Какие потери электроэнергии существуют в кабельных линиях? Потери электричества на кабеле

Расчет потери напряжения в электропроводке

Здравствуйте дорогие читатели Цешка.ру! Итак, сегодня на повестке дня вопрос- как рассчитать сечение провода по допустимой потере напряжения.

И поможет нам в этом конечно же программа для электриков которая так и называется- “Электрик”.

Я уже рассказывал где бесплатно скачать программу “Электрик” и как в ней работать, читайте ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ.

Для тех кто не знает зачем делать расчет по потере напряжения- напомню, что при большой длине провода происходит падение напряжения на этом участке и до нагрузки может “дойти” совсем мало если неправильно выбрать сечение провода.

Далее я покажу это на примере.

Обычно организации, которые делают капитальный ремонт квартир , обязательно смотрят на состояние электропроводки да и вообще всего электрооборудования и при производстве ремонта меняют ветхие и устаревшие провода, автоматы ну и т.д.

При этом надо правильно выбрать сечение новой проводки не только по условиям нагрева, но и по допустимой потере напряжения.

Представим такую ситуацию. Вам предстоит ремонт квартиры ну или если у вас дом- то дома.

Вы делаете ремонт электропроводки в доме и решили провести отдельный провод розетки в комнату. Но эта комната дальняя и длина провода получается порядка 30 метров до последней розетки.

Вы знаете что ничего мощного в розетки включать никогда не будете, максимум что можете включить- это утюг, телевизор, компьютер что в сумме набегает не более 3кВт и ток при такой мощности I=P/U=3000/220=13,64 А или если округлим то 14 ампер.

Согласно ПУЭ для такого тОка подходит сечение по меди в 1,5 кв.мм. Правда изоляция провода при этом будет около 60 гр.С при температуре в помещении +25, но правила допускают такую нагрузку:

А сейчас давайте посмотрим что нам скажет программа “Электрик” в нашем случае, мы узнаем сколько вольт “потеряется” на 30м провода и сколько “дойдет” до розетки.

Итак, открываем программу “Электрик” и нас интересует кнопка под названием “Потери”, жмем на нее:

Открывается вот такое окошко, где надо поставить точку на “Потери напряжения”:

В следующем открывшемся окне жмем на кнопку “Кабельные линии и другие провода”:

Ну и в очередном окне указываем необходимые параметры, перечисляю сверху- вниз:

Найти- Потери в %

Материал проводника- медные

Задано:

3- Мощность Р,кВт

220- Напряжение U, В (тут ставим то напряжение какое у вас в месте подключения провода)

4- Допустимые потери,% (в нашем примере это значение не важно, можете ставить тоже 4):

Далее выбираем сечение провода, в нашем случае- 1,5кв.мм:

Далее надо выбрать индуктивное сопротивление, тут особо заморачиваться не надо, просто жмем на кнопку “Выбрать Xo” и в открывшемся окне нажимаем на значение “Кабель с виниловой или полихлорвинил изоляцией”:

Далее вносим значение косинуса фи, я выставил 0,85 так как у нас не чисто активная нагрузка и следующее значение вносим- длину провода 30м:

На этом все, сейчас можно узнать и результат, для этого жмем на кнопку “Расчет”:

И сейчас видим результат- целых 10 вольт напряжения “теряется” на участке медного провода сечением 1,5 кв.мм длиной 30 метров!

То есть на включенной нагрузке в 3 кВт будет уже не 220 вольт, а только 210. Для интереса можно посчитать сколько вольт “потеряется” если провод будет сечением 2,5 кв.мм:

Как видите- уже меньше, падение напряжения на участке длиной 30м составит уже всего 6 вольт.

Так же можно и наоборот узнать- какое надо сечение провода если вы знаете необходимое значение потери напряжения, для этого вверху окошка надо поставить точку на “Сечение в мм кв.” и внести нужные значения- я их обвел красным на картинке:

Вот таким образом можно с помощью программы “Электрик” определить не только значение падения напряжения на электропроводке но и узнать необходимое сечение для правильного выбора проводов при монтаже электропроводки.

Надеюсь эта информация вам поможет и не раз пригодится.

Буду рад вашим комментариям, если есть какие то технические вопросы- то прошу задавать их на форуме, именно там я отвечаю на вопросы- ФОРУМ.

Подписывайтесь на мой видеоканал на Ютубе!

