора падения напряжения.

Электрические кабели, по которым проходит ток, всегда имеют внутреннее сопротивление, или импеданс, для потока тока. PD измеряется как количество потери напряжения, которое происходит во всей или части цепи из-за так называемого "импеданса" кабеля в вольтах.

Слишком большое PD в поперечном сечении кабеля может вызвать мерцание или тусклое свечение ламп, плохой нагрев обогревателей и перегрев двигателей, что приводит к их выходу из строя. Эта ситуация заставляет нагрузку работать с большей нагрузкой при меньшем напряжении, толкающем ток.

Как это решается?

Чтобы уменьшить PD в цепи, необходимо увеличить размер (поперечное сечение) проводников — это делается для снижения общего сопротивления длины кабеля. Конечно, более крупные медные или алюминиевые кабели увеличивают стоимость, поэтому важно рассчитать PD и найти оптимальный размер проводов, который снизит PD до безопасного уровня, оставаясь экономически эффективным.

Как рассчитать падение напряжения?

PD — это потеря напряжения, вызванная протеканием тока через сопротивление. Чем больше сопротивление, тем больше PD. Для проверки PD используйте вольтметр, подключенный между точками, где нужно измерить PD. В постоянных цепях и переменных резистивных цепях сумма всех падений напряжения на последовательно соединенных нагрузках должна быть равна напряжению, приложенному к цепи (Рисунок 1).

Каждое устройство нагрузки должно получать номинальное напряжение для нормальной работы. Если недостаточно напряжения, устройство не будет работать должным образом. Вы всегда должны быть уверены, что напряжение, которое вы собираетесь измерить, не превышает диапазон вольтметра. Это может быть сложно, если напряжение неизвестно. В таком случае всегда начинайте с максимального диапазона. Попытка измерить напряжение, превышающее возможности вольтметра, может повредить его. Иногда вам может потребоваться измерить напряжение от определенной точки в цепи до земли или общей точки отсчета (Рисунок 8-15). Для этого сначала подключите черный общий щуп вольтметра к заземлению или общей точке цепи. Затем подключите красный щуп к любой точке в цепи, которую вы хотите измерить.

Для точного расчета PD для заданного размера, длины и тока кабеля необходимо точно знать сопротивление типа кабеля, который вы используете. Однако AS3000 описывает упрощенный метод, который можно использовать.

Таблица ниже взята из AS3000 — она указывает 'Ампер-метры на %PD' (ампер-метры на процент падения напряжения) для каждого размера кабеля. Чтобы рассчитать PD для цепи в процентах, умножьте ток (амперы) на длину кабеля (метры), затем разделите это число Ом на значение в таблице.

Например, 30-метровый участок кабеля сечением 6 мм², несущий трехфазный ток 32 А, приведет к падению напряжения на 1,5%: 32 А x 30 м = 960 Ам / 615 = 1,5%.