Потери кабеля по длине: Онлайн расчет потери напряжения в кабеле

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Потери электроэнергии – неизбежная плата за ее транспортировку по проводам, вне зависимости от длины передающей линии. Существуют они и на воздушных линиях электропередач длиною в сотни километров и на отрезках электропроводки в несколько десятков метров домашней электрической сети. Происходят они, прежде всего потому, что любые провода имеют конечное сопротивление электрическому току. Закон Ома, с которым каждый из нас имел возможность познакомиться на школьных уроках физики, гласит, что напряжение (U) связано с током (I) и сопротивлением (R) следующим выражением:

U = I·R,

из него следует что чем выше сопротивление проводника, тем больше на нем падение (потери) напряжения при постоянных значениях тока. Это напряжение приводит к нагреву проводников, который может грозить плавлением изоляции, коротким замыканием и возгоранием электропроводки.

При передаче электроэнергии на большие расстояния потерь удается избегать за счет снижения силы передаваемого тока, достигается это многократным повышением напряжения до сотен киловольт. В случае низковольтных сетей, напряжением 220 (380) В, потери можно минимизировать только выбором правильного сечения кабеля.

Почему падает напряжение и как это зависит от длины и сечения проводников

Для начала остановимся на простом житейском примере частного сектора в черте города или большого поселка, в центре которого находится трансформаторная подстанция. Жильцы домов, расположенных в непосредственной близости к ней жалуются на постоянную замену быстро перегорающих лампочек, что вполне закономерно, ведь напряжение в их сети достигает 250 В и выше. В то время как на окраине села при максимальных нагрузках на сеть оно может опускаться до 150 вольт. Вывод в таком случае напрашивается один, падение напряжение зависит от длины проводников, представленных линейными проводами.

Конкретизируем, от чего зависит величина сопротивления проводника на примере медных проводов, которым сегодня отдается предпочтение. Для этого опять вернемся к школьному курсу физики, из которого известно, что сопротивление проводника зависит от трех величин:

  • удельного сопротивления материала – ρ;
  • длины отрезка проводника – l;
  • площади поперечного сечения (при условии, что по всей длине оно одинаковое) – S.

Все четыре параметра связывает следующее соотношение:

R = ρ·l/S,

очевидно, что сопротивление растет по мере увеличения длины проводника и падает по мере увеличения сечения жилы.

Для медных проводников удельное сопротивление составляет 0.0175 Ом·мм²/м, это значит, что километр медного провода сечением 1 мм² будет иметь сопротивление 17.5 Ом, в реальной ситуации оно может отличаться, например, из-за чистоты металла (наличия в сплаве примесей).

Для алюминиевых проводников величина сопротивления еще выше, поскольку удельное сопротивление алюминиевых проводов составляет 0.028 Ом·мм²/м.

Теперь вернемся к нашему примеру. Пусть от подстанции до самого крайнего дома расстояние составляет 1 км и электропитание напряжения 220 вольт до него проложено алюминиевым проводом марки А, с минимальным сечением 10 мм². Расстояние, которое необходимо пройти электрическому току складывается из длины нулевых и фазных проводов, то есть в нашем примере необходимо применить коэффициент 2, таким образом максимальная длина составит 2000 м. Подставляя наши значения в последнюю формулу, получим величину сопротивления равную 5.6 Ом.

Много это или мало, понятно из упомянутого выше закона Ома, так для потребителя с номинальным током всего 10 ампер, в приведенном примере падение напряжения составит 56 В, которые уйдут на обогрев улицы.

Конечно же, если нельзя уменьшить расстояние, следует выбрать сечение проводов большей площади, это касается и внутренних проводок, однако это ведет к увеличению затрат на кабельно-проводниковую продукцию. Оптимальным решением будет правильно рассчитать сечения проводов, учитывая максимальную допустимую нагрузку.

Смотрите также другие статьи :

Классификация помещений по степени опасности

К помещениям первой категории относятся сухие помещения с нормальными климатическими условиями, в которых отсутствуют любые из приведенных выше факторов. Такая характеристика может соответствовать, например складскому помещению.

Подробнее…

Что такое гармоники в электричестве

На практике синусоидальные напряжения электрических сетей подвержены искажениям и вместо идеальной синусоиды на экране осциллографа мы видим искаженный, испещренный провалами, зазубринами и всплесками сигнал. Эти искажения следствие влияния гармоник – паразитных колебаний кратных основной частоте сигнала, вызванных включением в сеть нелинейных нагрузок.

Подробнее…
Расчет падения напряжения в кабеле рассчет и мероприятия
autorEd Valitov date26.11.2018 Расчет падения напряжения в кабеле формула и причиныкартинка

Доброго дня, уважаемые гости и читатели нашего блога! Сегодня мы хотели бы рассказать Вам о том, как выбрать электрический провод для системы энергоснабжения объекта так, чтобы

не пришлось кусать локти, сетуя на скачки напряжения или нехватку мощности для одновременного питания всего комплекса оборудования.

Основной акцент в этом деле делаем на диаметр провода для проходящего по нему тока, и расчет падения напряжения в кабеле как раз и призван решить эту задачу.

Давайте вместе выясним, как производится расчет, а также узнаем, каким образом можно увеличить показатель силового напряжения электрической сети, повысив тем самым безопасность электроустановок.

Содержание статьи

Что нам нужно знать?

Всем известно, что кабельная проводка передает электроэнергию от источника – линии электропередачи – к конечному потребителю – жилым, административным зданиям, строительным объектам и т.п.

При движении тока по металлическому проводу часть энергии теряется в нем из-за сопротивления току самого металла.

