Калькулятор падіння напруги в кабельній лінії
Розрахуйте втрати напруги у відсотках і вольтах для однофазної або трифазної лінії. Норма за ПУЕ-7 — не більше 5%.
Втрати напруги в лінії
Для мідних і алюмінієвих кабелів, однофазних і трифазних мереж
Розрахунок за спрощеною формулою без урахування індуктивного опору. Для ліній понад 500 м або перерізів від 120 мм² рекомендується повний розрахунок з урахуванням реактивної складової.
Що таке падіння напруги і чому це важливо?
Будь-який провідник має активний опір. Коли через нього тече струм, частина напруги «губиться» на подолання цього опору — це і є падіння напруги або втрати напруги. Чим довша лінія, тим менший переріз і більший струм — тим більші втрати.
Наслідки надмірного падіння напруги: двигуни перегріваються і виходять з ладу раніше строку, освітлення горить тьмяніше, чутлива електроніка видає помилки або вимикається. Нормування цих втрат — одна з ключових вимог ПУЕ-7.
Норми падіння напруги за ПУЕ-7
- Для освітлення: не більше 2,5% від номінальної напруги.
- Для силових і побутових навантажень: не більше 5%.
- Від трансформатора до найвіддаленішого споживача: не більше 7,5% сумарно (для систем 0,4 кВ).
Якщо розрахунок показує перевищення — необхідно або збільшити переріз кабелю, або зменшити довжину лінії (прокласти кабель ближче до споживача), або зменшити навантаження.
Формула розрахунку
Однофазна мережа (220 В):
ΔU = 2 × ρ × L × I / S
Трифазна мережа (380 В):
ΔU = √3 × ρ × L × I / S
де ρ — питомий опір провідника (мідь: 0,0175 Ом·мм²/м; алюміній: 0,028 Ом·мм²/м), L — довжина в метрах, I — струм в амперах, S — переріз в мм².
Відсоток втрат: ΔU% = ΔU / Uном × 100
Приклад розрахунку
Лінія: 50 м, мідь 2,5 мм², однофазна 220 В, навантаження 3 кВт (I ≈ 14,8 А):
ΔU = 2 × 0,0175 × 50 × 14,8 / 2,5 = 10,36 В (4,7%) — допустимо, але наближається до межі.
При заміні на 4 мм²:
ΔU = 2 × 0,0175 × 50 × 14,8 / 4 = 6,48 В (2,9%) — в нормі для будь-яких навантажень.
Часті питання
- Чому для однофазної лінії у формулі коефіцієнт 2?
- Струм тече по двох провідниках — фазному і нульовому. Обидва мають опір, тому множимо на 2.
- Чи враховує калькулятор реактивний опір кабелю?
- Ні — використовується спрощена формула лише з активним опором. Для стандартних кабелів до 500 м і перерізів до 95 мм² похибка не перевищує 2-3%.
- Який переріз вибрати для лінії 100 м до гаража (5 кВт, 220 В)?
- Струм ≈ 24 А. На 100 м для 2,5 мм² втрати будуть ≈16 В (7,3%) — перевищення. Для 4 мм² ≈10 В (4,5%) — допустимо. Для 6 мм² ≈6,7 В (3%) — комфортно.
- Що враховує ПУЕ у 7,5% для всього ланцюга?
- Це сума втрат від трансформатора до найвіддаленішої розетки. На практиці: 2-3% від ТП до розподільного щита + 2-3% від щита до споживача.