Правила расчёта потерь в кабеле при помощи таблиц Кнорринга
Подписка на рассылку
Кабельные жилы при пропускании тока будут выделять тепло. Величина тока в совокупности с сопротивлением жил определяют уровень потерь кабеля. Если иметь информацию о сопротивлении жил и о том, насколько велик пропускаемый через них ток, удастся узнать объём потерь в цепи.
Расчёт потерь выполняется при помощи формулы: ΔU,%=(Uном-U)∙100/ Uном. Где, Uном – номинальное входное напряжение, U – напряжение нагрузки. Выражаются потери в процентах от номинала, характерного для возникшего напряжения.
Практически намного проще использовать таблицы Кнорринга, востребованные при организации электропроводки. Информация в таблицах синхронизирует «момент нагрузки» и потери. Вычислить момент предлагается в виде произведения нагрузочной мощности (Р), измеряемой в киловаттах, и линейной длины (L), обозначаемой в метрах. Данные в таблицах Кнорринга отображают зависимость понесённых кабелем потерь от «момента нагрузки», применительно к двухпроводным медным линиям. Обязательным условием является наличие напряжения 220В.
Также разработана таблица, определяющая идентичную зависимость, но применительно к трёхфазным четырёхпроводным нулевым линиям при напряжении на уровне 380/220В. Есть схожие сведения и для трёхпроводных линий без нуля при 380В. Однако информация является достоверной исключительно при равенстве нагрузки в фазах, что позволяет определить ток в четырёхпроводных нулевых линиях, а именно в их нулевых жилах, также как нулевой.
Если нагрузка несимметричная применительно к трёхфазным линиям, то неизбежно увеличение потерь. Избежать ошибок в случае существенной нагрузочной асимметрии в нулевых линиях можно, используя таблицы, с данными для двухпроводных медных линий, однако это утверждение верно применительно к самой нагруженной фазе.
Разработана таблица Кнорринга, содержащая информацию, касающуюся зависимости от момента нагрузки кабельных потерь, верная для медных проводников при напряжении на уровне 12В. Рассчитать с помощью этой таблицы можно линейные потери посредством понижающих трансформаторов, питающих светильники с низким вольтажом.
Важно! Таблицы не учитывают линейное индуктивное сопротивление, из-за того, что при задействовании кабелей, оно является крайне малым и не может сравниваться с активным сопротивлением.
Таблицы Кнорринга верны при подключённой в конце линии нагрузке, что позволяет вычислять момент нагрузки по формуле: М=L∙РН. Когда есть несколько схожих по мощности нагрузок, составляющих целостную нагрузку, и распределены они на протяжении всей линии, используется формула: М=L∙ РН ∙n/2.
Если отмечается наличие двух соединённых линий с равномерным распределением нагрузки, можно вычислить потери напряжения, выявив сумму длин линий, при этом сечение кабелей в них допускается различное.
Источник
Запись из жизни:
28.01.2015 | Электро | 
0 | Автор: Кирилл
Это пригодится исключительно электриках. Так как часто приходится рассчитывать потери в кабелях и проводниках. Поэтому предлагаю ознакомиться со следующим материалом, если кому не интересно просьба не писать глупости.
Формула по которой ведется расчет потри, а так же готовая рассчитанная таблица (чуть ниже):
О том как применить данную таблицу на практике читаем под таблицей .
- M=P*L момент (см. таблицу)
- P = мощность в кВт
- L = длина в метрах
- s = сечения проводника (кабеля)
- C = для Cu — 72, для Al -44
Моменты для алюминиевых и медных проводов
↑ тут выбрать Алюминий или Медь (Al или Cu соответственно)
Теперь рассмотрим пример, где применим полученные данные на практике. У нас имеется несколько несколько нагрузок. Черные квадратики все они имеют разную мощность указанную красным цветом.
Наша линия это кабель по низкой стороне, т.е. 380В алюминиевый сечением 16мм² (на чертеже представлен зеленым). Отрезки линии схематично разделены маленькими точками и между ними прописаны длина линии и рассчитанное падение напряжения (в процентах).
Что бы рассчитать это падение нам необходимо посчитать нагрузки на каждой точке, у меня это сделано розовым цветом.
ΔY рассчитано из таблицы/ Для примера участок между распред. шкафом и первой 5кВт нагрузкой составит:
50 кВт*20м=1000 ищем в таблице в графе 16мм² наше значение, если оно около можно взять число пропорционально, в моем случае это 1,4%.
Дале складываем потери на всех участках и получаем потерю в линии, в моем случае это 2,57%.
Напомню что по ПУЭ (правила устройства электроустановок) допускается в пределах не более 5%.
Теоретический материал взят из:
Справочная книга «Проектирование электрического освещения» Выпуск 1976г. «Энергия» Ленинград. Стр. 343 (раздел 12-4. Расчет осветительной сети по потерям напряжения).
