Расчёт падения напряжения

Добрый день!
Прошу помощи по следующей ситуации.
Планируем подключение объекта удаленного от источника энергии на 300м.
Суммарная мощность потребителей объекта предварительно определена в 48кВт.
Все потребители только однофазные, но подключаться будем к 3х-фазной сети. То есть, грубо говоря, подключаем 3 фазы и вешаем по 16кВт на каждую.
Электрики предлагают проложить СИП 4*35, который при открытой проводке выдерживает по таблицам 130А. Но в той же таблице 130А расшифровывается при 220В - 28кВт, а при 380В - 49кВт. Но у меня все потребители будут 220В.
Вопрос 1: Верно ли моё понимание, что этот кабель выдержит 49кВт, как при трёхфазной нагрузке, так и при однофазной распределённой поровну на каждую фазу, т.е. по 16,3кВт?
Вопрос 2: В сети есть счётчики падения напряжения онлайн, но они считают напряжение 380В и выдают результат от 340В до 360В. Меня же эти данные не интересуют. Как я могу посчитать падение напряжения между каждой фазой и нулём? Какую подскажете формулу? Или я возможно не разобрался в онлайн-счётчиках?
Прошу помощи! Очень надо.
Заранее благодарю за помощь.

Считаете потери напряжения от источника до вашего щита.
При 48кВт и такой длине надо брать СИП не менее 70кв.мм. Тогда потери напряжения составят 4,5%. По току такой кабель все выдержит.

Для СИП 4х35 4,1% при равномерной нагрузке и 8,2% при нагрузке в конце линии.
1. Ваше понимание верно данный провод такую нагрузку выдержит.
2.методом удельных потерь напряжения по формуле: Uп=Uу*P*L
где, Uу - удельные потери напряжения на участке линии длиной 1 км, нагрузке в 1 кВт и заданном cos φ, отнесенные к номинальному напряжению сети,
для СИП-4х35 можно взять
При коэффициенте мощности
0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1

0,675 0,665 0,655 0,646 0,636 0,625 0,601


Р – нагрузка в начале участка линии, кВт;
L – длина линии, км.

Сообщение отредактировал Михаил Ник... - 3.4.2013, 12:52

Электрики посчитали правильно.
Они сделали расчет из условий допустимого снижения напряжения в конце линии по договору на 10% - притом что, если считать напряжение в 220В.
С подстанции ТП всегда выходит повышенное напряжение в пределах мах.242В.
На конце вашей линии как раз и будет примерно около 220В. – что и требуется.
Расчет:
Сопротивление токопроводящих жил, не более Ом/км
СИП-35кв. R = 0,868 Ом/км * умножаем на 0,3км. = 0,2604 Ом/на300метров.
Рабочий активный ток фазы: I=Р/U =16000Вт/220В = 73 А.
Падение напряжения: Uп=R*I=0,2604*73=19 В.
Напряжение на конце линии: U=242-19=223 В.

Это все приблизительно, так как не учтен реактивный ток и того подобного - но тем не менее все будет работать.
Смотрите ссылку параметров СИП кабеля:
смотри СИП

Прошу пояснить Вашу фразу.
Равномерная нагрузка между фазами?
Что значит "нагрузка в конце линии"?
У меня планируется прокладка 300 м кабеля неразрывно от источника до вводного щита, после которого все фазы разводятся на потребители.
Как я понимаю, это нагрузка в конце линии. Или я не прав?


Использовав Вашу формулу, получилось следующее:
допустим коэффициент мощности = 0,9
тогда Uу=0,636 (из Вашего поста)
получаем: Uп=0,636*48*0,3=9,158 (Вольт или %?)
Предполагаю, что я неверно понял P (нагрузка в начале участка линии).
Что это означает? Как я выше Вам написал, нагрузка у меня наверно одного вида (в конце линии).

По ГОСТ допустимая потеря напряжения в нормальном режиме 5%. От нее и надо отталкиваться. Другое дело, что мощность в 48кВт Вы получили, наверное, сложив номинальные мощности всех потребителей. Тогда считать от такой номинальной мощности не совсем верно. Надо произвести расчет электрических нагрузок в вашем щите и получить значение расчетной мощности. От нее и плясать. Она будет меньше номинальной, соответственно, и кабель меньше сечением. Щит проектировали?

Щит еще не проектировали. Всё на словах. Мощность потребителей тоже приблизительная. Естественно она может измениться в любую сторону. Выбор кабеля СИП 4*35 тоже ориентировочный. Меня именно интересует алгоритм расчёта, чтобы при изменениях мощности я уже сам мог прикинуть изменения в сечении и в стоимости кабеля.

