Pad napona kabela za prijenos električne energije može se točno izračunati pomoću formule korak-po-korak, čija je jezgra ΔU=I × R. Pad napona općenito treba kontrolirati unutar 5% napona sustava (npr. ne više od 19 V za sustav od 380 V).
Glavni uzroci pada napona Kabeli sami po sebi posjeduju otpor i reaktanciju. Kada struja teče kroz njih, dolazi do gubitka energije, što se očituje kao pad napona. Čimbenici utjecaja uključuju:
Materijal kabela: Otpor bakrenog kabela (0,0174 Ω·mm²/m) manji je od aluminijskog kabela (0,0283 Ω·mm²/m), što rezultira manjim padom napona;
Duljina kabela: Što je kabel dulji, veći je pad napona;
Područje poprečnog-presjeka: Što je poprečni-presjek manji, otpor je veći i pad napona značajniji;
Struja opterećenja: Što je veća snaga, veća je struja i značajniji pad napona;
Faktor snage: Induktivna opterećenja (kao što su motori) imaju nizak faktor snage, što pogoršava pad napona.
Metoda u dva- ili tri- koraka za izračunavanje pada napona kabela
Korak 1: Izračunajte struju linije
I
I Primjenjivo na tro{0}}fazne AC sustave:
I
=
P
3
×
U
×
cos
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: snaga opterećenja (kW)
U
U: Linijski napon (kV), obično 380 V, tj. 0,38 kV
cos
θ
cosθ: Faktor snage, općenito se uzima kao 0,8-0,85
Primjer: motor od 55kW,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
Korak 2: Izračunajte otpor kabela
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: Otpor vodiča (0,0174 za bakar, 0,0283 za aluminij)
L
L: duljina kabela (metri)
S
S: Površina presjeka-vodiča (mm²)
Primjer: bakreni kabel duljine 100 metara, 16 mm²,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
Korak 3: Izračunajte pad napona
Δ
U
ΔU Najjednostavnija praktična formula (zanemarujući reaktanciju):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
K: Za tro-fazne sustave, uzmi
3
≈ 1.732
3
≈1,732, jedna-faza je 1 ili 2 (broj krugova)
Nastavljajući s prethodnim primjerom:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7V, što čini 5,2% od 380V, blago premašujući dopušteni raspon, poprečni-presjek treba povećati.
