Az erősáramú átviteli kábel feszültségesése pontosan kiszámítható egy lépésenkénti képlettel, amelynek magja ΔU=I × R. A feszültségesést általában a rendszerfeszültség 5%-án belül kell szabályozni (pl. 380 V-os rendszer esetén legfeljebb 19 V).
A feszültségesés fő okai A kábelek eredendően ellenállással és reaktanciával rendelkeznek. Amikor áram folyik rajtuk, energiaveszteség lép fel, ami feszültségesésként nyilvánul meg. A befolyásoló tényezők a következők:
Kábel anyaga: A rézkábel ellenállása (0,0174 Ω·mm²/m) kisebb, mint az alumínium kábelé (0,0283 Ω·mm²/m), ami kisebb feszültségesést eredményez;
Kábelhossz: Minél hosszabb a kábel, annál nagyobb a feszültségesés;
Keresztmetszeti terület: minél kisebb a keresztmetszet, annál nagyobb az ellenállás, és annál jelentősebb a feszültségesés;
Terhelési áram: Minél nagyobb a teljesítmény, annál nagyobb az áramerősség, és annál jelentősebb a feszültségesés;
Teljesítménytényező: Az induktív terhelések (például motorok) teljesítménytényezője alacsony, ami súlyosbítja a feszültségesést.
Két- vagy három-lépéses módszer a kábelfeszültségesés kiszámítására
1. lépés: A vonaláram kiszámítása
I
I Három{0}}fázisú váltakozó áramú rendszerekre vonatkozik:
I
=
P
3
×
U
×
kötözősaláta
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: Terhelési teljesítmény (kW)
U
U: Hálózati feszültség (kV), általában 380 V, azaz 0,38 kV
kötözősaláta
θ
cosθ: Teljesítménytényező, általában 0,8-0,85
Példa: 55 kW-os motor,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
2. lépés: Számítsa ki a kábelellenállást
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: Vezető ellenállása (0,0174 réznél, 0,0283 alumíniumnál)
L
L: Kábel hossza (méter)
S
S: Vezető keresztmetszeti -területe (mm²)
Példa: 100 méter hosszú, 16 mm²-es rézkábel,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
3. lépés: Számítsa ki a feszültségesést
Δ
U
ΔU A legegyszerűbb gyakorlati képlet (a reaktanciát figyelmen kívül hagyva):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
K: Háromfázisú{0}}rendszereknél vegyük
3
≈ 1.732
3
≈1,732, az egy-fázis 1 vagy 2 (áramkörök száma)
Folytatva az előző példát:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109 × 1,732≈19,7 V, ami a 380 V 5,2%-át teszi ki, kissé meghaladja a megengedett tartományt, a keresztmetszetet növelni kell.