Расчет потерь
Посчитал сдесь, как и говорят в переделах потерь напряжения 5 %, проходит только 70 кв. мм. алюминия. При 35 кв.мм. будет у вас на вводном щите 202 Волта напряжения, а дальше снова потери в электропроводке до потребителей. Хотя конечно если Вам выдадут с источника питания 240 В, тогда дойдет до Вас в пределах нормы.

Сообщение отредактировал Работник - 3.4.2013, 14:58

Проектируете щит, затем прикидываете вводной кабель. При выборе вводного кабеля берется расчетная мощность вашего щита:
Дельта U=(Pрасч*L)/(C*S) %
Pрасч - расчетная мощность в кВт, L - длина в м, С - коэффициент ( в Вашем случае для алюминиевого СИПа С=44), S - сечение жилы кабеля в кв.мм.

После проверки по потере напряжения, надо еще проверить по току короткого замыкания.

Сообщение отредактировал shpinel - 3.4.2013, 15:17

Я не говорил что равномерная нагрузка между фазами,я имел ввиду что нагрузка распределенна по всей линии равномерно, а не в конце.

То и значит что все потребители в конце линии как у Вас.

% потерь напряжения

Да, неверно... опечатку сделал P-просто нагрузка на линию.

Сообщение отредактировал Михаил Ник... - 3.4.2013, 15:19

Большое спасибо за расчёт Вам и за ответы всем форумчанам. Появилась ясность в ответах.
Но поясните мне "чайнику" одну вещь.
Ток, насколько я помню со школы, у нас в проводнике постоянен. Получится, что между каждой фазой и нулем ток 73А. А ноль выживет при такой нагрузке? Не потечёт ли по нему ток = 73*3=219А?


Я в принципе понимаю алгоритм действий. Так и будет. Сейчас я просто планирую количество потребителей, соответственно до проекта пока далековато.


Значит я правильно посчитал по Вашей формуле?
Падение напряжения почти 9,2%.
И значит при выходе с источника 220В в сети я получу 199,8В.
Или при выходе с источника 242В я получу уже 219,8В.

Тут необходимы не только школьные знания. Почитайте "Трехфазная цепь переменного тока". При токе в каждой фазе 73 А, в нулевом проводе ток будет равен 0. Вот такой вот прикол)

Вот не сложно посчитать, если не лень.

Формулы все простые и правильные, конечно. Но есть два неучтенных, на мой взгляд, момента. В связи с этим у меня два вопроса:
1. У Вас будет чисто активная нагрузка? Тогда косинус фи, естественно, равен 1, и формулы, таки, привильные. Если же нагрузка все же активно-реактивная, то и формУлы изменятся.
2. Всегда ли нагрузка будет симметричная по фазам? Если нет, то я бы рассмотрел наихудший вариант, когда нагрузка присутствует только в одной фазе. Тогда длинна провода возрастает в два раза, и, соответственно, в два раза возрастут потери напряжения.

В два раза возрастут потери если, так скажем прямой и обратный проводник (фаза/ноль) имеет одинаковое сечение. Для четырех жильного кабеля СИП 35кв. имеет место 3*35+1*50 при этом уже не соблюдается коэффициент=2 смотри ссылку на СИП здесь

А вот вопрос? – почему раньше четырех жильные кабели имели одну жилу тоньше чем три других, а щас все на оборот.

Ничего не изменилось. И сейчас так делают. Просто у СИП эта жила ещё и несущей является по совместительству.

Хорошо, пусть будет так – ну а вы согласны с тем, что добавочная площадь сечения этой жилы уменьшает падение напряжения, но уже не в два раза.

Только потому... что по ссылкам, куда Вы всех отправляете, сами не заглядывали (или мельком, по диагонали)... Ибо жила бОльшего сечения не вся алюминиевая... там стальной трос внутри.
Так же есть СИП со всеми несущими жилами одинакового сечения.

По вопросу автора всё уже сказано. Поддержу предложение о применении провода сечением 70 мм2.

Полезная фотография. Сохранил на будущее. Но сейчас от формул в голове немного дурно. Помню только закон Ома и всё.
Откуда я могу взять значение РО из вашей формулы в п.3?
Ро алюминия из Википедии = 0,028 Ом*мм.кв./метр = 28 Ом/км
Ро СИП 2 4*35 = 0,868 Ом/км
СИП наверно не из алюминия, а из серебра?

Да наверно смотрел мельком, по диагонали.
Интересно а какого тогда сечения трос там внутри.

Нет, мне кажется, что 70кв. это очень грубо.
Даже если предположить, что дисбаланс фаз по нагрузке будет таким, что одна фаза загружена полностью, а две других на половину, по векторной диаграмме токов – ток в нулевой жиле будет меньше на половину от максимума. Соответственно и падение напряжения будет приемлемое для СИП35кв. на самой нагруженной фазе.
Ну достичь такого дисбаланса – это уж очень некорректное использование трехфазной линии. /имхо/

Сообщение отредактировал diger01 - 4.4.2013, 13:08