Spänningsfallet för en kraftöverföringskabel kan beräknas exakt med hjälp av en steg-för--formel, vars kärna är ΔU=I × R. Spänningsfallet bör i allmänhet kontrolleras inom 5 % av systemspänningen (t.ex. inte mer än 19V för ett 380V-system).
Huvudorsaker till spänningsfall Kablar har i sig motstånd och reaktans. När ström flyter genom dem uppstår energiförlust, vilket manifesterar sig som ett spänningsfall. Påverkande faktorer inkluderar:
Kabelmaterial: Kopparkabelresistiviteten (0,0174 Ω·mm²/m) är lägre än aluminiumkabeln (0,0283 Ω·mm²/m), vilket resulterar i ett mindre spänningsfall;
Kabellängd: Ju längre kabel, desto större spänningsfall;
Tvärsnittsarea: Ju mindre-tvärsnitt, desto större motstånd och desto mer signifikant blir spänningsfallet.
Belastningsström: Ju högre effekt, desto högre ström, och desto mer signifikant blir spänningsfallet;
Effektfaktor: Induktiva laster (som motorer) har en låg effektfaktor, vilket förvärrar spänningsfallet.
Två- eller tre-metod för att beräkna kabelspänningsfall
Steg 1: Beräkna linjeström
I
I Tillämpligt på tre-växelströmssystem:
I
=
P
3
×
U
×
cos
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: Lasteffekt (kW)
U
U: Nätspänning (kV), vanligtvis 380V, dvs 0,38kV
cos
θ
cosθ: Effektfaktor, vanligtvis tagen till 0,8-0,85
Exempel: 55kW motor,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
Steg 2: Beräkna kabelmotstånd
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: Ledarresistivitet (0,0174 för koppar, 0,0283 för aluminium)
L
L: Kabellängd (meter)
S
S: Ledartvärsnittsarea- (mm²)
Exempel: 100 meter lång, 16 mm² kopparkabel,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
Steg 3: Beräkna spänningsfallet
Δ
U
ΔU Enklaste praktiska formeln (ignorerar reaktans):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
K: För tre-fassystem, ta
3
≈ 1.732
3
≈1,732, enfas- är 1 eller 2 (antal kretsar)
Fortsätter från föregående exempel:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7V, står för 5,2 % av 380V, något som överskrider det tillåtna intervallet, tvärsnittet måste ökas-.