Поэтому потребителю достается не та часть электричества, которая отошла от источника, а несколько меньшая с учетом потерь при движении тока.Расчет падения напряжения в кабеле формула и причиныДля обеспечения оптимального распределения нагрузки и стабильности напряжения провод для электрической сети необходимо выбирать определенного размера – сечения, которое определяет диаметр провода.

Падение напряжения будет также зависеть от длины проводника.

Расчетная величина падения не должна сильно отклоняться от исходного нормативного значения.

При увеличении подключаемой нагрузки также возрастают препятствия для прохождения тока.

Кроме того, при небольшой силе тока увеличивается сопротивление проводника, поэтому происходит падение напряжения, ведь все мы из школы помним математическую зависимость:

I = U / R.

Поэтому, если взять два разных по длине проводника одинакового сечения, то потери выше у более длинного из них.Расчет падения напряжения в кабеле формула и причиныСледовательно, при прокладке токоведущего кабеля для ЛЭП или других электрических установок основным критерием наряду с сечением проводника выступает его длина.

А можно ли рассчитать эту величину в обычных бытовых условиях, используя подручные средства?

Разумеется, определить снижение напряжения мы сможем тремя способами:

  • Используя два вольтметра, производим замер этой величины в на концах кабеля.
  • Измеряем напряжение последовательно на разных участках провода. При этом методе показания могут быть не объективными, т.к. возможно изменение нагрузки или условий работы сети.
  • Подключаем один электроприбор параллельно замеряемому кабелю. Здесь также возможны погрешности, потому что длинные соединительные провода способны влиять на искомую характеристику.

Важно. Значение этой величины может быть минимальным — от 0,1 В. Советуем применять для измерения приборы не ниже класса точности 0,2.

Причины падения напряжения

В большинстве случае для монтажных работ выбор останавливают на жилах двух сортов металла. Это:

  1. медь;
  2. алюминий.

Они защищены изоляционной обмоткой.

Реже применяют термоусадку для самостоятельной изоляции жильных проводов.Расчет падения напряжения в кабеле формула и причины

То есть задача изоляции – создать диэлектрическую оболочку для проводника, потому как в одном кабеле все провода лежат очень плотно друг к другу.

При протяженных линиях сердечники под обмоткой создают некоторый заряд с ёмкостным сопротивлением, по причине чего и возникает падение напряжения.

Оно происходит по следующему алгоритму.

  1. Проводящая жила под воздействием тока греется, затем создается ёмкостное реактивное сопротивление.
  2. Преобразования в элементах цепи делают мощность электрической энергии индуктивной.
  3. Сопротивление каждой фазы всей цепи возникает из-за резистивного сопротивления проводов.
  4. Каждая токопроводящая жила имеет полное сопротивление при подключении кабеля на токовую нагрузку.
  5. Если используются три фазы, то линии тока в них симметричны, нейтральная жила при этом проводит почти нулевой ток.
  6. Полное (комплексное) сопротивление создает потери напряжения, потому что ток в цепи движется с некоторым отклонением за счет реактивного сопротивления.

Данную схему можно представить графически: горизонтальная прямая линия, выходящая из определенной точки – сила тока.

Из той же точки выходит линия входного напряжения U1 и линия выходного напряжения U2, первая под большим, а вторая под меньшим углом к вектору силы тока.

Падение напряжения будет равно геометрической разнице между направлениями U1 и U2.Расчет падения напряжения в кабеле формула и причины

На рисунке – отрезок AB и есть падение, это гипотенуза треугольника.

Катеты BC и AC – показатели понижения напряжения с учетом реактивного и активного сопротивлений.

Линия AD – это значение энергетических потерь. Эту схему удобно применять, когда нет доступного способа описать показатель понижения напряжения математически, т.к. вручную его рассчитывать довольно трудно.

Результат падения напряжения

А что становится результатом этого процесса в фундаментальном смысле?

Давайте посмотрим, что происходит при снижении этой характеристики электрической энергии.

В соответствии с нормативной документацией ПУЭ, потери при движении тока от трансформаторной подстанции до самого отдаленного участка по электрической нагрузке для населенного пункта должны быть не более 9 %.

При этом потери в размере 4 % разрешаются от главного ввода до потребителя электроэнергии, а 5 % – от трансформатора до главного ввода.

В трехфазных коммуникациях нормативный показатель по ГОСТ 29322-2014 составляет 400 В ± 10 % при нормальной эксплуатации линии.Расчет падения напряжения в кабеле формула и причины

Отклонение этой величины от норматива может приводить к следующим результатам для стационарных объектов или электрических приборов.

  1. Сбои в работе электроустановок, неправильная работа оборудования, выход его из строя, нарушение освещения объекта.
  2. Отключение электроприборов или сбои их корректной работы.
  3. Понижение ускорения вращения у электрических двигателей при старте, потери энергии, отключение устройств при нагреве.
  4. Некорректное распределение электронагрузки от начала линии до удаленного конца провода между объектами потребления.
  5. Работа на 50 % осветительных устройств помещения.

Нормальным значением для потерь при стандартном рабочем режиме электролинии является 5 %.

Эту величину допускается принимать для электросетей на этапе проекта.

Относительно токов большой мощности строятся протяженные электрические магистрали.

Важно. К устройству ЛЭП на всех стадиях предъявляются высокие требования. Поэтому важно просчитывать потери на всех участках магистрали, от главного магистрального пути до линий второстепенного назначения.

Рассчитываем падение напряжения

При вычислении обязательно учитываем активное и реактивное сопротивления, составляющие комплексное (общее) сопротивление цепи, а также мощность.

