Формулы падения напряжения //
Расчеты падения напряжения с использованием формулы DC-сопротивления не всегда точны для цепей переменного тока, особенно для тех, у кого коэффициент мощности менее единицы или для тех, которые используют проводники более 2 AWG.
Расчет отказов напряжения для инженеров - начинающих (на фото: низковольтные выключатели типа NSX 250H, 600 В)
Таблица 1 позволяет инженерам выполнять простые вычисления падения напряжения переменного тока. Таблица 1 была составлена с использованием метода расчета сопротивления переменного тока Neher-McGrath, а представленные значения являются надежными и консервативными. Эта таблица содержит выполненные расчеты эффективного импеданса (Z) для средней цепи переменного тока с коэффициентом мощности 85 процентов (см. Пример расчета 1).
Если необходимы расчеты с разным коэффициентом мощности, в таблице 1 также приведены соответствующие значения индуктивного сопротивления и сопротивления переменного тока (см. Пример 2).
Основные допущения и ограничения Таблицы 1 заключаются в следующем:
- Емкостное реактивное сопротивление игнорируется.
- В канатной дорожке есть три проводника.
- Вычисленные значения падения напряжения являются приблизительными.
- Для схем с другими параметрами используется метод расчета сопротивления переменного тока Neher-McGrath.
Пример расчета №1
Устройство подачи имеет непрерывную нагрузку 100 А. Источником системы является 240 вольт, 3 фазы, а автоматический выключатель питания - 125 А. Фидер находится в алюминиевом трубопроводе размера 1¼ с тремя 1 медными проводниками AWG THHN, работающими при максимальной температуре 75 ° C. Длина цепи составляет 150 футов, а коэффициент мощности - 85 процентов.
Используя таблицу 1 ниже, определите приблизительное падение напряжения этой схемы.
См. Решение //
STEP-1 // Найдите приблизительное линейное падение напряжения.
Используя столбец «Таблица 1» « Эффективный Зат 0, 85 ПФ для медных проводов без покрытия », выберите алюминиевую трубу и медный провод размером 1 AWG. Используйте заданное значение 0, 16 Ом на 1000 футов в следующей формуле:
STEP-2 // Найдите падение напряжения между линиями:
STEP-3 // Найдите напряжение, присутствующее на конце нагрузки схемы:
Пример расчета №2
На подающем устройстве имеется непрерывная нагрузка 270 A. Схема состоит из одного 4-в. ПВХ -кабель с тремя алюминиевыми проводниками XHHW / USE мощностью 600 ккм / л, питаемыми от трехфазного 3-проводного источника 480 В, 3-фазного. Проводники работают с максимальной номинальной температурой 75 ° C.
Если коэффициент мощности равен 0, 7, а длина цепи составляет 250 футов, избыточное падение напряжения?
См. Решение //
STEP-1 // Используя столбец таблицы 1 « X L (Реакция) для всех проводов », выберите PVC-трубопровод и строку размером 600 kcmil. В качестве этого X L задано значение 0, 039 Ом на 1000 футов. Затем, используя столбец « Сопротивление переменному току для алюминиевых проводов », выберите PVC-кабель и ряд размером 600 kcmil. Это значение равно 0.036 Ом на 1000 футов.
STEP-2 // Найдите угол, представляющий коэффициент мощности 0, 7.
Используя калькулятор с тригонометрическими функциями или таблицу тригонометрических функций, найдите arccosine (cos -1) θ 0, 7, что составляет 45, 57 градуса. Для этого примера назовите этот угол.
STEP-3 // Найдите сопротивление (Z), скорректированное на коэффициент мощности 0, 7 (Z c):
STEP-4 // Как и в примере вычисления 1, найдите приблизительное линейное падение напряжения:
STEP-5 // Найдите приблизительное линейное падение напряжения:
STEP-6 // Найдите приблизительное падение напряжения, выраженное в процентах от напряжения цепи:
STEP-7 // Найдите напряжение, присутствующее на конце нагрузки схемы:
Заключение // В соответствии с 210.19 (A) (1), Информационная записка № 4, это падение напряжения не кажется чрезмерным.
ТАБЛИЦА 1 //
Стойкость к переменному току и реактивность для 600-вольтовых кабелей, 3-фазные, 60 Гц, 75 ° C (167 ° F)
Три одиночных проводника в кабелепроводе //
ТАБЛИЦА 1 - Сопротивление и реактивность переменного тока для 600-вольтовых кабелей, 3-фазные, 60 Гц, 75 ° C (167 ° F) - Три одиночных проводника в кабелепроводе
Ссылка // Справочник национального электрического кода - Марк У. Эрли, ЧП, Джеффри С. Сарджент, Кристофер Д. Коаче и Ричард Дж. Рукс (Национальная ассоциация противопожарной защиты, Куинси, Массачусетс)