Содержание
Активные и индуктивные сопротивления линии
Активное сопротивление проводов и кабелей из цветных металлов определяется по одной из следующих формул:
где r — расчетное удельное сопротивление провода или жилы кабеля, ом⋅мм2/м;
g — расчетная удельная проводимость провода или жилы кабеля, м/ом⋅мм2;
F — номинальное сечение провода или кабеля, мм2.
Значения удельного сопротивления и удельной проводимости для медных проводов и кабелей:
для алюминиевых проводов и кабелей
| Таблица 5-1 Активные сопротивления проводов и кабелей, ом/км | |||
|---|---|---|---|
| Сечение провода, мм кв. | Медные провода и кабели | Алюминиевые провода и кабели | Сталеалюминиевые провода |
| 1 | 18,9 | — | — |
| 1.5 | 12,6 | — | — |
| 2,5 | 7,55 | 12,6 | — |
| 4 | 4,65 | 7,90 | — |
| 6 | 3,06 | 5,26 | — |
| 10 | 1,84 | 3,16 | 3,12 |
| 16 | 1,20 | 1,98 | 2,06 |
| 25 | 0,74 | 1,28 | 1,38 |
| 35 | 0,54 | 0,92 | 0,85 |
| 50 | 0,39 | 0,64 | 0,65 |
| 70 | 0,28 | 0,46 | 0,46 |
| 95 | 0,20 | 0,34 | 0,33 |
| 120 | 0,158 | 0,27 | 0,27 |
| 150 | 0,123 | 0,21 | 0,21 |
| 185 | 0,103 | 0,17 | 0,17 |
| 240 | 0,078 | 0,132 | 0,132 |
| 300 | 0,062 | 0,106 | 0,107 |
| 400 | 0,047 | 0,08 | 0,08 |
Индуктивное сопротивление трехфазной линии с проводами из цветных металлов при частоте переменного тока 50 Гц определяется по формуле
где d — внешний диаметр провода, мм;
D — среднее геометрическое расстояние между проводами линии, вычисляемое по формуле
где D — расстояния между проводами у каждой пары проводов трехфазной линии, мм.
Активные сопротивления 1 км провода или жилы кабеля приведены в табл. 5-1, индуктивные сопротивления 1 км линии — в табл. 5-2 и 5-4.
Для стальных проводов активное и внутреннее индуктивное сопротивления зависят от протекающего по проводу переменного тока. Общее индуктивное сопротивление воздушной линии, выполненной стальными проводами, определяется как сумма внешнего х’ и внутреннего х» индуктивных сопротивлений:
х=х’+х», ом/км (5-5)
| Таблица 5-2 Индуктивные сопротивления воздушных лм/км | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Среднее геометрическое расстояние между проводами, мм | Сечение проводов, мм2 | ||||||||||
| 6 | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | |
| Медные провода | |||||||||||
| 400 | 0,371 | 0,355 | 0,333 | 0,319 | 0,308 | 0,297 | 0,283 | 0,274 | — | — | — |
| 600 | 0,397 | 0,381 | 0,358 | 0,345 | 0,336 | 0,325 | 0,309 | 0,300 | 0,292 | 0,287 | 0,280 |
| 800 | 0,413 | 0,399 | 0,377 | 0,363 | 0,352 | 0,341 | 0,327 | 0,318 | 0,310 | 0,305 | 0,298 |
| 1000 | 0,429 | 0,413 | 0,391 | 0,377 | 0,366 | 0,355 | 0,341 | 0,332 | 0,324 | 0,319 | 0,313 |
| 1250 | 0,443 | 0,427 | 0,405 | 0,391 | 0,380 | 0,369 | 0,355 | 0,346 | 0,338 | 0,333 | 0,327 |
| 1500 | — | 0,438 | 0,416 | 0,402 | 0,391 | 0,380 | 0,366 | 0,357 | 0,349 | 0,344 | 0,338 |
| 2000 | — | 0,457 | 0,435 | 0,421 | 0,410 | 0,398 | 0,385 | 0,376 | 0,368 | 0,363 | 0,357 |
| 2500 | — | — | 0,449 | 0,435 | 0,424 | 0,413 | 0,399 | 0,390 | 0,382 | 0,377 | 0,371 |
| 3000 | — | — | 0,460 | 0,445 | 0,435 | 0,423 | 0,410 | 0,401 | 0,393 | 0,388 | 0,382 |
| Алюминиевые провода | |||||||||||
| 600 | — | — | 0,358 | 0,345 | 0,336 | 0,325 | 0,315 | 0,303 | 0,297 | 0,288 | 0,279 |