Формула для расчета этого показателя на участке цепи длиной L выглядит так:

∆U = (P * r0 + Q * x0) * L / Uном,

где

  • P — активная мощность;
  • Q — реактивная мощность;
  • r0 — активное сопротивление;
  • x0 — реактивное сопротивление;
  • Uном — номинальное напряжение.

Как мы сказали выше, на практике допускаются отклонения от нормативного показателя по ПУЭ. Разрешенные пределы отклонения:

  • силовые линии – ±5 %;
  • внутреннее и наружное бытовое освещение – ±5 %;
  • производственное освещение (также для общественных зданий) – от +5 % до -2,5 %.

В итоге вычисления мы получим процентный показатель.

Приведем пример. Суммарная потребляемая мощность всех приборов в доме – 2 кВт. Все приборы подключены к сети. Тогда сила тока I = 2 * 1000/220 = 9 А.

Далее нам необходимо знать формулу расчета потерь напряжения. Она выглядит следующим образом:

∆U = (I * р * L) / S.

Используя эту формулу, получаем потери в кабеле:

∆U = (I * R / U) * 100 % = 2 (два провода) * 0,0175 / 1,5 * 30 = 0,7 Ом.

                Тогда значение понижения напряжения будет равняться:

∆U = (9 * 0,7 / 220) * 100 % = 2,86 %.

Полученная величина вполне вписывает в нормативный по ПУЭ показатель 5 % отклонения.

Это значение, к тому же, очень выгодно для конечного потребителя, поскольку он получает электроэнергию полной мощности с потреблением электричества более низкого напряжения.

Это позволяет существенно снизить затраты потребителей на электроэнергию.

Еще один способ определения величины потерь напряжения предполагает использование таблицы, которая представлена в профильных методических указаниях для инженеров ЛЭП.

Там учтены все технические качества линии и оборудования, в зависимости от которых можно «достать» значение потерь для определенных условий эксплуатации.

Как уменьшить падение напряжения в электрической сети

При выполнении работ по прокладке кабеля сечение провода, взятое по допустимому понижению, превосходит таковую величину, выбранную по нагреву проводника.

Это приводит к удорожанию электричества для потребителя. Как уменьшить этот показатель? Ведь от него зависит итоговая цена за 1 кВт электроэнергии.Расчет падения напряжения в кабеле формула и причины

Опишем несколько способов сделать это.

  • Установить стабилизатор около нагрузки для устойчивости сети.
  • Повысить значение потенциала у начала кабеля, подключившись к отдельному трансформатору.
  • Расположить на небольшом расстоянии от потребителя блок питания или понижающий трансформатор при подключенной нагрузке 12-36 В.

Как уменьшить потери в кабеле

Потери напряжения приводят к дополнительным затратам.

Для того чтобы понизить этот показатель, можно воспользоваться следующими методами.

  • увеличить сечение питающих кабелей;
  • уменьшить количество ломаных линий (поворотов) в проводке, тем самым уменьшив длину маршрута проводника для снижения общего сопротивления;
  • понизить температуру окружающей среды, т.к. при нагревании металла возрастает его сопротивление, охлаждение даст обратный эффект;
  • уменьшить нагрузку на сеть;
  • привести угол между вектором напряжения и вектором силы тока к единице.

Замечание. Для того чтобы понизить сопротивление кабеля, а, соответственно, потери электричества в нем, можно попробовать улучшить вентиляцию в конструкциях кабеля и кабельных лотках.

Дорогие читатели, мы с Вами рассмотрели очередной вопрос, касающийся нашей безопасности в отношении электроснабжения, именно, узнали, как произвести правильный расчет падения напряжения.

Если информация была Вам полезна, порекомендуйте наш блог своим друзьям, подписывайтесь на нас в социальных сетях и будьте всегда под защитой! Всего Вам хорошего.

Понравилась статья ? Поделитесь с друзьями!

Формула расчета падения напряжения в линии. Расчет необходимого сечения кабеля

Во время передачи электроэнергии по проводам к электроприемникам ее небольшая часть расходуется на сопротивление самих проводов, т.е. на их нагрев. Чем выше протекаемый ток и больше сопротивление провода, тем больше на нем будет потеря напряжения. Величина тока зависит от подключенной нагрузки, а сопротивление провода тем больше, чем больше его длина. Логично? Поэтому нужно понимать, что провода большой длины могут быть не пригодны для подключения какой-либо нагрузки, которая, в свою очередь, хорошо будет работать при коротких проводах того же сечения.

В идеале все электроприборы будут работать в нормальном режиме, если к ним подается то напряжение, на которые они рассчитаны. Если провод рассчитан не правильно и в нем присутствуют большие потери, то на вводе в электрооборудование будет заниженное напряжение. Это очень актуально при электропитании постоянным током, так как тут напряжение очень низкое, например 12 В, и потеря в 1-2 В тут будет уже существенной.

Чем опасна потеря напряжения в электропроводке?

  1. Отказом работы электроприборов при очень низком напряжении на входе.

В выборе кабеля необходимо найти золотую середину. Его нужно подобрать так, чтобы сопротивление провода при нужной длине соответствовало конкретному току и исключить лишние денежные затраты. Конечно, можно купить кабель огромного сечения и не считать в нем потери напряжения, но тогда за него придется переплатить. А кто хочет отдавать свои деньги на ветер? Давайте ниже разберемся, как учесть потери напряжения в кабеле при его выборе.

Для того чтобы избежать потерь мощности нам нужно уменьшить сопротивление провода. Мы знаем что, чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление. Поэтому эта проблема в длинных линиях решается путем увеличения сечения жил кабеля.

Вспомним физику и перейдем к небольшим формулам и расчетам.

Напряжение на проводе мы можем узнать по следующей формуле, зная его сопротивление (R, Ом) и ток нагрузки (I, А).