Источник
Расчет потерь в кабеле
Жилы любого кабеля при прохождении по ним электрического тока выделяют тепло. Чем больше величины тока и сопротивления жил, тем выше потери в кабеле. Зная сопротивление жил кабеля и величину проходящего по ним тока можно вычислить потери практически в любой цепи. Потери выражают в процентах от номинального напряжения и рассчитывают по формуле:
где Uном – номинальное напряжение на входе кабеля, U – напряжение, подведенное к нагрузке.
На практике удобнее пользоваться специальными таблицами, предложенными Кноррингом, которые широко используются при проектировании электропроводки. Эти таблицы связывают потери в кабеле с параметром «момент нагрузки», вычисляемый как произведение мощности Р нагрузки в кВт на длину линии L в метрах.
В таблице 1 даны зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для медных проводников двухпроводных линий при напряжении 220 В.
В Таблице 2 представлены зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для четырехпроводных трехфазных линий с нулем на напряжение 380/220 В или трехпроводных без нуля на напряжение 380 В. Таблица 2 справедлива только для случая равенства нагрузок во всех трех фазах. В этом случае в четырехпроводной линии с нулем ток в нулевой жиле кабеля равен нулю.
Следует иметь ввиду, что при несимметричной нагрузке в трехфазной линии потери увеличиваются. Чтобы избежать ошибок при большой асимметрии нагрузки в линии с нулем целесообразно потери вычислять для наиболее нагруженной фазы по Таблице 1.
В таблице 3 даны зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для медных проводников двухпроводных линий при напряжении 12 Вольт. Таблица предназначена для расчета потерь в линиях, питающих низковольтные светильники от понижающих трансформаторов.
В данных таблицах индуктивное сопротивление линий не учитывается, так как оно при использовании кабелей пренебрежимо мало по сравнению с активным сопротивлением.
Таблица 1
ΔU, %
Момент нагрузки для медных проводников, кВт∙м, двухпроводных линий на напряжение 220 В
При сечении проводника s, мм2, равном
Источник
Трансформаторные подстанции высочайшего качества
с нами приходит энергия
develop@websor.ru
Данные для расчета осветительной сети
| Таблица 12-6 Допустимая потеря напряжения в осветительных сетях | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность трансформатора, кВА | Коэффициент загрузки трансформатора | Потеря напряжения, %, при коэффициенте мощности нагрузки, равном | ||||||
| 1 | 0,95 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | ||
| 160 | 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 | 5,9 6,0 6,1 6,3 6,5 6,7 | 4,8 5,0 5,2 5,5 5,8 6,1 | 4,4 4,5 4,9 5,3 5,5 5,8 | 3,9 4,0 4,5 4,8 5,2 5,6 | 3,6 3,9 4,2 4,6 5,0 5,4 | 3,4 3,6 4,1 4,5 5,0 5,4 | 3,3 3,5 4,0 4,4 4,9 5,3 |
| 250 | 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 | 6,1 6,2 6,3 6,5 6,6 6,8 | 5,0 5,1 5,3 5,6 5,9 6,2 | 4,2 4,6 5,0 5,4 5,6 5,9 | 4,0 4,1 4,5 4,9 5,3 5,6 | 3,7 3,9 4,3 4,7 5,1 5,5 | 3,5 3,7 4,1 4,5 5,0 5,4 | 3,3 3,5 4,0 4,4 4,9 5,3 |
| 400 | 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 | 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,8 | 5,0 5,2 5,4 5,7 5,9 6,2 | 4,5 4,7 5,0 5,4 5,7 5,9 | 4,0 4,2 4,6 4,9 5,3 5,7 | 3,4 3,9 4,3 4,7 5,1 5,5 | 3,5 3,7 4,1 4,6 5,0 5,4 | 3,3 3,6 4,0 4,4 4,9 5,3 |
| 630 | 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 | 6,4 6,4 6,5 6,7 6,7 6,9 | 4,9 5,0 5,2 5,6 5,8 6,1 | 4,3 4,4 4,8 5,2 5,5 5,8 | 3,5 3,7 4,1 4,6 5,0 5,5 | 3,0 3,3 3,8 4,3 4,7 5,2 | 2,8 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 | 2,6 2,8 3,3 3,9 4,4 4,9 |
| 1000 | 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 | 6,2 6,3 6,5 6,6 6,7 6,9 | 4,8 4,9 5,2 5,5 5,8 6,1 | 4,2 4,3 4,7 5,1 5,5 5,8 | 3,5 3,7 4,2 4,5 5,0 5,4 | 3,0 3,3 3,8 4,2 4,7 5,2 | 2,8 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 | 2,5 2,8 3,3 3,8 4,3 4,9 |