Смотрите еще много видео по электрике для дома!

ceshka.ru

Расчет потерь в кабеле

В таблице 1 даны зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для медных проводников двухпроводных линий при напряжении 220 В.

В Таблице 2 представлены зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для четырехпроводных трехфазных линий с нулем на напряжение 380/220 В или трехпроводных без нуля на напряжение 380 В. Таблица 2 справедлива только для случая равенства нагрузок во всех трех фазах. В этом случае в четырехпроводной линии с нулем ток в нулевой жиле кабеля равен нулю.

Следует иметь ввиду, что при несимметричной нагрузке в трехфазной линии потери увеличиваются. Чтобы избежать ошибок при большой асимметрии нагрузки в линии с нулем целесообразно потери вычислять для наиболее нагруженной фазы по Таблице 1.

В таблице 3 даны зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для медных проводников двухпроводных линий при напряжении 12 Вольт. Таблица предназначена для расчета потерь в линиях, питающих низковольтные светильники от понижающих трансформаторов.

В данных таблицах индуктивное сопротивление линий не учитывается, так как оно при использовании кабелей пренебрежимо мало по сравнению с активным сопротивлением.

Таблица 1

ΔU, %	Момент нагрузки для медных проводников, кВт∙м, двухпроводных линий на напряжение 220 В
	При сечении проводника s, мм2, равном
	1,5	2,5	4	6	10	16
0,2	4	6	10	14	24	38
0,4	7	12	19	29	48	77
0,6	11	18	29	43	72	115
0,8	14	24	38	58	96	154
1	18	30	48	72	120	192
1,2	22	36	58	86	144	230
1,4	25	42	67	101	168	269
1,6	29	48	77	115	192	304
1,8	32	54	86	130	216	346
2	36	60	96	144	240	384
2,2	40	66	106	158	264	422
2,4	43	72	115	173	288	461
2,6	47	78	125	187	312	499
2,8	50	84	134	202	336	538
3	54	90	144	216	360	576
3,2	58	96	154	230	384	614
3,4	61	102	163	245	408	653
3,6	65	108	173	259	432	691
3,8	68	144	182	274	456	730
4	72	120	192	288	480	768
4,2	76	126	202	302	504	806
4,4	79	132	211	317	528	845
4,6	83	138	221	331	552	883
4,8	86	144	230	346	576	922
5	90	150	240	360	600	960

Таблица 2

ΔU, %	Момент нагрузки для медных проводников, кВт∙м, линий четырехпроводных трехфазных с нулем на напряжение 380/220 В или трехпроводных трехфазных без нуля на 380 В при сечении проводника s, мм2, равном
ΔU, %	1.5	2,5	4	6	10	16	25	35	50	70	95	120	150	185
0,2	22	36	58	86	144	230	360	504	720	1 008	1 368	1 728	2 160	2 664
0,4	43	72	115	173	288	461	720	1 008	1 440	2 016	2 736	3 456	4 320	5 328
0,6	65	108	173	259	432	691	1 080	1 512	2 160	3 024	4 104	5 184	6 480	7 992
0,8	86	144	230	346	576	922	1 440	2 016	2 880	4 032	5 472	6 912	8 640	10 656
1	108	180	288	432	720	1 152	1 800	2 520	3 600	5 040	6 840	8 640	10 800	13 320
1,2	130	216	346	518	864	1 382	2 160	3 024	4 320	6 048	8 208	10 368	12 960	15 984
1,4	151	252	403	605	1 008	1 613	2 520	3 528	5 040	7 056	9 576	12 096	15 120	18 648
1,6	173	288	462	691	1 152	1 843	2 880	4 032	5 760	8 064	10 944	13 824	17 280	21 312
1,8	194	324	518	778	1 296	2 074	3 240	4 536	6 480	9 072	12 312	15 552	19 440	23 976
2	216	360	576	864	1 440	2 304	3 600	5 040	7 200	10 080	13 680	17 280	21 600	26 640
2,2	238	396	636	950	1 584	2 534	3 960	5 544	7 920	11 088	15 048	19 008	23 760	29 304
2,4	259	432	691	1 037	1 728	2 765	4 320	6 048	8 640	12 096	16 416	20 736	25 920	31 968
2,6	281	478	749	1 121	1 872	2 995	4 780	6 552	9 360	13 104	17 784	22 464	28 100	34 632
2,8	302	504	806	1 210	2 016	3 226	5 040	7 056	10 080	14 112	19 152	24 192	30 200	37 296
3	324	540	864	1 296	2 160	3 456	5 400	7 560	10 800	15 120	20 520	25 920	32 400	39 960
3,2	346	576	922	1 386	2 304	3 686	5 760	8 064	11 520	16 128	21 888	27 648	34 560	42 624
3,4	367	612	979	1 469	2 448	3 917	6 120	8 568	12 240	17 136	23 256	29 376	36 720	45 280
3,6	389	648	1 037	1 555	2 592	4 147	6 480	9 072	12 960	18 144	24 624	31 104	38 880	47 952
3,8	410	684	1 094	1 642	2 736	4 378	6 840	9 576	13 680	19 152	25 992	32 832	41 040	50 616
4	432	720	1 152	1 728	2 880	4 608	7 200	10 080	14 400	20 160	27 360	34 560	43 200	53 280
4,2	454	756	1 210	1 814	3 024	4 838	7 560	10 584	15 120	21 168	28 728	36 288	45 360	55 944
4,4	475	792	1 267	1 901	3 168	5 069	7 920	11 088	15 840	22 176	30 096	38 016	47 520	58 608
4,6	497	828	1 325	1 987	3 321	5 299	8 280	11 592	16 560	23 184	31 464	39 744	49 680	61 272
4,8	518	864	1 382	2 074	3 454	5 530	8 640	12 096	17 280	24 192	32 832	41 472	51 840	63 936
5	540	900	1 440	2 160	3 600	5 760	9 000	12 600	18 000	25 200	34 200	43 200	54 000	66 600

