A képletek kiszámítása a szakasz feszültségeséssel történő megszerzéséhez
A kisfeszültségű vezeték alapáramköréből kiindulva minden lehetséges esetben megkapjuk a feszültségesés kiszámításához szükséges kifejezéseket.
Tegyük fel, hogy egy egyszerű egyfázisú elektromos vezeték van kitéve az U1 feszültségnek, amelyen keresztül az I áram kering, és amelynek terhelése eléri az U2 feszültséget. A vezeték impedanciája ZL, és tudjuk, hogy az ellenállás (R) és az induktív reaktancia (X) alkotja. Ezért ZL = R + Xj).
A feszültségesések számításáról szóló ÚTMUTATÓ-MELLÉKLET-BT 2 a következő fázisdiagramot mutatja, amely grafikusan ábrázolja a vezeték feszültségesését és segít megérteni a feszültségesés (ΔU) kiszámításának kifejezését.
Maga a GUIA-ANNEX-BT 2 arra emlékeztet bennünket, hogy a Ɵ szög nagyon kicsi, ezért az RI és XI fázisok értéke nagyon hasonló a vízszintes vetületükhöz.
ΔU = U1– U2≈ AB + BC = R · I · cosφ + X · I · sinφ
Most R-t fejezzük ki az elektromos ellenállás (ρ), a vezeték hossza (L) és a vezető szakasza (S) függvényében, figyelembe vesszük, hogy a vezeték vezetője oda-vissza:
⇒ R = 2ρ · L/S → mivel a vezetőképesség (ϒ) inverz az ellenállásra (ρ) →
⇒ R = 2L/(ϒ S)
X a vonal induktív reaktanciája, amely függ a hosszától is (X = x · L), ahol x az induktív reaktancia értéke Ω/km-ben. Ha a hosszúság értékét m-ben kell megadni, akkor:
⇒ X = 2 · 10 -3 · x/n · L
Ahol n a vezetők száma fázisonként. Annak érdekében, hogy a képletet akkor is meg lehessen szerezni, ha fázisonként egynél több vezetőt használunk.
ΔU = 2L · I · cosφ/(ϒ · S) + 2 x 10–3 · x/n · L · I · sinφ
Megoldjuk S számára, hogy megkapjuk a szakaszt az egyfázisú vezetékek feszültségesése miatt:
- S = vezető keresztmetszete mm²-ben
- cos φ = a (fázis) feszültség és az áram közötti φ szög koszinusa
- L = a vonal hossza m-ben
- I = áram intenzitása A-ban
- γ = a vezető vezetőképessége m/(Ω · mm²)
- ΔU = legnagyobb megengedett feszültségesés V-ban
- x = a vonal reaktanciája (0,08 Ω/km)
- n = vezetők száma fázisonként
Nyilvánvaló, hogy ha folytonos feszültségű vonalról beszélünk, akkor a képlet leegyszerűsödik (cosφ = 1 → sin φ = 0):
Az érvelés analóg a háromfázisú rendszer feszültségesése miatti szakasz megszerzésével, amely az előző képlet 2-jét √3-ra változtatja, mivel a fázisok közötti feszültségesést általában kiszámítják. Az alábbiakban bemutatjuk:
Az R és S fázis közötti feszültségesés a következő lesz:
Tudjuk, hogy a hálózati feszültség kifejezhető a fázisfeszültségek függvényében:
A szinusz tétel alkalmazása:
Ezért az összetett feszültség modulja ~ 3-szorosa az egyszerű feszültség moduljának értékének, és az R és S fázis közötti feszültségesés a következő formában jelenik meg, ugyanazon az érvelésen, mint az egyfázisú áramkör esetében:
Ebből azt kapjuk, hogy a feszültségesés voltban való kiszámításának kifejezése megegyezik az egyfázisú √3-val szorozva:
ΔU = √3L · I · cosφ/(ϒ · S) + √3 x 10–3 · x L · I · sinφ
Képlet azonos az egyfázisú feszültségeséssel, de amelyben a 2-et √3-ra változtatták.
És ugyanazzal a fejlõdéssel, mint korábban, elértük a képletet a háromfázisú vezetékek feszültségesésének szakaszának megszerzéséhez:
Reakció (x)
A reaktancia (x) egy állandónak tekinthető és 0,08 Ω/km-nek megfelelő érték, függetlenül attól, hogy a fektetés egyfázisú vagy háromfázisú, függetlenül attól, hogy a vezető réz vagy alumínium, a szakasz nagy vagy kicsi, stb.
Ha a vezetők szigetelése vagy burkolata érintkezik, mint a következő példákban, x = 0,08 Ω/km meglehetősen pontos hozzávetőleges érték.
A 0,08 Ω/km érték az UNE-HD 60364-5-52 szabvány (= IEC 60364-5-52) G. mellékletében elfogadott érték. Ezt az NF C 15-100 francia szabvány is figyelembe veszi. 525. pont. (Ez az érték a ez a cikk).
Figyelembe véve, hogy a vezető szakaszának növekedésével az ellenállása csökken, a reaktancia hatása jobban érvényesül a feszültségesésben. Emiatt általában látni fogunk egyszerűbb képleteket a feszültségesés miatti szakasz kiszámításához, amelyek megegyeznek a korábban nulla reaktivitással kitettekkel. Ez elfogadható 35 mm 2 -ig terjedő rézkábeleknél és 70 mm 2 -ig terjedő alumínium kábeleknél. De egyenlő vagy magasabb szakaszok esetében az a helyes, ha nem hagyjuk figyelmen kívül a reaktancia hatását, és alkalmazzuk az előző képleteket.
Lehetőségünk van arra is, hogy a szakaszt feszültségeséssel számoljuk a teljesítmény függvényében. Különösen hasznos, ha nem ismerjük a cosφ-t.
Mint korábban említettük, a vezetők szigetelésének vagy burkolatának érintkezésben kell lennie, ha az ilyen szigeteléseket elválasztják, a reaktancia értéke és így a feszültségesés is megnő. A következő példákban nem vehettünk 0,08 Ω/km-t reaktanciának. A következő képletekkel kell kiszámítanunk az értékét ez a cikk.
Az (x) reaktancia megjelenik a képletben elosztva a fázisonkénti vezetők számával (n), mert mint tudjuk, amikor fázisonként több vezetőt használunk, azok impedanciája egyenlő impedanciák párhuzamos asszociációja.
Ahol ZT a fázis teljes impedanciája és Zf a fázis minden vezetőjének impedanciája.
A fentiek könnyen megmagyarázzák, miért oszlik x-et n-vel.
És miért nem osztják R-t n-vel a képletben?
N valójában nem tűnik R-hez kapcsolódóan, de a képlet koherens, mert a szakasz a teljes szakasz, egy fázis vezetőinek összes szakaszának összege.