अनजान

सूत्र केबल लंबाई से वोल्टेज हानि। उपभोक्ताओं को लूप की आपूर्ति करते समय वोल्टेज ड्रॉप की गणना। परिवेश के तापमान का प्रभाव

विद्युत प्रवाह संचारित करते समय, सर्किट के विभिन्न हिस्सों में उपभोक्ताओं का असमान संचालन संभव है। इस घटना के कई कारण हो सकते हैं, और मुख्य एक वोल्टेज ड्रॉप है।

[ छिपाना ]

तनाव के निर्धारण के लिए बुनियादी सूत्र

सर्किट में वोल्टेज और प्रतिरोध की गणना करने के लिए, सूत्रों का उपयोग किया जाता है या तैयार किया जाता है ऑनलाइन कैलकुलेटरएस।

वर्तमान और प्रतिरोध के माध्यम से

ओम के नियम को लागू करने के लिए अपवाद हैं:

  1. उच्च आवृत्ति धाराओं के पारित होने के साथ, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में तेजी से परिवर्तन होता है। उच्च आवृत्ति सर्किट की गणना करते समय, चार्ज करने वाले कणों की जड़ता को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
  2. जब सर्किट कम तापमान (पूर्ण शून्य के करीब) पर काम करते हैं, तो पदार्थ अतिचालकता की संपत्ति विकसित कर सकते हैं।
  3. धाराओं को पार करके गर्म किया गया एक कंडक्टर एक परिवर्तनीय प्रतिरोध का कारण बनता है।
  4. उच्च वोल्टेज कंडक्टर या डाइलेक्ट्रिक्स के संपर्क में आने पर।
  5. अर्धचालकों पर आधारित उपकरणों में होने वाली प्रक्रियाओं के दौरान।
  6. जब एल ई डी काम करते हैं।

शक्ति और धारा के माध्यम से

एक ज्ञात उपभोक्ता शक्ति और वर्तमान ताकत के साथ, वोल्टेज की गणना सूत्र यू \u003d पी / आई द्वारा की जाती है, जहां पी वाट में शक्ति है, और मैं एम्प्स में वर्तमान ताकत है।

एसी सर्किट में गणना करते समय, एक अलग सूत्र का उपयोग किया जाता है: U=(P/I)*cosφ, जहां cosφ शक्ति कारक है, भार की प्रकृति पर निर्भर करता है।

एक सक्रिय भार (तापदीप्त लैंप, हीटिंग कॉइल और तत्वों वाले उपकरण) वाले उपकरणों का उपयोग करते समय, गुणांक एक के करीब पहुंच जाता है। गणना उपकरणों के संचालन के दौरान एक प्रतिक्रियाशील घटक की उपस्थिति की संभावना को ध्यान में रखती है और cosφ का मान 0.95 के बराबर माना जाता है। प्रतिक्रियाशील घटक (इलेक्ट्रिक मोटर्स, ट्रांसफार्मर) वाले उपकरणों का उपयोग करते समय, यह माना जाता है कि cosφ 0.8 के बराबर है।

काम और प्रभार के माध्यम से

गणना पद्धति का उपयोग प्रयोगशाला कार्यों में किया जाता है और व्यवहार में इसका उपयोग नहीं किया जाता है।

सूत्र में ओम के नियम के समान एक रूप है: यू = ए / क्यू, जहां ए जूल में चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए किया गया कार्य है, और क्यू पास किया गया चार्ज है, जिसे कूलम्ब में मापा जाता है।

प्रतिरोध गणना

संचालन के दौरान, कंडक्टर विद्युत प्रवाह के प्रवाह में बाधा उत्पन्न करता है, जिसे प्रतिरोध कहा जाता है। विद्युत गणना में, प्रतिरोधकता की अवधारणा का उपयोग किया जाता है, जिसे ओम * मी में मापा जाता है।

सीरियल कनेक्शन

श्रृंखला में कनेक्ट होने पर, एक तत्व का आउटपुट अगले एक के इनपुट से जुड़ा होता है। गणना सूत्र का उपयोग करके कुल प्रतिरोध पाया जाता है: R=R1+R2+…+Rn, जहां R=R1+R2+…+Rn ओम में तत्वों के प्रतिरोध मान हैं।

समानांतर कनेक्शन

समानांतर एक कनेक्शन है जिसमें एक सर्किट तत्व के दोनों टर्मिनल दूसरे के संबंधित संपर्कों से जुड़े होते हैं। समानांतर कनेक्शन को तत्वों पर समान वोल्टेज की विशेषता है। प्रत्येक तत्व पर धारा प्रतिरोध के समानुपाती होगी।

कुल प्रतिरोध की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn।

वास्तविक वायरिंग आरेखों में, मिश्रित कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। प्रतिरोध की गणना करने के लिए, प्रत्येक श्रृंखला सर्किट में प्रतिरोधों को जोड़कर सर्किट को सरल बनाएं। फिर समानांतर कनेक्शन के अलग-अलग वर्गों की गणना करके सर्किट को कम किया जाता है।

वोल्टेज हानि

वोल्टेज हानि प्रतिरोध को दूर करने और तारों को गर्म करने के लिए विद्युत ऊर्जा की खपत है।

डायोड जैसे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों के संचालन के दौरान वोल्टेज में गिरावट आती है। यह दहलीज वोल्टेज के योग से बना है पी-एन जंक्शनऔर डायोड से गुजरने वाली धारा, प्रतिरोध से गुणा हो जाती है।

जब करंट किसी रेसिस्टर से होकर गुजरता है, तो वोल्टेज ड्रॉप भी देखा जाता है। इस आशय का उपयोग सर्किट के कुछ वर्गों में वोल्टेज को कम करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, उच्च वोल्टेज मान वाले सर्किट में कम वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों का उपयोग करना।

प्रतिरोध का श्रृंखला कनेक्शन

आरेख एक रोकनेवाला के एक श्रृंखला कनेक्शन का एक उदाहरण दिखाता है, जो 12 से 7 वोल्ट तक दीपक में वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है। इस सिद्धांत पर प्रकाश तीव्रता नियामक (dimmers) बनाए गए हैं।

10 मीटर तक की लंबाई के साथ तारों का संचालन करते समय, वोल्टेज के नुकसान की उपेक्षा की जा सकती है।

रेडियो एमेच्योर टीवी चैनल के वीडियो में रेसिस्टर और मापन विधियों में वोल्टेज की कमी दिखाई गई है।

क्या वोल्टेज नुकसान का कारण बनता है

केबल सिस्टम में वोल्टेज की कमी कई नकारात्मक घटनाओं के कारण हैं:

  • उपभोक्ताओं का दोषपूर्ण और गलत काम;
  • उपकरण क्षति और विफलता;
  • बिजली की मोटरों की शक्ति और टोक़ में कमी (विशेष रूप से स्टार्ट-अप के समय ध्यान देने योग्य);
  • प्रारंभिक खंड में और सर्किट के अंत में उपभोक्ताओं के बीच वर्तमान का असमान वितरण;
  • अपूर्ण चमक पर लैम्पों के संचालन के कारण वर्तमान शक्ति का अपूर्ण उपयोग होता है, जिससे ऊर्जा की हानि होती है।

नुकसान किस पर निर्भर करता है?