electromontaj-proekt.ru

Потери в кабельных линиях

Большинство современных предприятий применяют в своей работе кабельные линии и электрические сети, которые предназначены для длительного периода эксплуатации.

Применение кабельных линий (КЛ) элетропередач

КЛ используется для передачи электрической энергии или её отдельных импульсов. Она включает в себя один или несколько параллельных кабелей, имеющих в своём составе стопорные, соединительные и концевые муфты (заделки), а также крепёжные детали. Маслонаполненные кабельные линии дополнительно включают в свой состав подпитывающие аппараты и систему сигнализации, контролирующую давление масла.

В различных частях электросети в зависимости от времени года или нагрузок на линию могут возникать потери электроэнергии.

Причины возникновения потерь электроэнергии

Любая кабельная линия имеет соответствующее электрическое сопротивление. Номинальная сила тока присуща каждому сечению провода. Для уменьшения потерь электроэнергии во время расчёта следует правильно выбрать сечение силового кабеля, учитывая при этом специальные табличные данные. Кроме этого, потери могут быть уменьшены в случае передачи энергии на наиболее высоком напряжении. Большая площадь сечения провода уменьшает сопротивление, а более высокое напряжение потребует применение меньшей площади сечения провода. Во время зимних холодов проводимость немного увеличивается.

Качество и количество соединений силовых кабелей и проводов.

КЛ включает в себя электрические соединения кабелей, проводов и контактных соединений (муфт). В этом случае даже самый качественный контакт, изготовленный при помощи пайки или сварки, не может сравниться с однородным соединением. Тем более что любой контакт со временем стареет и теряет свои первоначальные качества соединения. Для снижения в этом случае потери электроэнергии необходимо применять качественные соединения и устройства и периодически проводить профилактику таких мест.

Наличие реактивной электрической мощности.

Относится к важным, но не основным факторам, которые влияют на потерю электроэнергии в КЛ. Для борьбы с этой проблемой применяются специально созданные компенсирующие элементы (электрические конденсаторы и катушки).

Таким образом, потери энергии в кабельных линиях происходят по причине:

•

увеличения нагрузки;

•

увеличениядлины КЛ;

•

изменения времени года;

•

увеличения сечения кабеля;

•

уменьшения доли реактивной мощности.

pue8.ru

Онлайн расчет падения напряжения в кабеле

Длина линии (м) / Материал кабеля:		МедьАлюминий
Сечение кабеля (мм?):	0,5 мм?0,75 мм?1,0 мм?1,5 мм?2,5 мм?4,0 мм?6,0 мм?10,0 мм?16,0 мм?25,0 мм?35,0 мм?50,0 мм?70,0 мм?95,0 мм?120 мм?
Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):		Мощность	1 фаза
Коэффициент мощности (cos?):		Ток	3 фазы
Температура кабеля (°C):

