+7 (933) 759-89-09
MAXКабинет

Инженерный калькулятор · бесплатно

Падение напряжения в кабеле двигателя

Проверьте, сколько напряжения теряется в кабеле до двигателя и хватит ли сечения для длинной линии.

Кабель и нагрузка
70 °C — ПВХ-изоляция при полной нагрузке, 90 °C — сшитый полиэтилен.
Для кабелей до 1 кВ около 0,06–0,09 Ом/км.
Результатпересчитывается сразу
Падение напряжения9,9 В
Падение напряжения2,47 %
Потери мощности в кабеле591 Вт

Потеря напряжения небольшая.

После ПЧ длинный кабель даёт ещё и ёмкостные токи и выбросы напряжения на двигателе. Проверьте допустимую длину моторного кабеля в руководстве ПЧ: на длинных линиях ставят выходной дроссель или фильтр dU/dt.

Сечение по допустимому току выбирают отдельно, по таблицам ПУЭ с учётом способа прокладки.

Как получилось — формулы с вашими числами
  1. r₂₀ = 1,8300 Ом/км (ГОСТ 22483); r(70,0 °C) = r₂₀ × (1 + 0.00393 × (70,0 − 20)) = 2,1896 Ом/км
  2. ΔU = √3 × I × L × (r cos φ + x sin φ) = 1,732 × 30,0 × 0,100 × (2,190 × 0,85 + 0,08 × 0,53) = 9,89 В

Расчёт предварительный и не заменяет проект. Проверьте итоговый выбор по каталогам производителей оборудования. Ссылка в адресной строке сохраняет ваши данные — её можно отправить коллеге.

Как считаем

Для трёхфазной линии потеря линейного напряжения:

ΔU = √3 × I × L × (r × cos φ + x × sin φ)

Активное сопротивление жилы при 20 °C берём из ГОСТ 22483-2012 (IEC 60228) и пересчитываем на рабочую температуру: rT = r₂₀ × (1 + α × (T − 20)). Для меди α = 0,00393, для алюминия α = 0,00403. Индуктивное сопротивление кабелей до 1 кВ — около 0,08 Ом/км.

Пример расчёта

Эти же значения стоят в калькуляторе по умолчанию.

Исходные данныеЗначение
Ток двигателя30 А
Длина кабеля (в одну сторону)100 м
Материал жилМедь
Сечение жилы10 мм²
Температура жилы70 °C
cos φ двигателя0,85
Линейное напряжение400 В
Индуктивное сопротивление кабеля0,08 Ом/км
РезультатЗначение
Падение напряжения9,9 В
Падение напряжения2,47 %
  1. r₂₀ = 1,8300 Ом/км (ГОСТ 22483); r(70,0 °C) = r₂₀ × (1 + 0.00393 × (70,0 − 20)) = 2,1896 Ом/км
  2. ΔU = √3 × I × L × (r cos φ + x sin φ) = 1,732 × 30,0 × 0,100 × (2,190 × 0,85 + 0,08 × 0,53) = 9,89 В

Ограничения расчёта

  • Сечение по допустимому длительному току выбирается отдельно, по таблицам ПУЭ с учётом способа прокладки и группировки кабелей.
  • Для линии «ПЧ — двигатель» падение напряжения на основной частоте считается так же. Но высокочастотные эффекты длинного кабеля (ёмкостные токи, отражённые волны) этим расчётом не описываются.

Частые вопросы

Какое падение напряжения допустимо для двигателя?

Обычно стараются уложиться в 3–5 % от номинального напряжения. При большей потере двигатель недополучает напряжение. У двигателя, включённого напрямую в сеть, пусковой и максимальный момент падают пропорционально квадрату напряжения.

Почему считают при 70 °C?

При полной нагрузке жила кабеля с ПВХ-изоляцией нагревается почти до 70 °C, и её сопротивление на 20 % выше, чем при 20 °C. Для сшитого полиэтилена предельная температура 90 °C.

Источники

  • ГОСТ 22483-2012 (IEC 60228) «Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров»

По теме

Сомневаетесь в расчёте или ПЧ уже вышел из строя? Пришлите данные и фото шильдика — инженер ответит в рабочее время.

Спросить инженера

← Все калькуляторы