Расчёт потерь напряжения в кабеле

Калькулятор падения напряжения в кабеле проверяет линию или подбирает сечение под допустимые потери. На умолчаниях — однофазная сеть 230 В, медный кабель 2,5 мм², ток 16 А, длина линии 30 м, жила 20 °C — падение составляет 6,62 В, или 2,88 %; на нагрузке остается 223,38 В, а в самом кабеле теряется около 106 Вт.

Расчет потерь напряжения идет по сопротивлению жил. Сопротивление меди 0,01724 Ом·мм²/м, алюминия 0,02826 Ом·мм²/м, с поправкой на температуру. Формулы:

• постоянный ток — ΔU = 2·L·I·r;
• 1 фаза — ΔU = 2·L·I·(r·cos φ + x·sin φ);
• 3 фазы — ΔU = √3·L·I·(r·cos φ + x·sin φ).

Здесь r — сопротивление 1 м жилы, x — индуктивное сопротивление, которое для кабелей до 1 кВ сечением от 16 мм² принято 0,08 Ом/км. Двойка в однофазной формуле — потому что ток идет туда и обратно, по двум жилам.

Само сопротивление жилы находится по формуле удельного сопротивления: R = ρ × L / S, где ρ — удельное сопротивление материала, Ом·мм²/м; L — длина проводника, м; S — сечение, мм². Отсюда и r = ρ / S — сопротивление одного метра.

Переключатель «Режим»: «Проверить линию» считает падение для заданного сечения, «Подобрать сечение» перебирает ряд от 0,5 до 800 мм² и находит минимальное, которое укладывается в допуск. Дальше поля:

• «Сеть» — 1 фаза, 3 фазы или постоянный ток; выбор сам подставляет 230, 400 или 24 В в поле «Напряжение источника».
• Нагрузка задается током или мощностью в кВт. Для переменного тока нужен cos φ нагрузки: у нагревателей 1, у бытовой смешанной нагрузки около 0,9, у двигателей 0,8–0,85.
• Материал жилы и сечение жилы.
• «Температура жилы»: Холодный кабель — 20 °C, под полной нагрузкой ПВХ-изоляция работает при 70 °C, и сопротивление меди при этом выше на 20 %.
• «Длина линии» — в одну сторону, от щита до нагрузки. Удваивать ее не нужно, это уже есть в формуле.
• «Допустимое падение»: 3 % для освещения, 5 % для силовых линий.

Потери напряжения в кабеле по длине и сечению быстро растут: на 2,5 мм² при 16 А пять процентов набегает уже на 52 м. Какую длину медной линии 230 В можно тянуть, чтобы уложиться в норму (cos φ 1, жила 20 °C), м:

Таблица посчитана для 220–230 вольт и 5 %; для освещения с нормой 3 % длины умножьте на 0,6. Потери электричества в проводах на расстоянии калькулятор показывает и в ваттах — строка «Потери мощности». Для линии 0,4 кВ выберите «3 фазы», напряжение 400 В подставится само. Расчет падения напряжения в кабеле онлайн сохраняется ссылкой, есть печать и PDF.