Результаты расчета
Потери напряжения (В / %)
Сопротивление провода (ом)
Реактивная мощность (ВАр)
Напряжение на нагрузке (В)

Во время проектирования электрических сетей и систем со слабыми токами довольно часто требуются расчеты потерь напряжения в кабелях и проводах. Данные вычисления необходимы для того чтобы выбрать кабель с наиболее оптимальным сечением жил. При неправильном выборе проводника система электроснабжения очень быстро выйдет из строя или вообще не запустится. Чтобы избежать возможных ошибок, рекомендуется использовать онлайн калькулятор расчета потерь напряжения. Данные, полученные с помощью калькулятора, обеспечат устойчивую и безопасную работу линий и сетей.

Причины энергопотери при передаче электроэнергии

Существенные потери электроэнергии происходят в результате излишнего рассеивания. Из-за лишнего тепла кабель может сильно нагреваться, особенно при больших нагрузках и неправильных расчетах потерь электричества. Под действием избыточного тепла наступает повреждение изоляции, создается реальная угроза здоровью и жизни людей.

Потери электроэнергии нередко происходят из-за слишком большой протяженности кабельных линий, при большой мощности нагрузки. В случае продолжительной эксплуатации, существенно возрастают расходы на оплату электричества. Неправильные расчеты способны вызвать сбои в работе оборудования, например, охранной сигнализации. Потери напряжения в кабеле приобретают важное значение, когда источник питания оборудования имеет низкое напряжение постоянного или переменного тока, номиналом от 12 до 48В.

Как рассчитать потери напряжения

Избежать возможных проблем поможет калькулятор расчета потери напряжения, работающий в онлайн режиме. В таблицу исходных данных помещаются данные о длине кабеля, его сечении и материале, из которого он изготовлен. Для расчетов потребуются сведения о мощности нагрузки, напряжении и токе. Кроме того, учитывается коэффициент мощности и температурные показатели кабеля. После нажатия кнопки появляются данные о энергопотерях в процентах, показатели сопротивления проводника, реактивной мощности и напряжения, испытываемого нагрузкой.

Основной формулой расчета является следующая: ΔU=IхRL, в которой ΔU означает потери напряжения на расчетной линии, I является потребляемым током, определяемым преимущественно параметрами потребителя. RL отражает сопротивление кабеля, в зависимости от его длины и площади сечения. Именно последнее значение играет решающую роль при потере мощности в проводах и кабелях.

Возможности для снижения потерь

Основным способом снижения потерь в кабеле, является увеличение площади его сечения. Кроме того, можно уменьшить длину проводника и снизить нагрузку. Однако последние два способа не всегда можно использовать, в силу технических причин. Поэтому во многих случаях единственным вариантом остается снижение сопротивления кабеля за счет увеличения сечения.

Существенным недостатком большого сечения считается заметный рост материальных затрат. Разница становится ощутимой, когда кабельные системы растягиваются на большие расстояния. Поэтому на стадии проектирования нужно сразу же подбирать кабель с нужным сечением, для чего понадобятся расчеты потери мощности с помощью калькулятора. Данная программа имеет большое значение при составлении проектов на электромонтажные работы, поскольку ручные вычисления занимают много времени, а в режиме онлайн калькулятора подсчет занимает буквально несколько секунд.

electric-220.ru

Расчет потерь в кабеле

Расчёт потерь напряжения в кабеле онлайн. Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения .

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует , поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам , поэтому вводится коэффициент 2 .

Расчёт потерь линейного напряжения в кабеле при трёхфазном переменном токе производится по формулам:

?U=/Uл; ?U=)/ Uл? или

?U=v3·I; ?U=)/ Uл. где:

Q= Uл·I·sin?

Расчёт потерь фазного напряжения в кабеле производится по формулам:

?U=2·/Uф; ?U=2·)/ Uф? или

?U=2·I; ?U=2·)/Uф, где:

Q= Uф·I·sin?

Для расчёта потерь линейного напряжения U=380 В; 3 фазы.

Для расчёта потерь фазного напряжения U=220 В; 1 фаза.

Результаты расчета

При проектировании сетей электроснабжения и слаботочных систем часто необходим расчет потерь в кабеле. При решении вопросов проектирования, данный расчет важен для выбора кабеля с оптимальной площадью сечения жилы. Неправильный выбор кабеля может привести к тому, что система быстро выйдет из строя или просто не запустится. Именно поэтому при проектировании необходимо производить расчет потерь в кабеле.