| 1600 | 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 | 6,3 6,4 6,5 6,6 6,8 6,9 | 4,8 5,0 5,2 5,6 5,8 6,1 | 4,2 4,4 4,8 5,1 5,5 5,8 | 3,5 3,7 4,2 4,6 5,0 5,4 | 3,0 3,3 3,8 4,2 4,7 5,2 | 2,6 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 | 2,5 2,7 3,3 3,8 4,4 4,8 |
| 2500 | 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 | 6,4 6,5 6,6 6,7 6,9 7,0 | 4,9 5,1 5,3 5,6 5,9 6,2 | 4,4 4,5 4,9 5,2 5,5 5,9 | 3,7 3,9 4,3 4,7 5,1 5,5 | 3,2 3,4 3,8 4,3 4,8 5,2 | 2,9 3,1 3,6 4,1 4,6 5,1 | 2,6 2,9 3,4 3,9 4,4 5,0 |
| Таблица 12-7 Активное и индуктивное сопротивления проводников | ||||
|---|---|---|---|---|
| Сечение проводника s, мм2 | Активное сопротивление проводников при температуре 35° С r, Ом/км | Индуктивное сопротивление проводников (средние значения) х, Ом/км | ||
| медных | алюминиевых | кабели, провода в трубах и т. п. | проводники при расстоянии между ними 15-40 см (провода на изоляторах, на клицах и т. п.) | |
| 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 | 13,3 8,0 5,0 3,3 2,0 1,25 0,8 0,57 0,40 0,28 0,21 0,167 0,133 0,108 0,084 | — 13,2 8,3 5,5 3,3 2,06 1,32 0,95 0,66 0,47 0,35 0,276 0,220 0,179 0,137 | — — 0,1 0,09 0,08 0,08 0,08 0,075 0,075 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 | — — 0,37 0,36 0,34 0,33 0,31 0,3 0,29 0,28 0,27 0,26 0,25 0,25 0,25 |
| Таблица 12-8 Активное сопротивление r, внутреннее х» и внешнее x’ индуктивные сопротивления (Ом/км) стальных проводов ПСО в зависимости от тока нагрузки | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ток, А | Значение сопротивления, Ом, проводов марки | |||||
| ПСО-3,5 | ПСО-4 | ПСО-5 | ||||
| r | x» | r | x» | r | x» | |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 15,2 16,1 17,4 18,5 20,1 21,4 21,5 21,7 21,8 21,9 | 2,27 6,45 9,6 11,9 14,1 16,3 16,5 16,7 16,9 17,1 | 11,8 12,5 13,4 14,3 15,5 16,5 17,3 18 18,1 18,1 | 1,54 4,38 7,9 9,7 11,5 12,5 13,2 14,2 14,3 14,3 | — 8,35 9,5 10,8 12,3 13,8 15,0 15,4 15,2 14,6 | — 3,58 6,45 8,1 9,7 11,2 12,3 13,3 13,1 12,4 |
Примечание. Внешние индуктивные сопротивления х’ при среднем геометрическом расстоянии между проводами 400 мм: 0,341 Ом — для ПСО-3,5; 0,332 Ом — для ПСО-4; 0,318 Ом для ПСО-5.
| Таблица 12-9 Значения коэффициентов С, входящих в формулы для расчета сетей по потере напряжения | ||||
|---|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение сети, В | Система сети и род тока | Выражение коэффициента С | Значение коэффициента С для проводников | |
| медных | алюминиевых | |||
| 380/220 | Трехфазная с нулем |  | 72 | 44 |
| 380 | Трехфазная без нуля | 72 | 44 | |
| 220/127 | Трехфазная с нулем | 24 | 14,7 | |
| 220 36 24 12 | Трехфазная без нуля | 24 0,648 0,288 0,072 | 14,7 0,396 0,176 0,044 | |
| 380/220 220/127 | Двухфазная с нулем |  | 32 10,7 | 19,5 6,5 |
| 220 127 36 24 12 | Двухпроводная переменного или постоянного тока |  | 12 4 0,324 0,144 0,036 | 7,4 2,46 0,198 0,088 0,022 |
| Таблица 12-10 | ||
|---|---|---|
| Значения коэффициента приведения моментов α | ||
| Линия | Ответвление | Коэффициент приведения моментов α |
| Трехфазная с нулем | Однофазное | 1,85 |
| Трехфазная с нулем | Двухфазное с нулем | 1,39 |
| Двухфазная с нулем | Однофазное | 1,33 |
| Трехфазная без нуля | Двухпроводное | 1,15 |
Таблица 12-11 Моменты для алюминиевых проводников
Таблица 12-12 Моменты для алюминиевых проводников
Таблица 12-13 Моменты для алюминиевых проводников
Таблица 12-17 Моменты для медных проводников
Таблица 12-18 Моменты для медных проводников
Таблица 12-19 Моменты для медных проводников
Таблица 12-23
Таблица 12-24 Моменты для расчета шинопроводов типа ШРА по потере напряжения. Трехфазная система 380/220 В (3 фазы и нуль)
Источник