एसी और डीसी वोल्टेज सर्किट में वोल्टेज का नुकसान करंट की ताकत और कंडक्टर के प्रतिरोध पर निर्भर करता है। इन मापदंडों में वृद्धि के साथ, वोल्टेज का नुकसान बढ़ जाता है। इसके अलावा, केबल्स का डिज़ाइन भी नुकसान को प्रभावित करता है। केबल में कंडक्टरों के दबाव घनत्व और इन्सुलेशन की डिग्री इसे कैपेसिटर में बदल देती है, जो कैपेसिटेंस के साथ चार्ज बनाती है।

डायोड में वोल्टेज का नुकसान सामग्री के प्रकार पर निर्भर करता है। जर्मेनियम का उपयोग करते समय, मूल्य 0.5-0.7 वोल्ट की सीमा में होता है, सस्ते सिलिकॉन पर, मूल्य बढ़ जाता है और 0.7-1.2 वोल्ट तक पहुंच जाता है। इस मामले में, ड्रॉप सर्किट में वोल्टेज पर निर्भर नहीं करता है, लेकिन केवल वर्तमान की ताकत पर निर्भर करता है।

राजमार्गों में मौजूदा नुकसान के मुख्य कारणों में शामिल हैं:

लाइनों पर वोल्टेज गिरने का दूसरा कारण बिजली की चोरी है।

घरेलू परिस्थितियों में, वोल्टेज का नुकसान कई कारकों पर निर्भर करता है:

  • बढ़ी हुई खपत के कारण हीटिंग वायरिंग के लिए ऊर्जा लागत;
  • कनेक्शन पर खराब संपर्क;
  • लोड की कैपेसिटिव और इंडक्टिव प्रकृति;
  • अप्रचलित उपभोक्ताओं का उपयोग।

इलेक्ट्रॉनिक्सक्लब चैनल से वीडियो में वोल्टेज ड्रॉप के कारणों की रूपरेखा तैयार की गई है।

मान्य मान

वोल्टेज हानि मान विनियमित मूल्यों को संदर्भित करता है और इसे PUE (विद्युत स्थापना नियम) के कई नियमों और निर्देशों द्वारा मानकीकृत किया जाता है।

नियम एसपी 31-110-2003 के अनुसार, भवन में प्रवेश के बिंदु से सबसे दूरस्थ उपभोक्ता तक वोल्टेज हानि का कुल मूल्य 7.5% से अधिक नहीं होना चाहिए। नियम 400 वोल्ट से अधिक के ऑपरेटिंग वोल्टेज वाले विद्युत नेटवर्क पर लागू होता है। इस दस्तावेज़ को नेटवर्क के डिजाइन और रोस्टेखनादज़ोर विशेषज्ञों द्वारा स्वीकृति और सत्यापन के दौरान ध्यान में रखा जाता है।

नियम एसपी 31-110-2003 अलग से घरेलू एकल-चरण वर्तमान नेटवर्क में वोल्टेज विचलन को निर्धारित करता है, जो नेटवर्क के सामान्य संचालन के दौरान ± 5% और आपातकाल के बाद ± 10% से अधिक नहीं होना चाहिए। लो-वोल्टेज नेटवर्क (50 वोल्ट तक) का संचालन करते समय, ± 10% का विचलन सामान्य है।

बिजली आपूर्ति केबलों में नुकसान के लिए, निर्देश आरडी 34.20.185-94 का उपयोग किया जाता है, जो 10 केवी के वोल्टेज पर 6% से अधिक और 380 वोल्ट के वोल्टेज पर 4-6% से अधिक के नुकसान की अनुमति नहीं देता है। साथ ही, घरों के तारों में बड़े नुकसान वाले भवनों पर कम मूल्य लागू होता है (उदाहरण के लिए, बहुमंजिला आवासीय भवनों के साथ बड़ी मात्रापोर्च या खंड)। कम आंतरिक नुकसान वाली इमारतों के लिए एक बड़ा मूल्य लिया जाता है (कम वृद्धि वाली इमारतें या एक या दो प्रवेश द्वार वाली ऊंची इमारतें)।

एसपी 31-110-2003 और आरडी 34.20.185-94 की आवश्यकताओं की एक साथ पूर्ति के लिए, वोल्टेज हानि को 1.5% (कम-वृद्धि वाली इमारतों) या 2.5% (उच्च-) के मानदंड तक कम करना आवश्यक है। इमारतों में वृद्धि)। गणना को केबल पर डेटा को ध्यान में रखना चाहिए, सबस्टेशन से शुरू होकर स्विचबोर्ड से कनेक्शन के साथ समाप्त होना चाहिए। वोल्टेज ड्रॉप क्रॉस सेक्शन और कोर की सामग्री, तारों की लंबाई और इन्सुलेशन की स्थिति से प्रभावित होता है।

2013 की शुरुआत से, नया मानक GOST R 50571.5.52-2011 लागू हुआ, अन्य बातों के अलावा, 0.4 kV तक के नेटवर्क पर वोल्टेज ड्रॉप को नियंत्रित करता है। दस्तावेज़ में कहा गया है कि प्रकाश सर्किट के लिए गिरावट 3% और अन्य उपभोक्ताओं के लिए 5% से अधिक नहीं होनी चाहिए। 100 मीटर से अधिक की केबल लंबाई के लिए, वोल्टेज ड्रॉप को 0.005% प्रति मीटर अधिक से ठीक किया जा सकता है। इस मामले में, अधिकतम समायोजन पैरामीटर 0.5% से अधिक नहीं हो सकता।

दस्तावेज़ यह इंगित नहीं करता है कि कौन सी वायरिंग नुकसान के अधीन है - स्विचबोर्ड से सबसे दूरस्थ उपभोक्ता तक या सबस्टेशन से अंतिम ल्यूमिनेयर तक। नेटवर्क की गणना करते समय, मानक को ढाल से सबसे दूर के दीपक तक वोल्टेज ड्रॉप से ​​संबंधित के रूप में व्याख्या की जाती है (अन्यथा यह वर्तमान एसपी 31-110-2003 और आरडी 34.20.185-94 के विपरीत है)।

ऊपर वर्णित प्रलेखन के आधार पर, डिजाइनर 3% से अधिक की इमारत के अंदर वोल्टेज ड्रॉप प्राप्त करने की कोशिश कर रहे हैं, जिसमें सबस्टेशन से लेकर स्विचबोर्ड तक के खंड में 4.5% से अधिक का नुकसान नहीं है। यह नियम 220V और 380V सर्किट पर लागू होता है।

सूत्रों

ड्रॉप की गणना के लिए मुख्य मापदंडों में से एक प्रतिरोधकता है।

सबस्टेशन से स्विचबोर्ड तक और आगे भवन के माध्यम से तारों को ले जाने के लिए, एक तांबे या एल्यूमीनियम तार का उपयोग किया जाता है, जिसमें विशिष्ट प्रतिरोध होते हैं:

  • तांबे के लिए 0.0175 ओम*mm2/m;
  • एल्यूमीनियम के लिए 0.0280 ओम * मिमी 2 / मी।
  • कंडक्टर से गुजरने वाले रेटेड करंट को निर्धारित करने के लिए: I \u003d P / U, जहां P संचरित शक्ति (वाट) है, और U रेटेड वोल्टेज (वोल्ट) है;
  • प्रतिरोध निर्धारित करने के लिए: आर \u003d (2 * * एल) / एस, जहां कंडक्टर का विशिष्ट प्रतिरोध है, एस वायर क्रॉस सेक्शन (मिमी 2) है, और एल लाइन की लंबाई (मिमी) है;
  • तार में वोल्टेज का नुकसान है: ΔU=(2*I*L)/(γ*s), जहां L लाइन की लंबाई (मिमी) है, γ प्रतिरोधकता का व्युत्क्रम है, और s वायर क्रॉस सेक्शन है ( मिमी2);
  • सूत्र s=(2*I*L)/(γ*ΔU) का उपयोग करके, आप आवश्यक लोड के अनुसार आवश्यक वायर क्रॉस-सेक्शन की गणना कर सकते हैं या नुकसान की सत्यापन गणना कर सकते हैं।

ज्ञात क्रॉस सेक्शन के अनुसार, सूत्रों या तालिकाओं का उपयोग करके तार के व्यास को निर्धारित करना संभव है, जिसकी तुलना वास्तविक मूल्य से की जाती है।

एकल-चरण वर्तमान नेटवर्क के लंबे खंडों पर वोल्टेज ड्रॉप की गणना सूत्रों का उपयोग करके की जा सकती है:

वोल्टेज हानि का निर्धारण कैसे करें

220V तक के वोल्टेज वाले नेटवर्क में, वोल्टमीटर का उपयोग करके नुकसान का निर्धारण किया जा सकता है।