РАСЧЁТ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КАБЕЛЕ.

Расчёт потерь напряжения в кабеле можно осуществить по следующей формуле:

Где ?U – потери напряжения в линии,

I – ток потребления ,

RL — сопротивление кабеля .

Потери мощности в кабеле в кабеле зависит так же главным образом от сопротивления кабеля. Излишнее рассеивание энергии в кабеле может привести к существенным потерям электроэнергии. Излишки тепла идут на нагрев кабеля, поэтому при больших нагрузках неправильный расчет потерь электроэнергии в кабеле может привести к сильному нагреву кабеля и повреждению изоляции, что небезопасно для жизни людей. Так же при существенной длине линии это может привести к повышенному расходу электроэнергии, что при длительной эксплуатации может сказаться на расходах на электроэнергию. Неправильный расчёт потерь напряжения в кабеле может вызвать некорректную работу оборудования при передаче сигнала . Кроме того, расчёт потерь напряжения в кабеле очень важен, если питание оборудования осуществляется от источника с низким напряжением питания . В этом случае, если длина провода и мощность нагрузки слишком велика, напряжение может упасть до уровня ниже номинальной потребляемой мощности устройства. Это приведет к тому, что устройство не будет работать.

ПУТИ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В КАБЕЛЕ.

Потери в кабеле можно снизить путем увеличения площади сечения кабеля, уменьшением длины кабеля или уменьшением нагрузки. Очень часто длину кабеля или нагрузку уменьшить невозможно, поэтому приходится увеличивать площадь сечения жилы кабеля, чтобы уменьшить его сопротивление.

С другой стороны использование кабеля у которого площадь сечения слишком большая приводит к увеличению затрат, т.к. кажущаяся небольшая разница между ценами на два кабеля с разной площадью сечения становится ощутимой при многокилометровых кабельных системах. Следовательно, при проектировании необходимо обязательно выбирать кабель нужного сечения, а для этого необходимо производить расчет потерь мощности в кабеле.

Если производить эти расчеты вручную, на подбор кабеля уйдет немало времени. Сегодня можно легко и быстро произвести расчет потерь в кабеле онлайн. С помощью различных специализированных калькуляторов можно произвести расчёт потерь напряжения в кабеле, расчет потери мощности в кабеле и расчет потерь электроэнергии в кабеле исходя из длины кабеля, площади сечения кабеля, параметров нагрузки , а так же материала из которого изготовлены его жилы. Калькулятор для расчета потерь в кабеле онлайн – безусловно, хороший помощник любого проектировщика

Одноэлементный расчет потерь электроэнергии

Пример Расчета технологических потерь электроэнергии при ее передаче из сетей Сетевой организации в сети Потребителя:

Наименование организации Потребителя: ОАО «***» Адрес объекта:________ ТП №453

Расчет потерь в силовом трансформаторе и кабельной линии

1. Потери электроэнергии в трансформаторе рассчитываются по формуле:

?Wт = ?Wхх + . кВт*час, где

Кф 2 = /3Кз ? квадрат коэффициента формы графика за расчетный период, у.е.;

Кз = х 10 -3 — коэффициент загрузки тр-ра , у.е.;

Калькулятор / Расчет потерь напряжения в кабельной линии

Введите параметры вашей электрической линии:

Материал токопроводящей жилы: Медь Аллюминий

мощность электрической сети: кВт.

протяженность кабельной линии: м. )

сечение основной жилы кабеля: мм 2

напряжение в сети: Вольт

Если полученное значение падения напряжения меньше 5%, то кабель выбран правильно и Ваша кабельная линия в норме. Если падение напряжения получилось больше 5%, то следует взять кабель более мощный, т.е. большего сечения.

ПРОГРАММЫ РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В КАБЕЛЕ

Программа по расчету потерь в кабеле позволяет оценить уровень потерь для разного типа применяемого кабеля, а также показывает величины напряжения в точках подсоединения громкоговорителей и их фактические мощности использования.

Тип кабеля, используемого в трансляционной линии, может быть выбран из актуального ассортимента или задан конкретными величинами сечения и удельного сопротивления. Перед выполнением расчета необходимо указать паспортную мощность каждого громкоговорителя и длину соответствующего сегмента кабеля , добавить или удалить необходимое количество сегментов.

