Калькулятор потерь напряжения в линии онлайн

1Линия и нагрузка

Номинальное напряжение

Нагрузка задана

Активная мощность PкВт

0.5 кВт10000 кВт

Расчётная (максимальная) мощность в конце линии.

Ток нагрузки IА

1 А1500 А

Коэффициент мощности cos φ

0.5 1

Длина линии Lм

5 м20000 м

Как распределена нагрузка

Равномерно — например, светильники или дома вдоль линии: потеря напряжения вдвое, потери мощности втрое меньше.

2Провод или кабель

Тип линии

Кабель 6–10 кВ — три одножильных с изоляцией из сшитого полиэтилена треугольником. СИП-2 для 0,4 кВ (алюминий), СИП-3 для 6–10 кВ (сплав). Провод АС — неизолированный сталеалюминиевый.

Материал жил

Сечение жилы

Температура жилы°C

20 °C90 °C

ПВХ-изоляция — до 70 °C, сшитый полиэтилен — до 90 °C. При неполной загрузке жила теплее окружающей среды на 20–40 °C.

3Нормы и экономика

Напряжение в начале линии% Uном

90 % Uном110 % Uном

На шинах ТП с отпайкой трансформатора обычно 100–105 %.

Допустимая потеря напряжения

Число часов использования максимума Tmaxч/год

500 ч/год8760 ч/год

Односменное производство — 2000–3000 ч, двухсменное — 3500–4500, непрерывное — 6000–7500.

Тариф на электроэнергию₽/кВт·ч

1 ₽/кВт·ч20 ₽/кВт·ч

напряжение и токпотеря напряжениядопустимая зона

Векторная диаграмма и падение напряжения на схеме показаны в увеличенном масштабе, чтобы их было видно.

Считаем…

Проверки по нормамиспользование

Нужен точный расчёт?

Расчёт оценочный — перед проектом проверьте

Симметричная нагрузка фаз, сосредоточенная в конце линии или равномерно распределённая, одно сечение по всей длине. ΔU — продольная составляющая падения напряжения: точна при потерях до 10–15 %. Индуктивное сопротивление оценено по среднегеометрическому расстоянию между жилами (±15 % к каталогу), ёмкость линии и потери в изоляции не учитываются. Годовые потери — по времени наибольших потерь τ при сопротивлении для заданной температуры жилы. При расчётной потере больше 50 % режим считается нереальным: потери мощности не выводятся. Для проектной и рабочей документации расчёт выполняется заново в специализированном ПО, с полной расчётной схемой и сочетаниями нагрузок. Нормативы указаны справочно — сверяйте действующую редакцию.

Формулы и нормативы

Как считает калькулятор

Формулы с подстановкой ваших чисел показаны в строках результата.

Продольная составляющая падения напряжения

Потеря напряжения

ΔU = √3·I·(R·cosφ + X·sinφ)

Для трёхфазной линии, в вольтах линейного напряжения. Для однофазной — множитель 2 вместо √3: ток идёт по фазному и нулевому проводу. ΔU % = ΔU / U_ном·100.

ГОСТ 22483-2012, табл. 2; ГОСТ 31946-2012

Сопротивление линии

R = r₂₀·(1 + α(t − 20))·L

r₂₀ — сопротивление жилы постоянному току при 20 °C по ГОСТ 22483 (жилы класса 2), для СИП-3 — по ГОСТ 31946 (сплав), для АС — справочные по ГОСТ 839. α = 0,00393 для меди, 0,00403 для алюминия, 0,0036 для алюминиевого сплава.

Индуктивность двухпроводной линии, 50 Гц

Индуктивное сопротивление

x₀ = 0,1445·lg(D_ср/r) + 0,0157, Ом/км

D_ср — среднегеометрическое расстояние между проводами, r — радиус жилы. Кабель 0,4 кВ и СИП-2 — жилы вплотную, x₀ ≈ 0,07–0,1 Ом/км; кабель 6–10 кВ треугольником — около 0,11 Ом/км; ВЛ 0,4 кВ (D ≈ 0,5 м) и СИП-3 — около 0,3; ВЛ 6–10 кВ (D ≈ 1,2 м) — 0,33–0,4 Ом/км.

Джоулевы потери в фазных проводниках

Потери мощности

ΔP = 3·I²·R

Для однофазной линии 2·I²·R. При равномерно распределённой нагрузке потери в 3 раза меньше, а потеря напряжения — в 2 раза меньше, чем при нагрузке в конце.

Формула Кезевича для времени потерь

Годовые потери энергии

ΔW = ΔP·τ · τ = (0,124 + T_max/10⁴)²·8760

τ — время наибольших потерь: столько часов линия должна работать с максимальной нагрузкой, чтобы потерять ту же энергию, что за год при реальном графике.