| 800 | — | — | 0,377 | 0,363 | 0,352 | 0,341 | 0,331 | 0,319 | 0,313 | 0,305 | 0,298 |
| 1000 | — | — | 0,391 | 0,377 | 0,366 | 0,355 | 0,345 | 0,334 | 0,327 | 0,319 | 0,311 |
| 1250 | — | — | 0,405 | 0,391 | 0,380 | 0,369 | 0,359 | 0,347 | 0,341 | 0,333 | 0,328 |
| 1500 | — | — | — | 0,402 | 0,391 | 0,380 | 0,370 | 0,358 | 0,352 | 0,344 | 0,339 |
| 2000 | — | — | — | 0,421 | 0. 410 |
0,398 | 0,388 | 0,377 | 0,371 | 0,363 | 0,355 |
| Сталеалюминиевые провода | |||||||||||
| 2000 | — | — | — | — | 0,403 | 0,392 | 0,382 | 0,371 | 0,365 | 0,358 | — |
| 2500 | — | — | — | — | 0,417 | 0,405 | 0,396 | 0,385 | 0,379 | 0,272 | — |
| 3000 | — | — | — | — | 0,429 | 0,413 | 0,403 | 0,397 | 0,391 | 0,384 | 0,377 |
| Таблица 5-4 Индуктивные сопротивления трехжильных кабелей и изолированных проводов, проложенных на роликах и изоляторах, ом/км | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Сечение, мм кв. | Трехжильные кабели с медными жилами | Изолированные провода | ||||
| до 1 кв | 3 кв | 6 кв | 10 кв | на роликах | на изоляторах | |
| 1,5 | — | — | — | 0,28 | 0,32 | |
| 2,5 | — | — | — | — | 0,26 | 0,30 |
| 4 | 0,095 | 0,111 | — | — | 0,25 | 0,29 |
| 6 | 0,090 | 0,104 | — | — | 0,23 | 0,28 |
| 10 | 0,073 | 0,0825 | 0,11 | 0,122 | 0,22 | 0,26 |
| 16 | 0,0675 | 0,0757 | 0,102 | 0,113 | 0,22 | 0,24 |
| 25 | 0,0662 | 0,0714 | 0,091 | 0,099 | 0,20 | 0,24 |
| 35 | 0,0637 | 0,0688 | 0,087 | 0,095 | 0,19 | 0,24 |
| 50 | 0,0625 | 0,0670 | 0,083 | 0,09 | 0,19 | 0,23 |
| 70 | 0,0612 | 0,0650 | 0,08 | 0,086 | 0,19 | 0,23 |
| 95 | 0,0602 | 0,0636 | 0,078 | 0,083 | 0,18 | 0,23 |
| 120 | 0,0602 | 0,0626 | 0,076 | 0,081 | 0,18 | 0,22 |
| 150 | 0,0596 | 0,0610 | 0,074 | 0,079 | — | — |
| 185 | 0,0596 | 0,0605 | 0,073 | 0,077 | — | — |
| 240 | 0,0587 | 0,0595 | 0,071 | 0,075 | — | — |
| Таблица 5-6 Активные (омические) и индуктивные сопротивления шин прямоугольного сечения из алюминия и меди | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Размеры шин, мм | Активное (омическое) сопротивление при температуре шины +30° С, ом/км | Индуктивное сопротивление при расстоянии между центрами шин 250 мм, ом/км | |||
| Алюминиевые шины | Медные шины | ||||
| при постоянном токе | при переменном токе | при постоянном токе | при переменном токе | ||
| 25X3 | 0,410 | 0,413 | 0,248 | 0,263 | 0,253 |
| 30X4 | 0,256 | 0,269 | 0,156 | 0,175 | 0,240 |
| 40X4 | 0,192 | 0,211 | 0,117 | 0,138 | 0,224 |
| 40X5 | 0,154 | 0,173 | 0,0935 | 0,112 | 0,222 |
| 50X5 | 0,123 | 0,140 | 0,0749 | 0,0913 | 0,210 |
| 50X6 | 0,102 | 0,119 | 0,0624 | 0,0780 | 0,208 |
| 60X6 | 0,0855 | 0,102 | 0,0520 | 0,0671 | 0,198 |
| 80X6 | 0,0640 | 0,0772 | 0,0390 | 0,0507 | 0,182 |
| 100X6 | 0,0510 | 0,0635 | 0,0312 | 0,0411 | 0,169 |
| 60X8 | 0,0640 | 0,0772 | 0,0390 | 0,0507 | 0,196 |
| 80X8 | 0,0481 | 0,0595 | 0,0293 | 0,0395 | 0,179 |
| 100X8 | 0,0385 | 0,0488 | 0,0234 | 0,0321 | 0,168 |
| 120X8 | 0,0320 | 0,0410 | 0,0195 | 0,0271 | 0,156 |
| 80X10 | 0,0385 | 0,0495 | 0,0234 | 0,0323 | 0,179 |
| 100X10 | 0,0308 | 0,0398 | 0,0187 | 0,0260 | 0,165 |
| 120X10 | 0,0255 | 0,0331 | 0,0156 | 0,0218 | 0,156 |
Все страницы раздела на websor
Активное и индуктивное сопротивление кабелей + таблица
В любых электрических сетях имеет место потеря напряжения под влиянием различных факторов.