В качестве примера расчёта потерь в кабеле рассмотрим схему трансляционной линии с ответвлением:

Рисунок 1. Пример трансляционной линии

Расстояние между громкоговорителями основной линии составляет 10 м, на ответвлении — 7 м. Расчет осуществляется для кабеля сечением 1 мм 2.

Прежде чем начать расчет мощности на громкоговорителях, ответвление линии необходимо заменить эквивалентной нагрузкой.

Рисунок 2. Расчет эквивалента ответвления

Как следует из расчетов, эквивалентом ответвления будет громкоговоритель, имеющий сопротивление 833,54 Ом или мощность 11,99 Вт .

С учетом эквивалентной нагрузки рассчитаем напряжение на громкоговорителях главной ветви.

Рисунок 3. Потери в кабеле главной ветви линии

Мы получили значения напряжения на всех громкоговорителях главной ветви. Вычисленные значения для эквивалентной нагрузки позволяют произвести дальнейшие расчёты для громкоговорителей, расположенных на ответвлении.

Рисунок 4. Расчет потерь в кабеле ответвления

Для расчёта любой трансляционной линии необходимо учитывать потери, связанные с протяженностью кабеля подключения громкоговорителей. Поскольку соединительный кабель имеет конечное, пусть и малое, сопротивление, то часть мощности, подводимой от усилителя, будет рассеиваться в виде тепла. В проектируемых системах оповещения для расчёта уровня звукового давления принципиально важно знать точную величину мощности, поступающей на громкоговорители.

Предлагаемая программа позволяет предельно точно построить 100-вольтную трансляционную линию, учитывая мощность громкоговорителей и характеристики кабеля. Выполненный расчёт позволяет оценить уровень потерь для разного типа применяемого кабеля, а также показывает величины напряжения в точках подсоединения громкоговорителей и их фактические мощности использования.

Источники: allcalc.ru, energo-novgorod.ru, holding-energy.ru, promkabel.su, www.arstel.com

fotocam.net

Какие потери электроэнергии существуют в кабельных линиях?

Кабельные линии, по которым проходит электроэнергия, используются всеми существующими предприятиями и заводами. Такие линии эксплуатируются длительное время без замены и ремонта. Они позволяют передавать необходимое количество электроэнергии и ее импульсов по территории предприятия. Линия может состоять из нескольких или одного кабеля, все они имеют концевые муфты.

Все существующие кабельные линии, независимо от типа, имеют определенные электрические потери. Поэтому при проектировании линий электропередач основной задачей является обеспечение продолжительной безопасной работы с минимальными потерями электрического тока.

Для этого важно знать, что каждый кабель и линия в целом имеет сопротивление, сечение провода, определенную номинальную силу тока. Для того чтобы уменьшить количество потерь на линии, необходимо правильно подобрать сечение используемого кабеля. Уменьшение потерь также возможно при поднятии напряжения. При расчете важно учитывать такие факторы, как уменьшение сечения провода при поднятии напряжения, увеличение проводимости проводов в холодное время года и увеличение площади сечения кабеля уменьшает его сопротивление.

Высокие потери электроэнергии часто возникают в местах соединения проводов, которые со временем эксплуатации теряют первоначальные свойства. Для снижения потерь нужно использовать только самые качественные и надежные типы соединений и своевременно проводить их обслуживание. Реактивная электрическая мощность также влияет на количество потерь в кабельной линии, поэтому для борьбы с ней используются специальные устройства компенсации, такие как катушки, конденсаторы и так далее. Учитывая все перечисленные факторы, можно максимально снизить потери в кабельных линиях электропередач.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

pue8.ru

Потери электроэнергии — какие они бывают и в чем заключается их суть.

Тема: что собой представляют электрические потери, почему они происходят.

В чем заключается проблема потерь электрической энергии? Если мы говорим о потерях в городской сети, то в итоге нам приходится платить за электроэнергию больше, чем мы ее тратим. Если они возникают между аккумулятором, батарейками и электроустройствами, то мы теряем в продолжительности работы техники. Потери, к примеру, в автономных электрогенераторах (газовых, бензиновых, дизельных) приводят к неэкономному расходу топлива. Электрические потери также негативно влияют и на саму линию электропередач, перегружая ее, вызывая чрезмерный нагрев отдельных ее участков. В общем в этой проблеме нет ничего хорошего. Давайте в этой теме посмотрим, что собой представляют эти самые потери электроэнергии.