ГОСТ 32144-2013, п. 4.2.2; СП 256.1325800.2016, п. 8.23; ГОСТ Р 50571.5.52-2011, табл. G.52.1

Допустимое отклонение

δU = U₁% − 100 − ΔU% · |δU| ≤ 10 %

В точке передачи электроэнергии — ±10 % номинального. Внутри зданий потери ограничивают: 7,5 % от шин 0,4 кВ ТП до дальней лампы, от ВРУ — 3 % до освещения и 4 % до остальных приёмников (СП 256); по ГОСТ Р 50571.5.52 — 3/5 % при питании от общей сети и 6/8 % от своей ТП.

ПУЭ 7, п. 1.3.25, 1.3.28, табл. 1.3.36

Экономическое сечение

S_эк = I / j_эк

j_эк — экономическая плотность тока по табл. 1.3.36 ПУЭ, зависит от материала, типа проводника и T_max; результат округляют до ближайшего стандартного сечения (п. 1.3.26). Сети до 1 кВ при T_max до 4000–5000 ч по ней не проверяют (п. 1.3.28).

Четыре шага

Как пользоваться

01Задайте линию

Напряжение, мощность или ток нагрузки, cos φ и длину линии.

02Выберите проводник

Кабель, СИП или провод АС, материал, сечение и рабочую температуру жилы.

03Укажите норму и тариф

Допустимую потерю напряжения, напряжение в начале линии, Tmax и цену электроэнергии.

04Сравните сечения

Потеря напряжения, потери мощности и рубли в год для соседних сечений — в таблице под результатом.

Частое

Вопросы и ответы

Все калькуляторы

Какая допустимая потеря напряжения в кабеле?

ГОСТ 32144-2013 ограничивает отклонение напряжения в точке передачи электроэнергии значением ±10 %. СП 256.1325800.2016 для жилых и общественных зданий ограничивает суммарные потери от шин 0,4 кВ ТП до дальнего светильника 7,5 %, а от ВРУ — 3 % до освещения и 4 % до остальных приёмников. ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (таблица G.52.1) рекомендует 3 % для освещения и 5 % для прочих приёмников при питании от общей сети, 6 и 8 % — от своей ТП.

Почему нужно учитывать индуктивное сопротивление?

У воздушных линий индуктивное сопротивление 0,3–0,4 Ом/км, это сравнимо с активным у проводов 95–150 мм². При cos φ 0,8–0,9 его вклад в потерю напряжения может быть больше половины. Для кабелей малых сечений им можно пренебречь, для больших — нет.

Чем потеря напряжения отличается от потерь мощности?

Потеря напряжения показывает, насколько просядет напряжение у потребителя, и нормируется. Потери мощности — это энергия, которая уходит в нагрев жил и оплачивается. Первая растёт пропорционально току, вторая — пропорционально квадрату тока.

Что такое Tmax и время потерь τ?

Tmax — сколько часов в году линия должна работать с максимальной нагрузкой, чтобы передать годовой объём энергии. Время потерь τ считается по формуле (0,124 + Tmax/10000)²·8760 и всегда меньше Tmax, потому что потери зависят от квадрата тока.

Когда выгодно увеличить сечение?

Когда годовая экономия на потерях за 5–8 лет покрывает разницу в цене кабеля и монтажа. Таблица под результатом показывает потери в рублях для соседних сечений — сравните экономию с разницей цены по прайсу поставщика.

Какую температуру жилы принять?

Для проверки потери напряжения при максимальной нагрузке — близкую к допустимой: 65–70 °C для ПВХ и 80–90 °C для сшитого полиэтилена. Для оценки годовых потерь при неполной загрузке — 40–55 °C. Сопротивление алюминия при 70 °C на 20 % выше, чем при 20 °C.

Смета и срок

Нужен проект электроснабжения — выполним раздел ЭОМ

Рассчитаем нагрузки, подберём кабели и защиту, проверим потери напряжения и токи КЗ, выпустим схемы и кабельный журнал для объекта.

Наружные сети 0,4–10 кВ и внутреннее электроснабжение
Расчёт сечений, потерь и селективности защиты
Работаем по договору подряда, цена фиксируется до начала работ

Другие калькуляторы и услуги

Смежные расчёты по тем же нормам — и проект, если нужен готовый раздел.

Калькулятор сечения кабеляПодбор по длительно допустимому токуКалькулятор мощности трансформатораВыбор числа и мощности трансформаторов 10(6)/0Калькулятор компенсации реактивной мощностиМощность конденсаторной установки для нужного tg φКалькулятор тока короткого замыканияТрёх-, двух- и однофазное КЗ в сети 0,4 кВПроектная и рабочая документацияРазделы АР, КР, КМ, ЭОМ, ОВиК, ВК — стадии П и РВсе инженерные калькуляторы33 расчёта по разделам

InnoQuestSolutions