Сопротивление провода рассчитывается так:

R=рl/S , где

р - удельное сопротивление провода, Ом*мм 2 /м;

l - длина провода, м;

S - площадь поперечного сечения провода, мм 2 .

Удельное сопротивления это величина постоянная. Для меди она составляет р=0,0175 Ом*мм 2 /м , и для алюминия р=0,028 Ом*мм 2 /м . Значения других металлов нам не нужны, так как провода у нас только с медными или с алюминиевыми жилами.

Приведу небольшой пример расчета для медного провода. Для алюминиевого провода суть расчета будет аналогичной.

Например, мы хотим установить группу розеток в гараже и решили протянуть туда медный кабель от дома длинной 50 м сечением 1,5 мм 2 . Там будем подключаться нагрузка 3,3 кВт (I=15 А).

Учтите, что ток "бежит" по 2-х жильному кабелю туда и обратно, поэтому "пробегаемое" им расстояние будет в два раза больше длины кабеля (50*2=100 м).

Потеря напряжения в данной линии будет:

U=(рl)/s*I=0,0175*100/1,5*15=17,5 В

Что составляет практически 9% от номинального (входного) значения напряжения.

Значит в розетках будет уже напряжение: 220-17,5=202,5 В. Этого будет маловато для нормальной работы электрооборудования. Также свет может гореть тускло (в пол накала).

На нагрев провода будет выделяться мощность P=UI=17,5*15=262,5 Вт.

Также учтите, что здесь не учтены потери в местах соединения (скрутках), в вилке электроприбора, в контактах розетки. Поэтому реальные потери напряжения будут больше полученных значений.

Давайте повторим данный расчет, но уже для провода сечением 2,5 мм 2 .

U=(рl)/s*I=0,0175*100/2,5*15=10,5 В или 4,7%.

Теперь повторим данный расчет, но уже для провода сечением 4 мм 2 .

U=(рl)/s*I=0,0175*100/4*15=6,5 В или 2,9%.

Согласно ПУЭ, отклонения напряжения в линии должны составлять не более 5%.

Поэтому в нашем случае нужно выбирать кабель сечением 2,5 мм 2 для нагрузки мощностью 3,3 кВт (15 А), а не 1,5 мм 2 .

Для постоянного тока такие сечения при указанных длинах использовать нельзя. Допусти, что необходимо запитать электроприбор током 15 А от источника постоянного тока 12 В (например, от аккумулятора или понижающего трансформатора). Используется кабель сечением 2,5 мм 2 длинной 50 м.

Потери тут будут 10,5 В. Это значит, что на входе в электроприбор будет присутствовать напряжение 12-10,5=1,5 В. Это бред и ничего работать не будет. Даже кабель сечением 25 мм 2 не спасет. Тут выход один - это нужно переносить источник питания ближе к потребителю.

Если ваша розетка находится очень далеко от щитка, то обязательно посчитайте потери напряжения в данной линии.

Не забываем улыбаться:

Звонок мужу в командировку:
- Дорогой, а почему в кране нет воды?
- Понимаешь, мы живем на 22 этаже и давления, которое создает насос возможно недостаточно...
- Милый, а почему газа нет?
- Понимаешь, сейчас зима и давление в магистральном газопроводе вследствие большого разбора несколько понижено...
- Родной, но почему же тогда нет электроэнергии?!
- Пойди заплати за коммуналку, дура!

Как правильно и точно сделать расчет сечения кабеля по потере напряжения? Очень часто при проектировании сетей электроснабжения требуется грамотный расчет потерь в кабеле. Точный результат важен для выбора материала с необходимой площадью сечения жилы. Если кабель выбран неправильно, это повлечет за собой множественные материальные затраты, ведь система быстро выйдет из строя и перестанет функционировать. Благодаря сайтам помощникам, где имеется уже готовая программа для расчета сечения кабеля и потери на нем, сделать это можно легко и оперативно.

Как воспользоваться калькулятором онлайн?

В готовую таблицу нужно ввести данные согласно выбранному материалу кабеля, мощность нагрузки системы, напряжение сети, температуру кабеля и способ его прокладки. Посл

причины снижения, использование формул и онлайн-калькулятора

Потери напряжения в проводахПри проектировании электросетей с небольшими токами часто проводятся расчет потерь напряжения в проводниках. Полученные результаты затем используются для определения оптимального сечения токоведущих жил. Если во время выбора проводов и кабелей будет допущена ошибка, то электросистема быстро выйдет из строя либо вовсе не запустится. Для проведения необходимых вычислений используются специальные формулы или онлайн-калькуляторы.

Причины потерь

Каждый электрик знает, что кабеля состоят из жил. Они изготавливаются из меди либо алюминия и покрыты изоляционным слоем. Для защиты от механических повреждений проводники помещаются в дополнительную полимерную оболочку. Так как токоведущие жилы плотно расположены и сжаты защитным покрытием, при большой протяженности магистрали они начинают работать по принципу конденсатора. Говоря проще, в сердечниках создается заряд, обладающий емкостным сопротивлением.

Схема потери напряжения в проводах имеет следующий вид:

  • Причины потери напряженияПри прохождении электротока проводник нагревается, что приводит к появлению емкостного сопротивления, являющегося частью реактивного.
  • Под воздействием процессов, протекающих в различных элементах цепи, мощность электроэнергии становится индуктивной.
  • В итоге резистивное сопротивление токоведущих жил кабеля в каждой фазе электроцепи преобразуется в активное сопротивление.
  • Провод подсоединяется на токовую нагрузку с комплексным сопротивлением по каждой жиле.
  • Если сеть трехфазная, то все три линии будут симметричными, а нейтральный проводник пропускает электроток по значению близкий к нулю.
  • Из-за общего сопротивления жил наблюдается падение напряжения по длине кабеля при прохождении тока с векторным отклонением благодаря наличию реактивной составляющей.