В первую очередь потери электрической энергии связаны с наличием сопротивления в цепях. Если вспомнить закон Ома (U=I*R), то можно увидеть, что напряжение зависит от силы тока и сопротивления. И чем больше это самое сопротивление в электрических цепях, тем меньше будет сила тока. В результате если на линии электропередач образовалось достаточно большое сопротивление, то в месте потребления может возникнуть сильное падение напряжения, что негативно влияет на работу большинства электротехники.

Если заглянуть внутрь электрических проводников, то можно увидеть причину этого самого сопротивления. Любые вещества состоят из атомов. Твердые тела имеют так называемую кристаллическую решетку. Движение электрического тока обусловлено перемещением свободных электронов внутри проводника. Эти заряды просто перескакивают с одного атома на другой (соседний). Когда подключается внешний источник питания движение электронов упорядочивается и образует однонаправленное движение. Но поскольку сами атомы имеют определенную температуру (а это внутриатомное движение самих элементарных частиц), то при движении электронов по проводнику им постоянно приходится сталкиваться с атомами (с их внутренним движением) кристаллической решетки на своем пути. И чем выше будет температура тела проводника, тем большим сопротивлением оно будет обладать. Тем сложнее будет двигаться электроном внутри проводника.

К этому еще стоит добавить, что сопротивление зависит от проводимости конкретного проводника. К примеру, если взять одинаковые куски повода из золота, меди, алюминия, то золото будет иметь наименьшее сопротивление, а алюминий наибольшее (сопротивление меди где-то между ними). Кроме этого проводимость зависит от сечения проводника. Чем тоньше будет проводник, тем большим сопротивлением он будет обладать.

Если теперь посмотреть на системы электроснабжения и электрические цепи в схемах, то многое станет понятным, касательно вопроса о потерях электроэнергии. Чем на более удаленном расстоянии находятся электростанция, подстанция от конечного потребителя, тем больше сопротивление линии передачи, тем больше потери на ней. Чем длиннее и тоньше провода, снабжающие электроэнергией конкретное электротехническое устройство, тем больше потери электроэнергии. Чем хуже контактное соединение (из-за окисления, искрового нагара), тем большим сопротивлением будет обладать это место в схеме, тем больше будет потеря электрической энергии на нем. Думаю общий смысл понятен.

Помимо этого электрическое сопротивление бывает активным и реактивным. Обычные нагреватели, лампы накаливания, электроплиты имеют активное сопротивление. Они потребляют практически всю электроэнергию (порядка 90%, их косинус фи стремится к единице). Но вот та электротехника, которая внутри себя содержит различные катушки и емкости уже обладает реактивным сопротивлением. А проблема реактивного сопротивления заключается в том, что не вся электроэнергия потребляется устройством, значительная ее часть отражается от нагрузки, не в полной мере поглощается, возвращается обратно в сеть.

При реактивной нагрузке косинус фи уже может быть равным от 0,3 до 0,8. При этом возникают дополнительные потери электроэнергии в проводах, всплески и скачки тока и напряжения, что негативно влияет на работу электротехники (особенно чувствительна к этому электроника). Реактивная нагрузка также негативно влияет и на показания электросчетчиков, они отображают неверные показания. Известно (из статистики), что по причине нескомпенсированной реактивной мощности потери электроэнергии могут достигать аж 30%, а это как бы не мало.

Ну и еще можно добавить такой факт. Если в вашем доме есть варишки электрической энергии, то за их халяву приходится расплачиваться другим добросовестным потребителям электричества. Помимо отдельных электрических счетчиков, что установлены у каждого конкретного потребителя (квартиры) имеются и общие электросчетчики. Так вот их показания вносится в учет по стоимости электроэнергии. Как бы тоже относится к теме потерь электроэнергии, хотя в силу человеческого фактора.

P.S. Большинство электрических потерь можно исключить, если правильно делать системы электроснабжения, как общего характера, так и сетей вблизи конкретных потребителей. К примеру, поставив медный провод вместо алюминиевого (подходящего сечения) на ввод вы избавитесь от лишнего сопротивления на этом участке сети. Проводя профилактику и модернизацию электропроводки у себя дома (затягивание ослабленных контактов в щитке, зачистка подгоревших контактов, использование новых, качественных устройств, замена старой алюминиевой проводки на новую, медную, установка устройств, компенсирующие реактивную мощность и т.д.) вы также можете значительно снизить затраты на электроэнергию, исключая лишние потери электрической энергии.

electrohobby.ru