  1. श्रृंखला की शुरुआत में मापें।
  2. सबसे दूरस्थ क्षेत्र में वोल्टेज मापन करें।
  3. अंतर की गणना करें और मानक मूल्य के साथ तुलना करें। एक बड़ी गिरावट के साथ, तारों की स्थिति की जांच करने और तारों को छोटे क्रॉस सेक्शन और प्रतिरोध वाले उत्पादों के साथ बदलने की सिफारिश की जाती है।

दूसरा तरीका सूत्रों द्वारा गणना है।

गणना उदाहरण

बिजली के नुकसान की गणना करने का मूल तरीका एक ऑनलाइन कैलकुलेटर हो सकता है जो प्रारंभिक डेटा (लंबाई, क्रॉस सेक्शन, लोड, वोल्टेज और चरणों की संख्या) के आधार पर गणना करता है।

हानि कैलकुलेटर नमूना

एक आवासीय भवन के लिए सूत्रों का उपयोग करके गणना का एक उदाहरण एक कमरे में वोल्टेज ड्रॉप का निर्धारण करने का कार्य है। 16 ए के वर्तमान में अधिकतम रेटेड शक्ति 4 किलोवाट है, तारों को एल्यूमीनियम कंडक्टर से 1.5 वर्ग के क्रॉस सेक्शन के साथ बनाया जाता है और इसकी लंबाई 40 मीटर होती है।

ड्रॉप होगा: यू \u003d (पी * एल * 2) / (एस * आई) \u003d 0.028 * 40 * 2 / 1.5 * 16 \u003d 9.33 वी। वोल्टेज, नुकसान को ध्यान में रखते हुए, 220 होगा- 9.33 \u003d 210.67 बी (या 4.2%)। मूल्य सहिष्णुता सीमा पर है, आंशिक शक्ति वाले उपभोक्ताओं के संचालन का जोखिम है (विशेषकर 220 वी के मुख्य वोल्टेज की गिरावट की स्थिति में)।

अधिक विस्तृत और सटीक गणना में, प्रतिरोध और संचरित शक्ति के प्रतिक्रियाशील और सक्रिय घटकों को ध्यान में रखना आवश्यक है। एक जटिल गणना का एक उदाहरण चार-तार एसआईपी केबल का उपयोग करके बनाई गई एक ट्रंक लाइन है। राजमार्ग से चार शाखाएँ जुड़ी हुई हैं, जिनसे देश के घर जुड़े हुए हैं। लोड पावर फैक्टर 0.98 के रूप में लिया जाता है। मुख्य SIP2 केबल में 50 मिमी 2 के चार कोर होते हैं, एक घर को जोड़ने के लिए SIP4 केबल में 16 मिमी 2 के दो कोर होते हैं। दूरियों को आरेख में दर्शाया गया है।

वायरिंग का नक्शा

गणना के लिए आपको चाहिए:

  1. संदर्भ पुस्तक के अनुसार SIP2 वायरिंग की प्रति यूनिट लंबाई के प्रतिरोध का निर्धारण करें: Rpo = 0.641 10-3 ओम / मी। एक्सलिमिट = 0.0794 10-3 ओम/एम।
  2. SIP4 के लिए समान मान ज्ञात करें: Rpo = 1.91 10-3 ओम / मी। दसवां = 0.0754 10-3 ओम/एम
  3. तीन-चरण खंड के लिए, गणना सूत्र के अनुसार की जाती है: ΔU=((L*(P*Rpog+Q*Xpog))/U2)*100.
  4. एकल-चरण शाखाओं के लिए: ΔU=((2*L*(P*Rline+Q*Xline))/U2)*100, जहां P और Q लाइन (W) की परिकलित सक्रिय शक्ति हैं, L लंबाई है लाइन सेक्शन (m), Rpog (Xpog) - तार का रैखिक प्रतिरोध (ओम / m), U - नेटवर्क का रेटेड चरण वोल्टेज (V)।

चूँकि Q*Xpog का मान P Rpog से कम परिमाण का एक क्रम है, तो गणनाओं में इसे उपेक्षित किया जाता है और सूत्र को इस रूप में सरल बनाया जाता है: ΔU=((L*P*Rpog)/U2)*100 और ΔU =((2*एल*पी *आरपीओजी)/यू2)*100.

प्रत्येक खंड में डिजाइन शक्ति एसपी 31-110-2003 से सारणीबद्ध मूल्यों के अनुसार निर्धारित की जाती है। मध्यवर्ती वर्गों में उपभोक्ताओं की संख्या की गणना करते समय, अनुभाग के अंत में और अगले पर एक शाखा पर उनकी संख्या का योग करना आवश्यक है।

दिखाए गए उदाहरण में, नोड 1 और 2 के बीच 34 बिजली उपभोक्ता (घर) हैं। चूंकि टेबल केवल 24 और 40 घरों के लिए मान देते हैं, हमारे मामले के लिए मूल्य की गणना एक रैखिक ग्राफ के अनुसार की जाती है: 34=Р24-((34-24)/(40-24))*(Р24-Р40) =0.9- ((34-24 / (40-24)) * (0.9-0.76) = 0.81 kW / घर।

प्राप्त बिजली मूल्य के आधार पर, प्रत्येक खंड में वोल्टेज हानि की गणना की जाती है।

बारंबार मूल्यों वाली तालिका

कोर सामग्री, क्रॉस सेक्शन और प्रतिक्रियाशील शक्ति कारक के आधार पर वोल्टेज हानि (प्रति किलोमीटर एक किलोवाट के संचरण के लिए प्रतिशत) निर्धारित करने के लिए टेबल हैं।

नीचे तीन-चरण ट्रांसमिशन लाइन में मुख्य एल्यूमीनियम तार के लिए एक उदाहरण तालिका है।

धारा, मिमी21,02 0,88 0,75 0,62 0,53 0,48 0,36 0,28
16 1,62 1,58 1,55 1,52 1,50 1,49 1,46 1,44
25 1,13 1,10 1,07 1,03 1,02 1,00 0,97 0,96
35 0,87 0,84 0,81 0,78 0,76 0,75 0,72 0,70

तालिका से पता चलता है कि जैसे-जैसे प्रतिक्रियाशील शक्ति कारक गिरता है, हानि घटती जाती है। इसके अतिरिक्त, कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन में वृद्धि से नुकसान कम हो जाता है।

इलेक्ट्रिक मोटर्स और प्रकाश व्यवस्था के लिए एकल-चरण और तीन-चरण नेटवर्क के लिए तालिका का एक और संस्करण।

धारा, मिमी2धारा, मिमी2बिजली की आपूर्ति 1 चरण स्थिर स्थितिबिजली की आपूर्ति शुरू में 1 चरणप्रकाश 1 चरणबिजली की आपूर्ति 3-चरण स्थिर स्थितिबिजली की आपूर्ति शुरू में 3 चरणप्रकाश 3 चरण
ताँबाअल्युमीनियमकोसाइन 0.8कोसाइन 0.35कोसाइन 1.0कोसाइन 0.8कोसाइन 0.35कोसाइन 1.0
1,5 24,0 10,6 30,0 20,0 9,4 25,0
2,5 14,4 6,4 18,0 12,0 5,7 15,0
4,0 9,1 4,1 11,2 8,0 3,6 9,5
10,0 16,0 3,7 1,7 4,5 3,2 1,5 3,6
16,0 25,0 2,36 1,15 2,8 2,05 1,0 2,4
25,0 35,0 1,5 0,75 1,8 1,3 0,65 1,5
50,0 70,0 0,86 0,47 0,95 0,75 0,41 0,77

उदाहरण के लिए, एक तीन-चरण मोटर 100 ए के वर्तमान और 400 वी के वोल्टेज पर संचालित होती है, लेकिन शुरू होने के समय यह 500 ए तक की खपत करती है। विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत, कोसाइन 0.8 या 0.35 होगा। इंजन को बिजली देने के लिए, 35 वर्ग के क्रॉस सेक्शन के साथ 50 मीटर लंबा तार बिछाया गया था। सामान्य परिस्थितियों में, तीन-चरण नेटवर्क पर, नुकसान एक वोल्ट प्रति किलोमीटर वायरिंग (तालिका से) होता है।