В основном это такие параметры, как проводимость и сопротивление, которые следует учитывать при выполнении расчетов. Для цепей постоянного тока можно обойтись обычными характеристиками. Однако, при использовании переменного тока потребуется вычислить активное и индуктивное сопротивление кабелей. Для того чтобы правильно ориентироваться в этих параметрах, необходимо хорошо представлять себе особенности каждого из них.
Содержание
Особенности активного сопротивления
Сопротивление в электротехнике является важнейшим параметром, с помощью которого какая-то часть электрической цепи оказывает противодействие проходящему по ней току. Образованию данной величины способствуют изменения электроэнергии и ее переход в другие виды энергетических состояний.
Подобное явление характерно лишь для переменного тока, под действием которого образуются активные и реактивные сопротивления кабелей. Этот процесс представляет собой необратимые изменения энергии или передачу и распределение ее между отдельными элементами цепи.
Если изменения электроэнергии принимают необратимый характер, то такое сопротивление будет активным, а если имеют место обменные процессы, оно становится реактивным. Например, электрическая плита выделяет тепло, которое обратно в электрическую энергию уже не превращается.
Данное явление в полной мере затрагивает любые виды провода и кабеля. При одинаковых условиях, они будут по-разному сопротивляться прохождению постоянного и переменного тока. Подобная ситуация возникает из-за неравномерного распределения переменного тока по сечению проводника, в результате чего образуется так называемый поверхностный эффект.
Таблица и расчет по формуле
Как показывает таблица, поверхностный эффект не критично влияет на проводники, состоящие из цветных металлов и работающие при переменном напряжении с частотой 50 Гц. Поэтому для выполнения расчетов, сопротивления таких кабелей под действием постоянного и переменного тока принимаются условно равными.
Кроме таблицы, для расчетов проводников из алюминия и меди используется специальная формула r = (l * 103)/ γ3 * S = r * l, в которой l – длина (км), γ – удельное значение проводимости конкретного материала (м/ом * мм2), r – активное сопротивление 1 км кабеля (Ом/км), S – поперечное сечение (мм2).
Значение активного сопротивления кабелей зависит также от температуры окружающей среды. Для того чтобы вычислить r при точной температуре Θ, необходимо воспользоваться еще одной формулой r = r20 * [l + α * (Θ — 20)] = (l * 103)/ γ20 * S * [l + α * (Θ — 20)]. Здесь α является температурным коэффициентом сопротивления, r20 – активное сопротивление при t 20C, γ20 – удельная проводимость при этой же температуре. Эти расчеты необходимы, когда определяется точное активное и индуктивное сопротивление какого-либо проводника.
Активное сопротивление стальных проводов существенно превышает аналогичный показатель проводников из цветных металлов. Это связано с более низкой удельной проводимостью и наличием поверхностного эффекта, выраженного намного ярче по сравнению с медными и алюминиевыми проводами. Кроме того, в линиях со стальными проводами активная энергия значительно теряется на перемагничивание и вихревые токи, поэтому такие потери становятся дополнительным компонентом активного сопротивления.
У стальных проводников существует зависимость активного сопротивления от величины протекающего тока, поэтому в расчетах неприемлемо использование постоянного значения удельной проводимости.
