Padec napetosti kabla za prenos električne energije je mogoče natančno izračunati s formulo korak-po-korak, katere jedro je ΔU=I × R. Padec napetosti je treba na splošno nadzorovati v okviru 5 % sistemske napetosti (npr. ne več kot 19 V za 380 V sistem).
Glavni vzroki padca napetosti Kabli imajo sami po sebi odpornost in reaktanco. Ko skozi njih teče tok, pride do izgube energije, ki se kaže kot padec napetosti. Vplivni dejavniki vključujejo:
Material kabla: upornost bakrenega kabla (0,0174 Ω·mm²/m) je nižja od aluminijastega kabla (0,0283 Ω·mm²/m), kar povzroči manjši padec napetosti;
Dolžina kabla: Daljši kot je kabel, večji je padec napetosti;
Površina prečnega-prereza: manjši kot je prečni-prerez, večji je upor in večji je padec napetosti;
Tok obremenitve: večja kot je moč, večji je tok in večji je padec napetosti;
Faktor moči: Induktivne obremenitve (kot so motorji) imajo nizek faktor moči, kar še poveča padec napetosti.
Dvo- ali tri-stopenjska metoda za izračun padca napetosti v kablu
1. korak: Izračunajte linijski tok
I
I Velja za tri{0}}fazne sisteme izmeničnega toka:
I
=
P
3
×
U
×
cos
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: Moč obremenitve (kW)
U
U: Omrežna napetost (kV), običajno 380 V, tj. 0,38 kV
cos
θ
cosθ: Faktor moči, na splošno velja za 0,8-0,85
Primer: 55kW motor,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
2. korak: Izračunajte upornost kabla
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: upornost prevodnika (0,0174 za baker, 0,0283 za aluminij)
L
L: Dolžina kabla (metri)
S
S: Prečni prerez-prevodnika (mm²)
Primer: 100 metrov dolg, 16 mm² bakren kabel,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
3. korak: Izračunajte padec napetosti
Δ
U
ΔU Najenostavnejša praktična formula (brez upoštevanja reaktanse):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
K: Za tri{0}}fazne sisteme vzemite
3
≈ 1.732
3
≈1,732, ena-faza je 1 ali 2 (število tokokrogov)
Nadaljevanje prejšnjega primera:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7V, kar predstavlja 5,2 % od 380V, rahlo presega dovoljeno območje, presek-je treba povečati.