Если этот процесс представить графически, то показателем потерь окажется отрезок AD.

Расчет потери напряжения в проводах

Выполнять такие вычисления вручную довольно сложно и сейчас часто используется онлайн-калькулятор. Потери напряжения, рассчитанные с его помощью, оказываются довольно точными, а погрешность минимальна.

Последствия снижения напряжения

В соответствии с нормативной документацией, потери на магистрали от трансформатора до самой удаленной точки для общественных объектов не должны превышать 9%. Что касается возможных потерь в месте ввода линии к конечному пользователю, то этот показатель должен составлять не более 4%.

В случае отклонения от указанных пределов возможны следующие последствия:

  • Энергозависимое оборудование не сможет нормально функционировать.
  • При низком напряжении на входе возможен отказ в работе электроприборов.
  • Токовая нагрузка не будет распределяться равномерно между потребителями.

К характеристикам ЛЭП предъявляются высокие требования. При их проектировании необходимо рассчитать возможные потери не только в магистральных сетях, но и вторичных.

Рекомендации по расчетам

Для расчета потерь напряжения можно использовать несколько способов. Рассмотреть стоит все, чтобы каждый электрик смог выбрать наиболее привлекательный в зависимости от ситуации.

Применение таблиц и формул

На практике при монтаже электромагистралей используются медные или алюминиевые проводники. Зная показатели удельного сопротивления этих материалов, а также силу тока и сопротивление проводов, можно использовать следующие формулы падения напряжения:

Напряжение в кабеле

Домашний мастер и даже специалист может воспользоваться специальными таблицами. Это довольно удобный и простой способ проведения необходимых расчетов. Однако в некоторых случаях требуется получить максимально достоверный результат, учитывая показатели активного и реактивного сопротивления. В такой ситуации приходится использовать более сложную формулу:

Как понять причину снижения напряжения

Для обеспечения оптимальной нагрузки в трехфазной сети каждая фаза должна быть нагружена равномерно. Для решения поставленной задачи подключение электромоторов следует выполнять к линейным проводникам, а светильников – между нейтральной линией и фазами.

Онлайн сервисы

Применение формул, графиков и таблиц является довольно трудоемким процессом. Не всегда необходимо получить максимально точные результаты и в такой ситуации стоит воспользоваться онлайн-калькуляторами. Эти сервисы работают следующим образом:

  • В программу вводятся показатели силы тока, материал проводника, сечение токоведущих жил и длина магистрали.
  • Также потребуется предоставить информацию о количестве фаз, напряжению в сети, мощности и температуре линии во время эксплуатации.
  • После введения всех необходимых данных программа автоматически выполнит все нужные расчеты.

На стадии предварительного проектирования стоит воспользоваться несколькими сервисами и затем определить среднее значение. Следует признать, что определенная погрешность в расчетах при использовании онлайн-калькуляторов присутствует.

Сокращение потерь

Вполне очевидно, что потери зависят от длины проводника в магистрали. Чем этот параметр выше, тем сильнее упадет напряжение. Для сокращения потерь можно использовать несколько методов:

  • Расчет напряжения в кабелеУвеличить сечение проводника для равномерного распределения нагрузки на линии.
  • Уменьшить длину кабеля, что не всегда возможно.
  • Снизить мощность тока, передаваемого по проводу большой протяженности.

Последний способ отлично работает в электросетях, имеющих несколько резервных линий. Также следует помнить, что напряжение может падать при условии увеличения температуры кабеля. Если во время прокладки кабеля использовать дополнительные мероприятия по теплоизоляции, то потери можно сократить.

В энергетической отрасли расчет падения напряжения на магистрали является одной из важнейших задач. Если все вычисления были проведены грамотно, то у потребителя не возникнет проблем с эксплуатацией электрооборудования.

Влияет ли длина кабеля Cat5 на скорость интернета?

от Шеа Лаверти

Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Одним из самых больших преимуществ в обслуживании проводной сети в отличие от беспроводной является способность поддерживать скорость сети, несмотря на внутреннюю инфраструктуру и помехи. В большинстве приложений, категории 5 или Cat 5, кабели Ethernet являются стандартным выбором. Хотя в большинстве случаев длина кабеля не влияет на скорость передачи данных между устройствами или через Интернет, чрезмерная длина может вызвать проблемы.

До 100 метров

Максимальная длина соединения для кабелей категории 5 без потери скорости передачи составляет 100 метров или 328 футов. Кабели с такой или меньшей длиной обычно не испытывают потери производительности. Большинство кабелей Cat 5 не простираются до этой длины, а вместо этого доступны в различных длинах до 100 футов.

Более 100 метров

Кабели Cat 5 длиной более 100 метров рискуют снизить производительность. Это связано с тем, что данные передаются по этим кабелям в виде «пакетов», а расширенные длины увеличивают вероятность потери пакетов.Ошибки передачи также становятся более вероятными, поскольку длина кабеля выходит за пределы максимальной. Как правило, если вам требуется, чтобы длина кабелей превышала 100 метров, рассмотрите возможность использования нескольких кабелей и ретрансляторов.

Повторители

Повторитель - это устройство, которое перекрывает зазор между двумя сегментами кабеля. Повторители повторно синхронизируют и восстанавливают сигналы передачи данных до правильных амплитуд перед отправкой их по следующему сегменту кабеля. Это может снизить потери пакетов и ошибки передачи по сравнению с использованием очень длинных кабелей, однако это не идеальное решение.Повторители сами вызывают небольшие задержки, так как требуется время для правильной регенерации сигнала. Эта задержка увеличивается в зависимости от количества повторителей, используемых для подключения одной линии сетевых кабелей.