Действие индуктивного сопротивления кабельных линий
Полное сопротивление электрической цепи разделяется на активное и индуктивное сопротивление. Из них последнее является составной частью реактивного сопротивления, возникающего во время прохождения переменного тока через элементы, относящиеся к реактивным. Индуктивность считается основной характеристикой катушек, не учитывая активное сопротивление их обмоток. Как правило, реактивное сопротивление возникает под влиянием ЭДС самоиндукции. При ее росте, в зависимости от частоты тока, происходит одновременное увеличение сопротивления.
Таким образом, активное и реактивное сопротивление кабелей образуют полное сопротивление, которое есть ни что иное, как сумма квадратов каждой составляющей. Графически это отображается в виде прямоугольного треугольника, в котором гипотенуза является полным сопротивлением, а катеты – его составными элементами.
Очень быстро вычислить активное и индуктивное сопротивление кабелей помогает таблица, в которой отражаются основные характеристики наиболее распространенных проводников. Однако довольно часто требуется определить индуктивное сопротивление Х кабельной линии с определенной протяженностью. Для этого применяется простая первоначальная формула Х = Хl, где Х является индуктивным сопротивлением 1 км проводника, а l – длина этого проводника. Полученный результат измеряется в единицах Ом/км.
Сопротивление и реактивное сопротивление на км медных и алюминиевых кабелей ~ Изучение электротехники
Сопротивление и реактивное сопротивление на км медных и алюминиевых кабелей
Для расчета падения напряжения в кабеле в таблице ниже приведены значения реактивного сопротивления и сопротивления для медных и алюминиевых кабелей:
Значения для медных кабелей
| Размер кабеля, S (мм2) | Одножильный кабель | Двухжильные/трехжильные кабели | ||
| R(Ом/км) при 80°C | X (Ом/км) при 80°C | R(Ом/км) при 80°C | X(Ом/км) при 80°C | |
| 1,5 | 14,8 | 0,168 | 15,1 | 0,118 |
| 2,5 | 8,91 | 0,156 | 9. 08 |
0,109 |
| 4 | 5,57 | 0,143 | 5,68 | 0,101 |
| 6 | 3,71 | 0,135 | 3,78 | 0,0955 |
| 10 | 2,24 | 0,119 | 2,27 | 0,0861 |
| 16 | 1,41 | 0,112 | 1,43 | 0,0817 |
| 25 | 0,889 | 0,106 | 0,907 | 0,0813 |
| 35 | 0,641 | 0,101 | 0,654 | 0,0783 |
| 50 | 0,473 | 0,101 | 0,483 | 0,0779 |
| 70 | 0,328 | 0,0965 | 0,334 | 0,0751 |
| 95 | 0,326 | 0,0975 | 0,241 | 0,0762 |
| 120 | 0,188 | 0,0939 | 0,191 | 0,074 |
| 150 | 0,153 | 0,0928 | 0,157 | 0,0745 |
| 185 | 0,123 | 0,0908 | 0,125 | 0,0742 |
| 240 | 0,0943 | 0,0902 | 0,0966 | 0,0752 |
| 300 | 0,0761 | 0,0895 | 0,078 | 0,075 |
Значения для
Алюминиевые кабели
| Размер кабеля, S (мм2) | Одножильный кабель | Двухжильные/трехжильные кабели | ||
| R(Ом/км) при 80°C | X (Ом/км) при 80°C | R(Ом/км) при 80°C | X(Ом/км) при 80°C | |
| 1,5 | 24. 384 |
0,168 | 24.878 | 0,118 |
| 2,5 | 14.680 | 0,156 | 14,960 | 0,109 |
| 4 | 9.177 | 0,143 | 9,358 | 0,101 |
| 6 | 6.112 | 0,135 | 6.228 | 0,0955 |
| 10 | 3,691 | 0,119 | 3,740 | 0,0861 |
| 16 | 2,323 | 0,112 | 2,356 | 0,0817 |
| 25 | 1,465 | 0,106 | 1,494 | 0,0813 |
| 35 | 1,056 | 0,101 | 1,077 | 0,0783 |
| 50 | 0,779 | 0,101 | 0,796 | 0,0779 |
| 70 | 0,540 | 0,0965 | 0,550 | 0,0751 |
| 95 | 0,389 | 0,0975 | 0,397 | 0,0762 |
| 120 | 0,310 | 0,0939 | 0,315 | 0,074 |
| 150 | 0,252 | 0,0928 | 0,259 | 0,0745 |
| 185 | 0,203 | 0,0908 | 0,206 | 0,0742 |
| 240 | 0,155 | 0,0902 | 0,159 | 0,0752 |
| 300 | 0,125 | 0,0895 | 0,129 | 0,075 |
Новое сообщение
Старый пост
Главная
Разница между активной и реактивной мощностью
Основное различие между активной и реактивной мощностью заключается в том, что активная мощность — это фактическая или реальная мощность, которая используется в цепи, в то время как реактивная мощность скачет туда-сюда между нагрузкой и источником, что теоретически бесполезно.
Следующий треугольник мощности показывает соотношение между активной, реактивной и полной мощностью. Все эти мощности индуцируются в цепях переменного тока только тогда, когда ток опережает или отстает от напряжения, т. е. существует разность фаз (фазовый угол (Φ) между напряжением и током.
- Связанный пост: Разница между активными и пассивными компонентами
Что такое активная мощность?
Мощность, которая действительно используется и потребляется для полезных работ в цепи переменного или постоянного тока, называется активной мощностью. Его также называют True Power, Real Power, Useful Power или Watt-full Power. Обозначается буквой «P» и измеряется в ваттах, кВт или МВт. Среднее значение активной мощности можно рассчитать по следующим формулам.
Формулы для активной мощности
- P = V x I … (цепи постоянного тока)
- P = V x I x Cosθ … (однофазные цепи переменного тока)
- P = √3 x В L x I L x Cosθ … (Трехфазные цепи переменного тока)
- кВт = √ (кВА 2 – кВАр 2 )
Связанная запись: Разница между аналоговым и цифровым мультиметром
Что такое реактивная мощность
Мощность, которая перемещается и возвращается (скачет назад и вперед) между источником и нагрузкой в цепи, называется реактивной мощностью.
Его также называют бесполезной мощностью или мощностью без ватт. Реактивная мощность обозначается буквой «Q» и измеряется в ВАр (реактивный вольт-ампер), кВАр или МВАР.
Реактивная мощность также полезна, т. е. помогает создавать магнитное и электрическое поле и накапливается в цепях, а также разряжается трансформаторами, соленоидами, асинхронными двигателями и т. д.
Формулы для реактивной мощности
- Q = V x I x Sinθ
- ВАR = √ (VA 2 – P 2 )
- кВАр = √ (кВА 2 – кВт 2 )
- Реактивная мощность = √ (Полная мощность 2 – Истинная мощность 2 )
Связанный пост: Разница между конденсатором и суперконденсатором
Сравнение между активной и реактивной мощностью.
В следующей таблице показаны основные различия между активной и реактивной мощностью.
| Характеристики | Активная мощность | Реактивная мощность |
| Определение | Истинная или Реальная или Фактическая Мощность, рассеиваемая в цепи, известна как Активная мощность , которая фактически используется или потребляется. (Также известна как полезная или полная мощность в ваттах). | Мощность, которая непрерывно колеблется между источником и нагрузкой, известна как Реактивная мощность . (Также известен как бесполезный или без ватт мощность). |
| Представлен | Р | Q |
| Единицы | Вт, кВт, МВт | ВАр, кВАр, МВАр |
| Формулы |
|
|
| Измерительный прибор | Ваттметр | ВАр-счетчик |
| Роль в цепях постоянного тока | Активная мощность равна реактивной мощности, т. е. в цепях постоянного тока нет VAr. Существует только активная сила. |
В цепях постоянного тока отсутствует реактивная мощность из-за нулевого фазового угла (Φ) между током и напряжением. |
| Роль в цепях переменного тока | Активная мощность важна для производства тепла и использования электрического и магнитного поля, создаваемого реактивной мощностью. | Реактивная мощность играет важную роль в цепях переменного тока для создания магнитных и электрических полей. |
| Поведение в чисто резистивной цепи | Мощность всей цепи рассеивается резисторами, что является активной мощностью. | Нет реактивной мощности в чисто резистивной цепи. |
| Поведение в чисто емкостной цепи | Активная мощность равна нулю (0), т. е. вся мощность постоянно попеременно поглощается и возвращается к источнику переменного тока. | Ведущий вар. В чисто емкостной цепи нагрузки напряжение и ток не совпадают по фазе на 90° друг с другом (ток опережает на 90° градусов от напряжения (другими словами, напряжение отстает на 90° градусов от тока).
от Метки: Комментарии |
Добавить комментарий