Падение напряжения – что это такое, причины, последствия, расчет, способы устранения потерь

Нередко электрооборудование начинает сбоить или работает с гораздо меньшей производительностью, чем должно быть без видимой на то причины, а лампочки при этом светят вполсилы. Происходит это потому, что в сети возникает падение напряжения. Разберем, что собой представляет данное явление, по каким причинам возникает, к каким последствиям приводит, а также как правильно обнаружить, рассчитать и предотвратить подобные потери.

Источник wikimedia.org

Падение напряжения – что это такое, причины, последствия

Разница потенциала электрического тока между точкой выхода из источника и потребителем принято называть падением напряжения. Явление неизбежно возникает в силу естественных законов природы и зависит от ряда факторов:

1. Величины силы тока.
2. Площади сечения проводника.
3. Значения сопротивления материала электропроводящих частей.
4. Протяженности маршрута подачи электроэнергии.

В быту на величину падения напряжения определенного участка цепи влияют 2 параметра проводника – это площадь сечения и длина. Поэтому чем более длинная магистраль, тем большим диаметром должен обладать кабель.

Помимо естественных причин снижения потенциала тока есть и организационные. Так, при большой протяженности маршрута передачи электроэнергии через кабель происходит перегрев токопроводящей части. По сути, жилы, плотно обжатые слоями изоляции, становятся сердечниками в конденсаторе. Это приводит к возникновению сопротивления емкостного типа.

Источник vseinstrumenti.ru

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах любой сложности

Ухудшение параметров сети также возникает по вине поставщика электроэнергии и электромонтажников:

• Износ линий электропередач при некачественном обслуживании и отсутствии ремонта.
• Нехватка мощности трансформаторных установок.
• Перекос по фазам в результате неправильного распределения нагрузки.

Потеря напряжения в проводах нередко зависит и от самого потребителя:

1. В доме или на участке монтирована электропроводка большой протяженности, но при этом с недостаточной площадью сечения жил.
2. Изначально слабо выполненные соединения в домашней электроцепи. Кроме того, контакты со временем могут окисляться, подгорать, расходиться и приводить не только к ухудшению работы приборов, но и короткому замыканию.
3. Неправильная стыковка проводов при подводке к дому. Например, некачественные клеммы, скрутка, соединение медных и алюминиевых жил.

Последствиями всего этого становится отказ, сбой и снижение КПД оборудования, ухудшение освещения. При этом возникает недоиспользование и потеря части электроэнергии. Именно по этим признакам чаще всего обнаруживается потеря тока.

Источник scientificrussia.ru

На заметку! В бытовых электросетях падение и подъем напряжения допускается в рамках 9% от номинала. Так, допустимой признается потеря потенциала тока до 5% на отрезке до вводной точки дома и 4% во внутренних сетях.

Читайте также:
Опасность тока и напряжения: есть ли разница

Расчет потерь

Для подсчета электропотерь применяется стандартная формула:

П_н = (У_с * Д_п *2) / С_ж) * Т), где

П_н – величина падения напряжения,

У_с – удельное сопротивление металла кабеля,

Д_п – длина провода,

С_ж – сечение кабельной жилы,

Т – сила тока.

Например, рассмотрим ситуацию, когда установка мощностью 4 кВт подключена медной электропроводкой сечением 1,5 мм² от сети 220 В на расстояния 50 метров от щитка. Сила тока при этом составит 16 А, а величина сопротивления для проводника из меди 0,0175 Ом мм²/м.

Подставив значения в формулу, получим следующий результат:

П_н = (0,0175 * 50 * 2) / 1,5) * 16 = 18,6 вольт.

Таким образом, потеря составит 18,6 вольта, а на самом приборе номинал составит всего 201,4 вольт. А в процентном соотношении просадка будет 8,5% – что в 2 раза больше допустимого предела. Исправить ситуацию в лучшую сторону, можно путем уменьшения протяженности электромагистрали или увеличением площади сечения жил.

Источник oooevna.ru

Обратите внимание! Для расчета потерь тока в кабеле могут применяться не только формулы, но также онлайн-калькулятор падения напряжения и специальные таблицы, показывающие зависимость параметра от длины и сечения жил.

Способы уменьшения потерь

Для устранения снижения потенциала электросети применяются несколько способов:

• Повышение площади сечения проводника. На практике для этого не обязательно демонтировать старую электропроводку на замену новой. Можно параллельно подключить 2-ую жилу. В результате общая площадь повысится, а нагрузка и потери снизятся.
• Укорочение функциональной части электромагистрали. Метод работает только в том случае, когда проложенная проводка обладает определенным запасом. Например, огибающий различные препятствия кабель можно монтировать по прямой траектории.

Источник dubna.ru

Читайте также:
Кабель для удлинителя – популярные марки провода, правила выбора кабеля для переноски, расчет потери мощности

• Сокращение потребительской мощности на конкретном участке цепи. То есть нужно распределить сильные электроприборы на несколько независимых проводников.

Совет! Для того чтобы снизить падение напряжения, нужно определить самые нагреваемые участки и установить на них принудительное охлаждение. Уменьшение температуры материала проводника приводит к снижению сопротивления и минимизации потерь тока.

Читайте также:
Как правильно подключить стабилизатор напряжения на весь дом

Коротко о главном

Падение напряжение выражается в снижении потенциала на пути от источника к потребителю. Возникает явление как в силу естественных причин, так и недочетов в организации систем электроснабжения. Неполадки могут быть как на участке поставщика электроэнергии, так и на частной территории.

Чтобы рассчитать падение напряжения можно применить формулу, найти данные в специальных таблицах или воспользоваться онлайн-калькулятором. Устранить потери тока можно путем укорочения рабочей части электромагистрали, увеличением площади сечения проводника и грамотным перераспределением потребительской мощности.