Соображения

В большинстве случаев вне предприятия крайне маловероятно, что вам когда-либо понадобится кабель Cat 5 длиной более 100 метров. Даже эта длина будет чрезмерной в большинстве домашних приложений, где устройства будут довольно близко друг к другу. В корпоративных ситуациях использование повторителей может быть лучшим выбором, чем длина кабелей более 100 метров.Тем не менее, вашему сетевому администратору придется определить схему размещения кабелей, которая будет минимизировать использование ретранслятора, что, в свою очередь, минимизирует сетевую задержку.

Еще статьи
.
Помогите мне, руководство Тома: не вызывает ли потеря сигнала в моем антенном кабеле?

Когда вещательный сигнал в эфире работает нормально, это похоже на волшебство, дающее вам изображение в формате HD и огромное количество живого контента бесплатно. Но когда вы имеете дело со слабым или ухудшенным сигналом антенны, вы начинаете задаваться вопросом, что вы можете с этим поделать, и с подозрением следите за каждым соединением и частью.

(Фото предоставлено: 1byone)

Tom's Guide пользователь Wabbit41 находится в том же положении, пытаясь определить, почему его телевизионный сигнал не поступает четко.Он спрашивает: « Влияет ли длина кабеля от антенны до телевизора на сигнал? Мой телевизор находится на внутренней стене, окно находится на расстоянии около 15 футов, и кабель должен проходить вокруг дверного проема. »

Длина кабеля и потеря сигнала

Давайте разберемся с основным ответом: Да, длина кабеля может и будет иметь негативное влияние на телевизионный сигнал, потому что это несовершенная среда передачи, а ухудшение сигнала является известной проблемой , В то время как мы могли бы вдаваться в технические подробности о силе радиосигнала, частотах передачи и импедансе кабеля, в этом случае особой необходимости нет.

БОЛЬШЕ: Лучшая телевизионная антенна - обзоры HDTV-антенн для помещений

Когда речь идет о потере сигнала при большой длине кабеля, основное правило заключается в том, что 50-футовый кабель может испытывать заметную потерю сигнала, а 100-футовый кабель может уронить до трети исходного сигнала. Это может быть проблемой для некоторых домашних антенн, особенно при установке антенны на крыше или подключении от одного конца дома к другому.

Следовательно, ваш 15-футовый кабель не должен быть достаточно длинным, чтобы создать такую ​​проблему.Предполагая, что нет дополнительного источника потери сигнала, то, что получает ваш телевизор, должно быть в значительной степени идентично тому, что ваша антенна получает в первую очередь.

Устранение неполадок с сигналами телевизионной антенны

Если у вас возникают проблемы с сигналом вашей телевизионной антенны, это может быть связано с рядом возможных причин. Есть также несколько способов улучшить ваш прием и добавить несколько каналов с большей четкостью.

Давайте начнем с устранения неполадок антенны, как она установлена ​​в настоящее время.Поскольку кабель является источником беспокойства, мы начнем там. Поврежденный кабель также легко заменить, что позволяет легко определить, является ли шнур источником проблемы.

Первое, что нужно проверить, - это сам кабель, на предмет изгибов, зазубрин и следов коррозии. Если экранирование кабеля - плетеный слой вокруг изолированного сердечника - повреждено, качество сигнала резко ухудшится. Избегайте резких изгибов кабеля и следите за повреждением кабеля, раздавленного под мебелью или поврежденного неправильным гвоздем или скреплением его на месте. Проверьте, чтобы коаксиальные соединения на обоих концах были надежно закреплены.Если кабель был неправильно подключен или поврежден из-за чрезмерного усердия, это может стать причиной вашей проблемы. Проверьте и центральный проводник. Этот внутренний провод практически невозможно деформировать после правильного подключения, но в процессе доставки, обработки и установки антенны он может быть поврежден.

Также необходимо проверить резьбовые соединения антенны и телевизора. Отсоедините и снова подсоедините каждый коаксиальный разъем, убедившись в том, что все соединения надежно затянуты, но только настолько плотно, насколько это возможно при использовании пальцев.Для этого оставьте гаечный ключ в ящике для инструментов, так как чрезмерно затянутое коаксиальное соединение может нанести именно тот ущерб, которого вы хотите избежать.

Обратите внимание, что находится рядом с антенным кабелем. Коаксиальные кабели подвержены помехам от соседних электрических кабелей, как и те, которые питают ваш телевизор и другое оборудование домашнего кинотеатра. Постарайтесь, чтобы кабель не проходил параллельно с любым из этих шнуров питания (допустимо пересечение под перпендикулярным углом), или соблюдайте расстояние между ними не менее 6 дюймов.

Переместите антенну

Существует также хороший шанс того, что кабель не ослабляет ваш сигнал вообще, но из-за плохого расположения антенны вы не сможете выбрать все доступные вам каналы. Посмотрите, какие каналы должны быть доступны в вашем регионе, с помощью такого инструмента, как поиск адресов AntennaWeb.org, и проверьте ваш точный адрес.

Как только вы получите представление о том, сколько станций вы можете подключить, попробуйте переместить антенну в разные места в вашей гостиной, чтобы найти для нее лучшее место.Это может потребовать проб и ошибок, так как вам придется поднять антенну и каждый раз повторно запускать сканирование каналов на телевизоре. Но после нескольких попыток вы сможете определить наилучшее место в комнате, чтобы ваша антенна подавала наибольшее количество сигнала.