हमारे मामले में, नुकसान 1v * 0.05km * 100a = 5 वोल्ट होगा। स्टार्ट-अप के समय, शील्ड पर 10 V का वोल्टेज ड्रॉप देखा जाता है। इस प्रकार, कुल गिरावट 15 वोल्ट तक पहुंच जाएगी, जो कि 3.75% है। मान PUE की सहनशीलता के भीतर है और ऐसा सर्किट ऑपरेशन पर लागू होता है।

केबल चयन

हीटिंग और वोल्टेज ड्रॉप के लिए एक केबल का चयन करने के लिए, आप तैयार ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं।

कैलकुलेटर में से एक

एक सूत्र गणना विधि संभव है, लेकिन इसका उपयोग बड़े आवासीय भवनों और औद्योगिक परिसरों के लिए तारों को डिजाइन करते समय किया जाता है।

घर पर, हम अक्सर पोर्टेबल एक्सटेंशन कॉर्ड का उपयोग करते हैं - अस्थायी के लिए सॉकेट ( आमतौर पर स्थायी) घरेलू उपकरणों को चालू करना: इलेक्ट्रिक हीटर, एयर कंडीशनर, उच्च खपत धाराओं वाला लोहा।
इस एक्सटेंशन कॉर्ड के लिए केबल को आमतौर पर सिद्धांत के अनुसार चुना जाता है - जो कुछ भी हाथ में होता है, और यह हमेशा आवश्यक विद्युत मापदंडों के अनुरूप नहीं होता है।

व्यास (या मिमी 2 में तार के क्रॉस-सेक्शन) के आधार पर, विद्युत प्रवाह के पारित होने के लिए तार में एक निश्चित विद्युत प्रतिरोध होता है।

कंडक्टर का क्रॉस सेक्शन जितना बड़ा होगा, उसका विद्युत प्रतिरोध उतना ही कम होगा, उसके पार वोल्टेज कम होगा। तदनुसार, तार को गर्म करने के लिए बिजली की हानि कम होती है।

आइए हम तार में हीटिंग के लिए बिजली के नुकसान का तुलनात्मक विश्लेषण करते हैं, जो इसके अनुप्रस्थ पर निर्भर करता है खंड। आइए रोज़मर्रा की ज़िंदगी में सबसे आम केबल को क्रॉस सेक्शन के साथ लें: 0.75; 1.5; 2.5 मिमी2 केबल लंबाई के साथ दो एक्सटेंशन के लिए: एल = 5 मी और एल = 10 मी.

उदाहरण के लिए विद्युत मानकों के साथ एक मानक इलेक्ट्रिक हीटर के रूप में लोड लें:
- वोल्टेज आपूर्ति
यू = 220 वॉल्यूमटी ;
- इलेक्ट्रिक हीटर पावर
पी \u003d 2.2 किलोवाट \u003d 2200 डब्ल्यू ;
- खपत वर्तमान I = पी / यू = 2200 डब्ल्यू / 220 वी = 10 ए।

संदर्भ साहित्य से, हम विभिन्न क्रॉस सेक्शन के 1 मीटर तार का प्रतिरोध डेटा लेते हैं।

तांबे और एल्यूमीनियम से बने 1 मीटर तार के प्रतिरोध की एक तालिका दी गई है।


आइए तार के क्रॉस सेक्शन के लिए हीटिंग के लिए बिजली के नुकसान की गणना करें एस = 0.75 मिमी2तार तांबे का बना होता है।

1 मीटर तार का प्रतिरोध (तालिका से) आर 1 \u003d 0.023 ओम।
केबल की लंबाई एल = 5मीटर।
केबल में तार की लंबाई (गोल यात्रा)2 एल = 2
· 5 = 10 मीटर।
केबल में तार का विद्युत प्रतिरोध आर \u003d 2 एल आर 1 \u003d 2 5 0.023 \u003d 0.23 ओम।

करंट के पारित होने के दौरान केबल में वोल्टेज गिरना मैं = 10एमर्जी: यू \u003d आई आर \u003d 10 ए 0.23 ओम \u003d 2.3 वी.
केबल में ही हीटिंग के लिए बिजली की हानि होगी: पी = यू आई = 2.3 वी 10 ए = 23 डब्ल्यू.

यदि केबल की लंबाई एल = 10 एम. (उसी क्रॉस-सेक्शन एस = 0.75 मिमी 2), केबल में बिजली की कमी 46 डब्ल्यू होगी। यह नेटवर्क से इलेक्ट्रिक हीटर द्वारा खपत की जाने वाली बिजली का लगभग 2% है।

एक ही खंड के एल्यूमीनियम कंडक्टर वाले केबल के लिए एस = 0.75 वर्ग मिमी. रीडिंग बढ़ती है और राशि एल = 5 एम -34.5 डब्ल्यू। एल के लिए = 10 मीटर - 69 डब्ल्यू।

0.75 के क्रॉस सेक्शन वाले केबलों के लिए सभी गणना डेटा; 1.5; 2.5 मिमी2 केबल लंबाई के लिए एल=5 और एल=10मीटर तालिका में दिखाए गए हैं।
कहा पे: एस - मिमी.वर्ग में वायर क्रॉस-सेक्शन;
आर 1
- ओम में 1 मीटर तार का प्रतिरोध;
आर ओम में केबल प्रतिरोध है;
यू वोल्ट में केबल में वोल्टेज ड्रॉप है;

P केबल में बिजली की हानि वाट या प्रतिशत में है।

इन गणनाओं से क्या निष्कर्ष निकाला जाना चाहिए?

  • - एक ही क्रॉस सेक्शन के साथ, कॉपर केबल में सुरक्षा का अधिक मार्जिन होता है और तार R को गर्म करने के लिए कम बिजली की हानि होती है।
  • - केबल की लंबाई में वृद्धि के साथ, नुकसान P में वृद्धि होती है। नुकसान की भरपाई के लिए, केबल तारों एस के क्रॉस-सेक्शन को बढ़ाना आवश्यक है।
  • - रबर म्यान में एक केबल चुनना वांछनीय है, और केबल कोर फंसे हुए हैं।

एक्स्टेंशन कॉर्ड के लिए, यूरो सॉकेट और यूरो प्लग का उपयोग करना वांछनीय है। यूरो प्लग पिन 5 मिमी व्यास के होते हैं। एक साधारण विद्युत प्लग में 4 मिमी पिन व्यास होता है।यूरो प्लग को एक साधारण सॉकेट और प्लग की तुलना में अधिक करंट के लिए रेट किया गया है। प्लग पिन का व्यास जितना बड़ा होगा, संपर्क क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा। प्लग और सॉकेट के जंक्शन पर,इसलिए कम संपर्क प्रतिरोध। यह प्लग और सॉकेट के जंक्शन पर कम हीटिंग में योगदान देता है।

स्विचगियर से अंतिम उपभोक्ता तक वोल्टेज की आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए, बिजली लाइनों का उपयोग किया जाता है। वे हवाई या केबल हो सकते हैं और एक महत्वपूर्ण लंबाई हो सकती है।

सभी कंडक्टरों की तरह, उनके पास एक प्रतिरोध होता है जो लंबाई पर निर्भर करता है और जितना अधिक वे खिंचाव करते हैं, वोल्टेज का नुकसान उतना ही अधिक होता है।

और लाइन जितनी लंबी होगी, वोल्टेज का नुकसान उतना ही अधिक होगा। वे। इनपुट पर और लाइन के अंत में वोल्टेज अलग होगा।

उपकरण विफलताओं के बिना काम करने के लिए, इन नुकसानों को सामान्यीकृत किया जाता है। उनका कुल मूल्य 9% से अधिक नहीं होना चाहिए।

इनपुट पर अधिकतम वोल्टेज ड्रॉप पांच प्रतिशत है, और सबसे दूरस्थ उपभोक्ता के लिए चार प्रतिशत से अधिक नहीं है। तीन या चार-तार नेटवर्क वाले तीन-चरण नेटवर्क में, यह आंकड़ा 10% से अधिक नहीं होना चाहिए।

यदि इन संकेतकों को पूरा नहीं किया जाता है, तो अंतिम उपयोगकर्ता नाममात्र के मापदंडों को पूरा नहीं कर पाएंगे। वोल्टेज में कमी के साथ, निम्नलिखित लक्षण होते हैं:

  • गरमागरम लैंप का उपयोग करने वाले प्रकाश उपकरण आधे तापदीप्त पर काम करना (चमकना) शुरू करते हैं;
  • जब विद्युत मोटरों को चालू किया जाता है, तो शाफ्ट पर प्रारंभिक बल कम हो जाता है। नतीजतन, मोटर घूमता नहीं है, और परिणामस्वरूप, वाइंडिंग ज़्यादा गरम हो जाती है और विफल हो जाती है;
  • कुछ बिजली के उपकरण चालू नहीं होते हैं। पर्याप्त वोल्टेज नहीं है, और स्विच करने के बाद अन्य उपकरण विफल हो सकते हैं;
  • इनपुट वोल्टेज के प्रति संवेदनशील प्रतिष्ठान अस्थिर होते हैं, और प्रकाश स्रोत जिनमें एक गरमागरम फिलामेंट नहीं होता है, वे चालू नहीं हो सकते हैं।

बिजली हवा या केबल नेटवर्क के माध्यम से प्रेषित की जाती है। हवा वाले एल्यूमीनियम से बने होते हैं, और केबल वाले एल्यूमीनियम या तांबे के हो सकते हैं।

केबलों में, सक्रिय प्रतिरोध के अलावा, कैपेसिटिव प्रतिरोध होता है। इसलिए, बिजली की हानि केबल की लंबाई पर निर्भर करती है।

वोल्टेज में कमी के कारण

विद्युत लाइनों में वोल्टेज की हानि निम्नलिखित कारणों से होती है:

  • एक करंट तार से होकर गुजरता है, जो इसे गर्म करता है, परिणामस्वरूप, सक्रिय और कैपेसिटिव प्रतिरोध बढ़ जाता है;
  • सममित भार वाले तीन-चरण केबल में कोर में समान वोल्टेज मान होते हैं, और तटस्थ तार की धारा शून्य हो जाएगी। यह सच है यदि भार स्थिर और विशुद्ध रूप से सक्रिय है, जो वास्तविक परिस्थितियों में असंभव है;
  • नेटवर्क में, सक्रिय लोड के अलावा, ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग, रिएक्टर आदि के रूप में एक प्रतिक्रियाशील भार होता है। और परिणामस्वरूप, उनमें आगमनात्मक शक्ति प्रकट होती है;
  • नतीजतन, प्रतिरोध सक्रिय, कैपेसिटिव और आगमनात्मक से बना होगा। यह नेटवर्क में वोल्टेज के नुकसान को प्रभावित करता है।

वर्तमान नुकसान केबल की लंबाई पर निर्भर करता है। यह जितना लंबा होगा, प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा, जिसका अर्थ है कि नुकसान अधिक महत्वपूर्ण हैं। यह इस प्रकार है कि केबल में बिजली का नुकसान लाइन की लंबाई या लंबाई पर निर्भर करता है।

हानि मूल्य गणना

उपकरण की संचालन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए, गणना करना आवश्यक है। यह डिजाइन के समय किया जाता है। कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास का वर्तमान स्तर आपको एक ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करके गणना करने की अनुमति देता है जो आपको केबल बिजली के नुकसान की जल्दी से गणना करने की अनुमति देता है।

गणना करने के लिए, बस आवश्यक डेटा दर्ज करें। वर्तमान के पैरामीटर सेट करें - प्रत्यक्ष या वैकल्पिक। ट्रांसमिशन लाइन सामग्री एल्यूमीनियम या तांबा है। वे इंगित करते हैं कि बिजली के नुकसान की गणना किन मापदंडों से की जाती है - क्रॉस सेक्शन या तार के व्यास, लोड करंट या प्रतिरोध द्वारा।

इसके अलावा, वे मुख्य वोल्टेज और केबल तापमान (ऑपरेटिंग स्थितियों और बिछाने की विधि के आधार पर) का संकेत देते हैं। इन मानों को गणना तालिका में प्रतिस्थापित किया जाता है और इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर का उपयोग करके गणना की जाती है।

आप गणितीय सूत्रों के आधार पर गणना कर सकते हैं। विद्युत ऊर्जा के संचरण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं को सही ढंग से समझने और मूल्यांकन करने के लिए, विशेषताओं के प्रतिनिधित्व के एक वेक्टर रूप का उपयोग किया जाता है।

और गणना को कम करने के लिए, तीन-चरण नेटवर्क को तीन एकल-चरण नेटवर्क के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। नेटवर्क प्रतिरोध को लोड प्रतिरोध के लिए सक्रिय और प्रतिक्रियाशील प्रतिरोध के एक श्रृंखला कनेक्शन के रूप में दर्शाया गया है।

इस मामले में, केबल में बिजली के नुकसान की गणना करने का सूत्र बहुत सरल है। आवश्यक पैरामीटर प्राप्त करने के लिए, सूत्र का उपयोग करें।

यह सूत्र केबल की लंबाई के साथ वितरित वर्तमान और प्रतिरोध के कार्य के रूप में एक केबल की बिजली हानि को दर्शाता है।

हालाँकि, यह सूत्र मान्य है यदि आप वर्तमान ताकत और प्रतिरोध को जानते हैं। प्रतिरोध की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है। तांबे के लिए, यह p = 0.0175 ओम * mm2 / m के बराबर होगा, और एल्यूमीनियम के लिए p = 0.028 ओम * mm2 / m।

प्रतिरोधकता का मान जानने के बाद प्रतिरोध की गणना की जाती है, जिसे सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाएगा

आर \u003d पी * आई / एस, जहां पी प्रतिरोधकता है, मैं लाइन की लंबाई है, एस तार का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है।

केबल की लंबाई के साथ वोल्टेज के नुकसान की गणना करने के लिए, प्राप्त मूल्यों को सूत्र में बदलना और गणना करना आवश्यक है। ये गणना विद्युत नेटवर्क या सुरक्षा प्रणालियों की स्थापना और वीडियो निगरानी के दौरान की जा सकती है।

यदि बिजली हानि की गणना नहीं की जाती है, तो इससे उपभोक्ताओं की आपूर्ति वोल्टेज में कमी आ सकती है। नतीजतन, केबल ज़्यादा गरम हो जाएगा, यह बहुत गर्म हो सकता है, और नतीजतन, इन्सुलेशन क्षतिग्रस्त हो जाएगा।

इससे लोगों को बिजली का झटका या शॉर्ट सर्किट हो सकता है। लाइन में वोल्टेज कम होने से उनके इलेक्ट्रॉनिक उपकरण खराब हो सकते हैं।

इसलिए, विद्युत तारों को डिजाइन करते समय, आपूर्ति तारों और बिछाई गई केबल में वोल्टेज के नुकसान की गणना करना महत्वपूर्ण है।

नुकसान कम करने के तरीके

बिजली के नुकसान को निम्नलिखित तरीकों से कम किया जा सकता है:

  • कंडक्टरों के क्रॉस सेक्शन को बढ़ाएं। नतीजतन, प्रतिरोध कम हो जाएगा, और नुकसान कम हो जाएगा;
  • बिजली की खपत को कम करना। यह सेटिंग हमेशा नहीं बदली जा सकती;
  • केबल की लंबाई बदलना।

शक्ति को कम करना और लाइन की लंबाई बदलना व्यावहारिक रूप से असंभव है। इसलिए, यदि आप बिना गणना के वायर क्रॉस सेक्शन को बढ़ाते हैं, तो लंबी लाइन पर यह अनुचित लागतों को जन्म देगा।

और इसका मतलब है कि गणना करना बहुत महत्वपूर्ण है जो आपको केबल में बिजली के नुकसान की सही गणना करने और कोर के क्रॉस सेक्शन के लिए इष्टतम मूल्य चुनने की अनुमति देगा।

विद्युत नेटवर्क के विभिन्न वर्गों में लाइनों में वोल्टेज के नुकसान को सामान्य करने के इच्छुक हैं:

CPU - TP (RTP) - ASU (GRSHCH) - SCHO (SCHR या SC) - n.a. ईओ लैंप (सबसे शक्तिशाली नंबर ईपी)।

स्वीकृत संक्षिप्ताक्षर (परिभाषाओं के लिए, EMP का अध्याय 7.1 और इस लेख के अंत में देखें):

  • व्यवहार्यता अध्ययन - व्यवहार्यता अध्ययन,
  • सीपीयू - पावर सेंटर,
  • टीपी - ट्रांसफार्मर सबस्टेशन,
  • आरटीपी - वितरण ट्रांसफार्मर सबस्टेशन,
  • एएसयू - इनपुट-डिस्ट्रीब्यूशन डिवाइस,
  • मुख्य स्विचबोर्ड - मुख्य स्विचबोर्ड,
  • SCHO - वर्किंग लाइटिंग शील्ड,
  • ShCHAO - आपातकालीन प्रकाश पैनल,
  • ShchR - स्विचबोर्ड,
  • ShchS - पावर शील्ड,
  • ईओ - विद्युत प्रकाश व्यवस्था,
  • ईपी - विद्युत रिसीवर,
  • यूरोपीय संघ - विद्युत स्थापना,
  • कुंआ। - सबसे दूर
  • आर.एल. - वितरण लाइन
  • जीआर एल - समूह रेखा
  • डी.सी.ओ.एस. - स्थिर-राज्य वोल्टेज विचलन के स्वीकार्य मूल्य।

बिजली आपूर्ति प्रणाली में वोल्टेज का नुकसान - बिजली आपूर्ति प्रणाली के दो बिंदुओं पर मापा गया प्रभावी वोल्टेज के स्थिर मूल्यों के बीच अंतर के बराबर मूल्य (GOST 23875-88 "विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता। नियम और परिभाषाएं") , उदाहरण के लिए, लाइन के शुरुआत में (उदाहरण के लिए, स्रोत आपूर्ति पर) और अंत में (पावर रिसीवर के टर्मिनलों पर) वोल्टेज के बीच बीजगणितीय अंतर।

टीपी ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग पर, वोल्टेज 0.4 केवी (7 वें संस्करण के पीयूई का खंड 1.2.23) है, अर्थात। विद्युत नेटवर्क के रेटेड वोल्टेज का 105% 0.38 kV (GOST 721 और GOST 21128)। हमारे पास टीपी बसबार से एएसपी तक सामान्य मोड में "डिस्पोजेबल" वोल्टेज का नुकसान है - औसत मूल्य 4-6% (आरडी 34.20.185-94 के खंड 5.2.4) के भीतर है। ईए टर्मिनलों पर स्थिर-राज्य वोल्टेज विचलन के सामान्य रूप से अनुमेय मान रेटेड मुख्य वोल्टेज का ± 5% (गोस्ट 13109-97 का खंड 5.2) हैं।

हमारे पास स्विचगियर 0.4 kV TS से n.o के बसबारों से 10% का "डिस्पोजेबल" वोल्टेज नुकसान है। ES, लेकिन यह अनुशंसा की जाती है कि ट्रांसफार्मर सबस्टेशन के बसबार से कुल वोल्टेज का नुकसान नं। ईओ लैंप 7.5% (एसपी 31-110-2003) से अधिक नहीं थे। तो, अगर बसबार से 0.4kV TS से ASU - 5%, तो ASU से n.s तक के खंड में। ईई लैंप 2.5% से अधिक नहीं हैं, और शेष ईडी के लिए, भवन ईई में नुकसान 4% से अधिक नहीं होना चाहिए (GOST R 50571.15-97):

  • टीपी टायर से एएसयू तक - 5% (380V);
  • टायर टीपी से नं. ईओ लैंप - 7.5% (370V);
  • टायर टीपी से नं. ईपी - 9% (364.8 वी)।

और विद्युत नेटवर्क के विभिन्न वर्गों में भवन के बिजली संयंत्र में वोल्टेज की हानि, अर्थात। आर.एल. और जीआर.एल. (तालिका 1 के कॉलम "बी" और "सी" देखें), मानकीकृत नहीं हैं और विशिष्ट स्थितियों, व्यवहार्यता अध्ययन आदि के आधार पर चुने गए हैं। डिजाइन की जटिलता को कम करने के दृष्टिकोण से, विद्युत नेटवर्क के विभिन्न वर्गों में वोल्टेज के नुकसान, मेरी राय में, एएसयू से निम्नानुसार लिया जा सकता है:

  • कुंआ। ईओ लैंप 2.5% से अधिक नहीं, जिनमें से
  • आर.एल. SCHO तक - 0.5%,
  • जीआर एल ईसा पूर्व ईओ लैंप - 2%।
  • कुंआ। ईपी 4% से अधिक नहीं होना चाहिए, जिनमें से
  • आर.एल. एसएचआर तक - 2%,
  • रेखा ई.पू ईपी - 2%।
  • इलेक्ट्रिक मोटर, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और विशेष उपकरण - पासपोर्ट के अनुसार, लेकिन 15% से अधिक नहीं।
  • बिजली मीटर के वोल्टेज सर्किट के लिए - 0.5% (RM-2559)।

आंतरिक ईई और सॉकेट आउटलेट के नेटवर्क में प्रत्येक समूह लाइन (कंडक्टर के समान क्रॉस-सेक्शन के साथ) में वोल्टेज हानि की गणना करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि ऐसी गणना करने के लिए बाध्य कोई वर्तमान मार्गदर्शन दस्तावेज नहीं है, जो केवल सबसे खराब परिस्थितियों में मूल्यों को निर्धारित करने के लिए आवश्यक है, अर्थात। एन.एस. के लिए ईओ लैंप और सबसे अधिक भरी हुई एनएस लाइन ईपी.

डिजाइनिंग के अनुभव के अनुसार, सामान्य प्रकाश व्यवस्था के इंट्रा-अपार्टमेंट समूह लाइनों में वोल्टेज के नुकसान को 1-0.8% (Tulchin I.K., Nudler G.I., विद्युत नेटवर्क और आवासीय और सार्वजनिक भवनों के विद्युत उपकरण - दूसरा संस्करण, M) के बराबर लिया जा सकता है। . : Energoatomizdat, 1990, पृष्ठ 253 पर तालिका 16.1 "अनुमेय वोल्टेज हानियों की सीमा, जिस पर विद्युत नेटवर्क के मापदंडों का मान इष्टतम के करीब है" देखें।

नेटवर्क के सबसे कम भार की अवधि के दौरान टायरों पर n / n टीपी रेटेड वोल्टेज के 100% (7 वें संस्करण के विद्युत स्थापना कोड के खंड 1.2.23) और वोल्टेज के नुकसान से अधिक नहीं है, जो लोड पावर पर निर्भर करता है नेटवर्क, आनुपातिक रूप से घटते हैं।

लेकिन यह बिलकुल भी नहीं है! आपातकाल के बाद के मोड में वोल्टेज के नुकसान की गणना करना आवश्यक है ताकि स्थिर-राज्य वोल्टेज विचलन (GOST 13109-97) के अधिकतम अनुमेय मूल्यों से आगे न बढ़े: रेटेड का 10% GOST 721 और GOST 21128 (नाममात्र वोल्टेज) के अनुसार विद्युत नेटवर्क का वोल्टेज। दुर्घटना के बाद के मोड में वोल्टेज के नुकसान की गणना की जा सकती है। प्रासंगिक, उदाहरण के लिए, परस्पर निरर्थक केबल लाइनों के लिए।

रोस्तेखनादज़ोर की स्थिति:
सूचना और संदर्भ प्रकाशन "इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग समाचार",
वार्षिक पूरक "प्रश्न-उत्तर", जर्नल नंबर 6(48) 2007 के पूरक।

एसपी 31-110-2003, खंड 7.23 की समझ में डिजाइनरों के बीच कई मतभेद हैं। बिजली रिसीवर के टर्मिनलों पर नाममात्र वोल्टेज से वोल्टेज का विचलन और नहीं। ईओ लैंप मानदंडों में 5% से अधिक नहीं होना चाहिए। मोड, और टायर से टीपी से एन.एस. ईओ लैंप - 7.5%। तो, एएसयू - एन.एस. ईओ लैंप - 380/220 वी का 5%, लेकिन फिर एएसयू में नाममात्र वोल्टेज मान प्राप्त करने के लिए ट्रांसफार्मर सबस्टेशन से एएसयू में बढ़े हुए वोल्टेज को लागू करना आवश्यक है, इस लाइन पर नुकसान को ध्यान में रखते हुए (2.5%) )

सबसे पहले, "वोल्टेज विचलन" और "वोल्टेज हानि" की अवधारणाओं को अलग करना आवश्यक है। एसपी 31-110-2003 के खंड 7.23 के पहले पैराग्राफ में, गरमागरम लैंप के विद्युत रिसीवर के टर्मिनलों पर नाममात्र वोल्टेज से वोल्टेज विचलन सामान्यीकृत है। एसपी 31-110-2003 के खंड 7.23 के तीसरे पैराग्राफ में, हम खंड में वोल्टेज के नुकसान के बारे में बात कर रहे हैं, जो कि 6-10 / 0.4 केवी ट्रांसफार्मर सबस्टेशन की 0.4 केवी बसों से सबसे दूरस्थ विद्युत रिसीवर तक है। .
पहले पैराग्राफ की शर्त का अनुपालन अनिवार्य है, तीसरे पैराग्राफ की सिफारिश की जाती है।
ईएमपी 7 वें संस्करण के खंड 1.2.23 के निर्देशों के अनुसार, बिजली संयंत्रों और सबस्टेशनों के 3-20 केवी बसबार पर वोल्टेज उच्चतम भार की अवधि के दौरान नाममात्र के कम से कम 105% और कम से कम बनाए रखा जाना चाहिए। इन नेटवर्कों में न्यूनतम भार की अवधि के दौरान नाममात्र का 100%।
इन प्रारंभिक प्रावधानों को ध्यान में रखते हुए, अन्य शर्तों के अनुसार चयनित कंडक्टरों के वर्गों की जांच करना आवश्यक है। सामान्य मोड में लाइनों में वोल्टेज का नुकसान ऐसा होना चाहिए कि सबसे दूरस्थ बिजली रिसीवर के टर्मिनलों पर वोल्टेज, उच्चतम और निम्नतम भार दोनों पर, नाममात्र के ± 5% के भीतर हो। वोल्टेज हानि के लिए चयनित कंडक्टरों के वर्गों की जांच करते समय, ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों पर 6-10 / 0.4 केवी के वोल्टेज के साथ नल परिवर्तक की स्थिति को ध्यान में रखना आवश्यक है।

विक्टर शत्रोव, रोस्तेखनादज़ोर के संदर्भ।

मानक सन्दर्भ:

पीयूई 7वां संस्करण।
वोल्टेज स्तर और विनियमन, प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा।

1.2.22. विद्युत नेटवर्क के लिए, सुनिश्चित करने के लिए तकनीकी उपाय प्रदान किए जाने चाहिए GOST 13109 की आवश्यकताओं के अनुसार विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता।

1.2.23. वोल्टेज विनियमन उपकरणों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि बिजली संयंत्रों और सबस्टेशनों के 3-20 केवी के वोल्टेज वाली बसों पर वोल्टेज सबसे बड़े भार की अवधि के दौरान नाममात्र के 105% से कम नहीं है और इससे अधिक नहीं है। इन नेटवर्क के कम से कम भार की अवधि के दौरान नाममात्र का 100%। निर्दिष्ट वोल्टेज स्तरों से विचलन को उचित ठहराया जाना चाहिए।

1.2.24. विद्युत नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरणों की पसंद और प्लेसमेंट आवश्यक वोल्टेज स्तर और स्थिरता मार्जिन को बनाए रखते हुए सामान्य और दुर्घटना के बाद के मोड में आवश्यक नेटवर्क थ्रूपुट सुनिश्चित करने की आवश्यकता पर आधारित होते हैं।

गोस्ट 13109-97। सामान्य प्रयोजन बिजली प्रणालियों में विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता के लिए मानक।5.2. वोल्टेज विचलन।

वोल्टेज विचलन को स्थिर-राज्य वोल्टेज विचलन के एक संकेतक की विशेषता है, के लिए जिसके निम्नलिखित मानक हैं:

  • विद्युत ऊर्जा रिसीवर के आउटपुट पर स्थिर-राज्य वोल्टेज विचलन के सामान्य रूप से अनुमेय और अधिकतम अनुमेय मूल्य क्रमशः GOST 721 और GOST 21128 (रेटेड वोल्टेज) के अनुसार विद्युत नेटवर्क के रेटेड वोल्टेज के ± 5 और ± 10% हैं। ;
  • बिजली आपूर्ति के बीच विद्युत ऊर्जा के उपयोग के लिए अनुबंधों में 0.38 kV या उससे अधिक के वोल्टेज वाले विद्युत नेटवर्क के लिए विद्युत ऊर्जा के उपभोक्ताओं के सामान्य कनेक्शन के बिंदुओं पर स्थिर वोल्टेज विचलन के सामान्य रूप से स्वीकार्य और अधिकतम स्वीकार्य मान स्थापित किए जाने चाहिए। संगठन और उपभोक्ता, रिसीवर विद्युत ऊर्जा के टर्मिनलों पर इस मानक के मानदंडों का पालन करने की आवश्यकता को ध्यान में रखते हुए।

आरडी 34.20.185-94
शहरी विद्युत नेटवर्क के डिजाइन के लिए निर्देश।
चौ. 5.2 वोल्टेज स्तर और विनियमन, प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा

5.2.4। सामान्य मोड में अधिकतम वोल्टेज नुकसान के औसत मूल्यों के आधार पर तारों और केबलों के क्रॉस-सेक्शन के प्रारंभिक चयन की अनुमति है: 10 (6) केवी के नेटवर्क में 6% से अधिक नहीं, 0.38 केवी के नेटवर्क में (ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन से लेकर इनपुट से लेकर बिल्डिंग तक) 4-6% से अधिक नहीं।

बड़े मान इंट्रा-हाउस नेटवर्क (कम-वृद्धि और एक-खंड की इमारतों) में कम वोल्टेज हानि वाले भवनों की आपूर्ति करने वाली लाइनों को संदर्भित करते हैं, छोटे मान - इंट्रा-हाउस नेटवर्क में अधिक वोल्टेज हानि वाले भवनों की आपूर्ति करने वाली लाइनों के लिए ( बहुमंजिला बहु-खंड आवासीय भवन, बड़े सार्वजनिक भवन और संस्थान)।

एसपी 31-110-2003
आवासीय और सार्वजनिक भवनों के विद्युत प्रतिष्ठानों की डिजाइन और स्थापना।
7. विद्युत नेटवर्क की योजनाएँ।

7.23 पावर रिसीवर और सबसे दूर के इलेक्ट्रिक लाइटिंग लैंप के टर्मिनलों पर रेटेड वोल्टेज से वोल्टेज विचलन सामान्य मोड में ± 5% से अधिक नहीं होना चाहिए, और उच्चतम डिज़ाइन लोड पर पोस्ट-आपातकालीन मोड में अधिकतम स्वीकार्य - ± 10%। 12-50 वी के वोल्टेज वाले नेटवर्क में (एक शक्ति स्रोत से गिनती, उदाहरण के लिए, एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर), वोल्टेज विचलन को 10% तक स्वीकार किया जा सकता है।

कई विद्युत रिसीवर (नियंत्रण उपकरण, इलेक्ट्रिक मोटर्स) के लिए, इन विद्युत रिसीवरों के लिए विनियमित मूल्यों की सीमा के भीतर प्रारंभिक मोड में वोल्टेज में कमी की अनुमति है, लेकिन 15% से अधिक नहीं।

नाममात्र मूल्य से विनियमित विचलन को ध्यान में रखते हुए, आवासीय और सार्वजनिक भवनों में 0.4 केवी टीएस बसों से सबसे दूरस्थ सामान्य प्रकाश लैंप तक कुल वोल्टेज नुकसान नहीं हैं आम तौर पर 7.5% से अधिक होना चाहिए। विद्युत मोटर शुरू करते समय विद्युत रिसीवर के टर्मिनलों पर वोल्टेज परिवर्तन की सीमा GOST 13109 द्वारा स्थापित मूल्यों से अधिक नहीं होनी चाहिए।

गोस्ट आर 50571.15-97 (आईईसी 364-5-52-93)। भवनों के विद्युत प्रतिष्ठान।
भाग 5. विद्युत उपकरणों का चयन और स्थापना। अध्याय 52
525. भवनों के विद्युत प्रतिष्ठानों में वोल्टेज की हानि।

इमारतों के विद्युत प्रतिष्ठानों में वोल्टेज की हानि स्थापना के रेटेड वोल्टेज के 4% से अधिक नहीं होनी चाहिए। अस्थायी स्थितियों जैसे कि ट्रांज़िएंट और वोल्टेज में उतार-चढ़ाव [गलत (गलत) स्विचिंग के कारण] को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

आईईसी 60364-7-714-1996, आईईसी 60364-7-714 (1996)। भवनों के विद्युत प्रतिष्ठान।
भाग 7: विशेष प्रतिष्ठानों या कमरों के लिए आवश्यकताएँ।
धारा 714 बाहरी प्रकाश व्यवस्था की स्थापना।

714.512. सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत वोल्टेज ड्रॉप लैंप के दबाव के कारण होने वाली स्थितियों के अनुकूल होना चाहिए।

आरडी 34.20.501-95
बिजली स्टेशनों और रूसी संघ के नेटवर्क के तकनीकी संचालन के लिए नियम।
5. बिजली संयंत्रों और नेटवर्क के विद्युत उपकरण।

5.12.7. बिजली संयंत्रों के प्रकाश नेटवर्क को स्टेबलाइजर्स के माध्यम से या अलग ट्रांसफार्मर से संचालित किया जाना चाहिए जो आवश्यक सीमा के भीतर प्रकाश वोल्टेज को बनाए रखने की क्षमता सुनिश्चित करता है। लैंप पर वोल्टेज रेटेड वोल्टेज से अधिक नहीं होना चाहिए। आंतरिक कामकाजी प्रकाश नेटवर्क के सबसे दूरस्थ लैंप, साथ ही सर्चलाइट प्रतिष्ठानों पर वोल्टेज ड्रॉप, रेटेड वोल्टेज के 5% से अधिक नहीं होना चाहिए; बाहरी और आपातकालीन प्रकाश नेटवर्क के सबसे दूरस्थ लैंप के लिए और 12-42 वी नेटवर्क में, 10% से अधिक नहीं (फ्लोरोसेंट लैंप के लिए, 7.5%) से अधिक नहीं।

गोस्ट आर आईईसी 60204-1-99 (आईईसी 60204-1)। मशीन सुरक्षा।
मशीनों और तंत्रों के विद्युत उपकरण। सामान्य आवश्यकताएँ।
13 केबल और तार। 13.5 तारों पर वोल्टेज गिरना

सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, बिजली के स्रोत से लोड के आवेदन के बिंदु तक अनुभाग में वोल्टेज ड्रॉप नाममात्र वोल्टेज के 5% से अधिक नहीं होना चाहिए।

आरएम 2559
आवासीय और सार्वजनिक भवनों में बिजली खपत मीटरिंग के डिजाइन के लिए निर्देश।

5.15. मीटर के वोल्टेज सर्किट के लिए उपयोग किए जाने वाले तारों और केबलों के क्रॉस सेक्शन और लंबाई का चयन किया जाना चाहिए ताकि वोल्टेज की हानि रेटेड वोल्टेज के 0.5% से अधिक न हो।

बिजली के स्रोत से उपभोक्ता तक लंबा रास्ता तय करने के साथ-साथ बाद वाले की उच्च बिजली खपत के मामले में केबल में वोल्टेज का नुकसान एक बड़ी समस्या है। विद्युत लाइन (वायरिंग) के लिए गलत तरीके से चुनी गई सामग्री, उदाहरण के लिए, बहुत पतली किस्में वाले तार, विद्युत प्रवाह के लिए कम चालकता के कारण गर्म होने लगते हैं। हमारे द्वारा प्रदान किया गया कैलकुलेटर आपको केबल में वोल्टेज के नुकसान की गणना ऑनलाइन करने की अनुमति देता है:

आइए यह भी समझते हैं कि नुकसान कहां से और क्यों होता है। कंडक्टर तांबे और एल्यूमीनियम से बने होते हैं, हालांकि वे उत्कृष्ट कंडक्टर होते हैं, फिर भी उनके पास एक निश्चित प्रतिरोधकता होती है, जो सक्रिय होती है। किसी भी प्रतिरोधक तत्व पर वोल्ट की एक निश्चित संख्या निम्न के अनुसार पड़ती है:

यू = मैं * आरवायर

प्रत्यक्ष धारा में, केबल में वोल्टेज के नुकसान की गणना करते समय, केवल सक्रिय प्रतिरोध आर दिखाई देता है। उसी समय, जब प्रत्यावर्ती धारा के साथ काम करते हैं, उदाहरण के लिए, 0.4 kV नेटवर्क में, प्रतिक्रियाशील भाग को सक्रिय मान में जोड़ा जाता है - वे बनाते हैं कुल प्रतिरोध Z (Xl और Xc) ऊपर। गणना में प्रतिक्रियाशील शक्ति की भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह खपत की गई शक्ति का 20 प्रतिशत या उससे अधिक है।

ऐसी गणना की आवश्यकता क्यों है? सब कुछ बहुत सरल है: जितने अधिक आर तार - उतने अधिक नुकसान, और उतने ही अधिक तार गर्म होते हैं। आइए जानें कि उन्हें मैन्युअल रूप से कैसे गणना करें, लेकिन ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करके इसे करना आसान है। कंडक्टर के प्रतिरोध को निर्धारित करने का सूत्र इस तरह दिखता है:

  • पी प्रतिरोधकता है;
  • एल लंबाई है;
  • एस क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है।

यह इस प्रकार है कि यह लंबाई और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र पर निर्भर करता है। कंडक्टर जितना लंबा और पतला होता है, उतना ही बड़ा आर, और इसे कम करने के लिए बड़े क्रॉस सेक्शन वाले कंडक्टर की जरूरत होती है।

फिर, सबसे सरल मामले में, नुकसान लाइन पर वोल्टेज ड्रॉप के बराबर होता है:

dU=I*Rwire

और प्रत्यावर्ती धारा के लिए कुल शक्ति को ध्यान में रखते हुए:

लेकिन पहला सूत्र केवल एक प्रवाहकीय कोर के लिए मान्य है, और बिजली, जैसा कि आप जानते हैं, एक तार के माध्यम से प्रसारित नहीं किया जा सकता है। यह कम से कम दो पर, तीन-चरण नेटवर्क में - चार तारों पर प्रसारित होता है।

  • लंबाई;
  • प्रवाहकीय कंडक्टरों का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र;
  • खपत की गई वर्तमान या बिजली की मात्रा;
  • चरणों की संख्या;
  • कंडक्टर तापमान;
  • सीओएस एफ.

परिणामस्वरूप, कुछ ही क्लिक में, ऑनलाइन कैलकुलेटर आपको निम्नलिखित डेटा प्रदान करेगा:

  • नुकसान;
  • केबल प्रतिरोध;
  • प्रतिक्रियाशील ऊर्जा;
  • लोड वोल्टेज।

सामग्री