Perdite di tensione lungo la lunghezza del cavo: ragioni della diminuzione, uso di formule e calcolatore online

Quando si progettano reti elettriche con piccole correnti, vengono spesso calcolate le perdite di tensione nei conduttori. I risultati ottenuti vengono poi utilizzati per determinare la sezione ottimale dei conduttori percorsi da corrente. Se viene commesso un errore durante la selezione di fili e cavi, l'impianto elettrico si guasterà rapidamente o non si avvierà affatto. Per eseguire i calcoli necessari, vengono utilizzate formule speciali o calcolatori online.

Cause delle perdite

Ogni elettricista sa che i cavi sono fatti di anime. Sono realizzati in rame o alluminio e ricoperti da uno strato isolante. Per proteggere dai danni meccanici, i conduttori sono inseriti in una guaina polimerica aggiuntiva. Poiché i conduttori che trasportano corrente sono densamente posizionati e compressi da un rivestimento protettivo, con una lunga lunghezza della linea, iniziano a funzionare secondo il principio di un condensatore. In poche parole, nei nuclei viene creata una carica che ha una resistenza capacitiva.

Il circuito di perdita di tensione nei fili è il seguente:

• Quando passa una corrente elettrica, il conduttore si riscalda, il che porta alla comparsa di una resistenza capacitiva, che fa parte di quella reattiva.
• Sotto l'influenza dei processi che avvengono in vari elementi del circuito, la potenza dell'elettricità diventa induttiva.
• Di conseguenza, la resistenza resistiva dei conduttori del cavo in ciascuna fase del circuito elettrico viene convertita in resistenza attiva.
• Il filo è collegato a un carico di corrente con una resistenza complessa per ciascun nucleo.
• Se la rete è trifase, tutte e tre le linee saranno simmetriche e il conduttore neutro fa passare una corrente elettrica di valore vicino allo zero.
• A causa della resistenza totale dei conduttori, si osserva una caduta di tensione lungo la lunghezza del cavo quando la corrente passa con uno scostamento vettoriale dovuto alla presenza del componente reattivo.

Se questo processo viene presentato graficamente, l'indicatore delle perdite sarà il segmento AD.

È abbastanza difficile eseguire tali calcoli manualmente e ora viene spesso utilizzato un calcolatore online. Le perdite di tensione calcolate con il suo aiuto risultano essere abbastanza accurate e l'errore è minimo.

Conseguenze della riduzione della tensione

In conformità con i documenti normativi, le perdite sulla linea principale dal trasformatore al punto più remoto per le strutture pubbliche non devono superare il 9%. Per quanto riguarda le possibili perdite al punto di ingresso della linea verso l'utente finale, tale dato non dovrebbe essere superiore al 4%.

In caso di deviazione dai limiti specificati, sono possibili le seguenti conseguenze:

• Le apparecchiature volatili non saranno in grado di funzionare correttamente.
• Se la tensione di ingresso è bassa, le apparecchiature elettriche potrebbero non funzionare correttamente.
• Il carico attuale non sarà distribuito uniformemente tra i consumatori.

Requisiti elevati sono imposti alle caratteristiche delle linee di trasmissione di potenza. Quando li si progetta, è necessario calcolare le possibili perdite non solo nelle reti dorsali, ma anche in quelle secondarie.

Consigli per il calcolo

Diversi metodi possono essere utilizzati per calcolare le perdite di tensione. Tutto dovrebbe essere considerato in modo che ogni elettricista possa scegliere quello più attraente a seconda della situazione.

Applicazione di tabelle e formule

In pratica, quando si installano linee elettriche, vengono utilizzati conduttori in rame o alluminio. Conoscendo la resistività di questi materiali, nonché l'attuale forza e resistenza dei fili, è possibile utilizzare le seguenti formule di caduta di tensione:

Un artigiano domestico e persino uno specialista possono utilizzare tavoli speciali. Questo è un modo abbastanza comodo e semplice per eseguire i calcoli necessari. Tuttavia, in alcuni casi, è necessario ottenere il risultato più affidabile, tenendo conto degli indicatori di resistenza attiva e reattiva. In una situazione del genere, devi usare una formula più complessa:

Per garantire un carico ottimale in una rete trifase, ogni fase deve essere caricata in modo uniforme. Per risolvere questo problema, il collegamento dei motori elettrici dovrebbe essere effettuato a conduttori lineari e apparecchi di illuminazione - tra la linea neutra e le fasi.

Servizi online

L'applicazione di formule, grafici e tabelle è un processo piuttosto laborioso. Non è sempre necessario ottenere i risultati più accurati e in una situazione del genere vale la pena utilizzare i calcolatori online. Questi servizi funzionano come segue:

• Nel programma vengono inseriti indicatori di intensità di corrente, materiale del conduttore, sezione trasversale dei conduttori percorsi da corrente e lunghezza della linea.
• Sarà inoltre necessario fornire informazioni sul numero di fasi, tensione nella rete, potenza e temperatura della linea durante il funzionamento.
• Dopo aver inserito tutti i dati necessari, il programma eseguirà automaticamente tutti i calcoli necessari.

Nella fase di progettazione preliminare, vale la pena utilizzare diversi servizi e quindi determinare la media. Va riconosciuto che c'è un certo errore nei calcoli quando si usano i calcolatori online.

Riduzione delle perdite

È abbastanza ovvio che le perdite dipendono dalla lunghezza del conduttore nella linea. Più alto è questo parametro, più la tensione diminuirà. Diversi metodi possono essere utilizzati per ridurre le perdite:

• Aumentare la sezione del conduttore per distribuire uniformemente il carico sulla linea.
• Ridurre la lunghezza del cavo, cosa non sempre possibile.
• Ridurre la potenza della corrente trasmessa attraverso un lungo filo.

Quest'ultimo metodo funziona alla grande su reti elettriche che hanno più linee di backup. Va inoltre ricordato che la tensione può diminuire se la temperatura del cavo aumenta. Se durante la posa del cavo vengono utilizzate misure aggiuntive per l'isolamento termico, è possibile ridurre le perdite.

Nel settore energetico, il calcolo delle cadute di tensione di linea è uno dei compiti più importanti. Se tutti i calcoli sono stati eseguiti correttamente, il consumatore non avrà problemi con il funzionamento delle apparecchiature elettriche.