Вот несколько рекомендаций для оптимального приема:

  • Выберите окно, а не стену. Окна имеют тенденцию предлагать лучшие сигналы, в отличие от стен, которые могут блокировать или ослаблять радиоволны. Попробуйте повесить антенну прямо на стекло.
  • Иди высоко. Телевизионный сигнал блокируется ландшафтом, что делает холмы или горы настоящим препятствием для приема телевизионных программ. Постарайтесь поднять антенну как можно выше, чтобы убрать препятствия.
  • Держаться подальше от металла. Металлические предметы, такие как опорные балки, радиаторы и панели выключателей, могут вызвать всевозможные проблемы с приемом.
  • Смотреть погоду, в том числе солнечные. Облака, дождь и снег будут влиять на то, насколько хорошо вещательные сигналы проходят по воздуху, поэтому следите за временными проблемами, которые могут проясниться.А некоторые каналы на самом деле повышают мощность передачи по вечерам, когда больше людей могут смотреть. Плохой прием может быть временным.

Получите больше полезных советов в нашем руководстве по улучшению приема телевизионной антенны.

Когда обновлять

Если у вас все еще возникают проблемы с уровнем сигнала, попробуйте добавить усилитель сигнала. Эти небольшие устройства подключаются к антенне или кабелю и обеспечивают усиление сигнала независимо от того, в какую антенну она втягивается. Они относительно недороги и их легко добавить к существующим настройкам антенны.

БОЛЬШЕ: Лучшие дешевые телевизионные антенны (до $ 20) оцениваются как лучшие из худших

Но, вероятно, вам также понадобится найти антенну, которая обеспечивает лучший прием, поскольку усилитель может усиливать только сигнал, который уже есть. Он не может создавать сигнал из ничего, поэтому на этом фронте поможет более чувствительная антенна, рассчитанная на больший диапазон. Мы предлагаем множество рекомендаций на странице наших лучших антенн HDTV.

Наконец, вы можете получить лучшее из обоих миров, используя антенну дальнего действия, которая поставляется с собственным усилителем.Наша любимая усиленная внутренняя антенна - Mohu Curve 50, которая предлагает превосходную производительность, усилитель с питанием от USB и потрясающую внешность. Он рассчитан на подключение каналов на расстоянии до 50 миль, легко превосходя 25- и 35-мильные антенны, которые покупает большинство людей.

Кредит: Shutterstock

,
Расчет длины кабеля, емкости кабеля C и частоты среза, затухание кабеля, высокочастотные потери, демпфирование, микрофон, микрофон, провода, провода, емкость XLR, емкость
Расчет длины кабеля, емкости кабеля C и частоты среза, затухания кабеля, затухания высоких частот, демпфирования, микрофона, микрофона, емкости кабеля, емкости XLR - sengpielaudio Sengpiel Berlin



Речь идет не о коаксиальных кабелях, антеннах и спутниковых частотах.
Здесь мы рассмотрим обычный аудио, микрофонный или микрофонный кабель.


Часто задаваемый вопрос: на какой частоте среза f c микрофонный кабель имеет (-) 3 дБ потери высоких частот? Какие высокие частоты ослаблены? Который длина d кабель может достичь этого затухания? Как высокие частоты ослаблена длина кабеля?
Кабели характеризуются емкостью кабеля между проводниками, сопротивление, индуктивность кабеля вдоль проводника и скопление тока, которые повышают сопротивление на высоких частотах.Кабель микрофона обычно имеет емкость от провода к проводу около C spec = 100 пФ на метр.
Сопротивление линии и индуктивность обычно незначительны на практике. Каждый провод имеет неизбежную емкость кабеля, что приводит к затуханию высокой частоты, называемые потерями в кабеле. Поскольку входное сопротивление (нагрузка) велико против малым выходным сопротивлением (источник), входным сопротивлением (нагрузка) можно пренебречь.

Расчет частоты среза высоких частот f c кабеля

f c = частота среза при (-) потере высоких частот 3 дБ в Гц
Z выход = выходное сопротивление микрофона, сопротивление источника
C spec = Удельная емкость кабеля в пФ на м длина кабеля
d = Длина кабеля в м. C = C спец. × d
1 пФ (пикофарад) = 10 −12 ф (фарад)
Формула для частоты среза f c затухания высоких частот (-) 3 дБ:

Другой часто задаваемый вопрос о том, как долго может быть кабель микрофона,
без потери тройного?

Длина кабеля или длина линии

Расчет длины кабеля при затухании высоких частот 3 дБ

d = длина кабеля в м
f c = частота среза при (-) потере высоких частот 3 дБ в Гц
Z выход = выходное сопротивление микрофона, сопротивление источника
C спецификация = Емкость в пФ на м длина кабеля C = C спецификация × d
1 пФ (пикофарад) = 10 −12 ф (фарад)

Формула для длины кабеля d и заданной частоты среза f c :

Если вы хотите знать, какой длины может быть кабель, и разрешить ослабление уровня
всего 1 дБ, вам нужно ввести двойное значение частоты среза.

Характеристическое сопротивление кабеля - это характеристика кабеля, которая составляет всего
действителен для радиочастотных сигналов. Мультиметры используют постоянный ток для сопротивления
измерения, поэтому вы не можете измерить сопротивление кабеля с помощью вашего
мультиметр или другое простое измерительное оборудование.

Емкость C, частота f и емкостное сопротивление XC

Перевод футов в метры и наоборот
для У.Только S.A. Лучше идти по метрике - как и весь мир.

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака × .

Кабель, провод и проводка. Преобразование диаметра в площадь поперечного сечения


,
длин кабелей и влияние на качество звука | Galen Carol Audio

Когда речь идет о длине кабеля, минимально возможная длина почти всегда лучше. Я говорю «почти», потому что есть некоторые исключения, как мы увидим.

Кабели являются критически важными компонентами системы, отвечающими за защиту хрупких напряжений при их передаче от точки к точке между звеньями аудио / видео цепочки. Ни один кабель не может быть лучше, чем просто минимизировать количество потерь во время этой передачи, так как действительно будут потери сигнала, когда электроны пробираются через проводники и пытаются преодолеть границы, наложенные соединениями на каждом конце.Так что, на мой взгляд, более качественные кабели просто «приносят меньше вреда» или, другими словами, уменьшают количество потерянного сигнала.

Практически каждая аудио или видео система представляет собой набор компромиссов. Много раз компромиссом может быть расположение оборудования. Будь то мебельные ограничения, планировка помещения, транспортная развязка или возражения со стороны не-аудиофильных сожителей, мы стараемся обходить эти ограничения как можно лучше, и зачастую это означает более длинные кабельные трассы. Возможно, ваш передний механизм находится на одной стене, а ваши динамики - на другой.Таким образом, опция становится размещать усилитель (и) рядом с громкоговорителями, требуя длинных межсоединений, или хранить всю электронику вместе и использовать длинные кабельные трассы громкоговорителей. Вообще говоря, я предпочитаю более длинные межсоединения и более короткие акустические кабели. Но, как и все остальное в жизни, всегда есть компромиссы. Например, более длинные несбалансированные кабели могут быть более склонны к восприятию шума (все кабели, по существу, антенны и подвержены радиочастотным помехам). Некоторые предусилители (особенно те, которые имеют высокий выходной импеданс или пассивные конструкции) могут быть чувствительны к дополнительной нагрузке, создаваемой кабелем, поэтому в таких случаях длительное использование межсоединений может быть противопоказано (или, по крайней мере, близко оценено).

Длинные акустические кабели также могут быть проблемой. Во-первых, с точки зрения добавленного импеданса, который может добавить существенная работа, повышенное сопротивление в более экстремальных случаях может привести к потере мощности. И, по моему опыту, просто происходит больше потерь сигнала через кабели громкоговорителей, чем через межсоединения эквивалентной длины. Я знаю, что некоторые производители кабелей могут не согласиться (в основном, от производителей кабелей, использующих линейные сети), но подавляющее большинство времени соединения с более короткими акустическими кабелями звучит для меня лучше.Кроме того, в долларах на фут кабели акустических систем эквивалентного качества обычно намного дороже, чем их аналоги на линейном уровне, что делает более длинные межсоединения / более короткие кабели акустических систем менее дорогой альтернативой.

Итак, как долго должны быть кабели? Есть ли «правило большого пальца»? Ответ как можно короче! С акустическими кабелями я предпочитаю оставаться ниже десяти футов, и найти восемь футов - это самая популярная и практичная длина. В системе, где компоненты сгруппированы близко друг к другу, кабели длиной в один метр являются нормой, но если усилители расположены на большем расстоянии от трех до пяти метров, это не редкость.Слышите ли вы деградацию на этих длинах? Да, вы можете, но это может быть приемлемым компромиссом для учета других соображений. Действительно, я слышал великолепный звук в системах, использующих от пяти до десяти метров кабеля между усилителем и предусилителем. Обычно сбалансированные кабели (при сопряжении с истинно дифференциально-сбалансированными компонентами) обеспечивают лучшие результаты при очень длинных отрезках, чем можно ожидать при использовании одножильных кабелей.

При использовании длинных кабелей (межсоединений или динамиков) качество кабеля становится особенно важным.Из-за дополнительных потерь сигнала, возникающих при длительной работе, чем лучше кабель защищает сигнал, тем лучше будет звук. Если вы вынуждены использовать более длинные кабели, попробуйте немного увеличить бюджет кабеля, чтобы минимизировать негативное влияние потери сигнала.

В начале мы говорили, что короче «почти» всегда лучше. Ну, вот некоторые ситуации, когда это не так. Цифровой кабель, например, является примером, где более короткая длина может быть не идеальной. Ряд производителей цифрового оборудования (и кабелей), с которыми я говорил, предлагают 1.5M предпочтительнее коротких длин, таких как 1M или меньше. Эта теория применима ко всем цифровым кабелям, включая USB, SPDIF и AES / EBU.

Я слышал больше, чем одно объяснение, почему длина важна, но распространенная причина связана с отражениями, которые возникают между двумя соединенными компонентами, и с более длинными цифровыми кабелями эти отражения менее вредны. Из немногих случаев, когда мне удавалось сравнивать 1,5 М с более короткой длиной того же кабеля, в большинстве случаев кабель 1,5 М звучал немного лучше, чем более короткий кабель.Позвольте мне добавить, что есть несколько производителей кабелей, которые не поддерживают эту концепцию и считают, что нет идеальной длины и просто используют ту длину, которая подходит для данного применения. Может быть, это связано с конкретными концепциями дизайна, которые используют различные производители? По какой-то причине в отрасли существует разделение в отношении этой философии.

Другое исключение из правила «чем короче, тем лучше» - это когда производитель кабеля спроектировал кабель с учетом минимальной длины.Это может быть верно для некоторых кабелей, которые используют линейные сети или определенные шнуры питания, которые оптимизированы для определенной длины.

Итак, у вас есть упрощенное объяснение несколько более сложной темы. Позвоните нам, если у вас есть какие-либо вопросы по поводу вашей конкретной заявки. - Гален Кэрол

,

0 comments on “Потери кабеля по длине: Онлайн расчет потери напряжения в кабеле

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *