Cet article décrit la chute de tension de ligne et ses caractéristiques. La tension de ligne est la différence de potentiel entre deux phases ou lignes dans un système polyphasé. Une résistance élevée est la principale raison de la chute de tension de ligne.
La chute de tension devient un facteur crucial en cas de longs câbles ou lignes de transmission. Une chute de tension de ligne excessive peut endommager les appareils électriques, les endommager et raccourcir leur durée de vie. Pour minimiser la chute de tension de ligne, un moyen efficace d'augmenter la taille ou le diamètre du conducteur qui abaisse la résistance globale de la ligne.
Qu'est-ce qu'une chute de tension dans une ligne de transmission ?
L'impédance de la ligne de transmission est la principale raison de la chute de tension à travers celle-ci. L'impédance est générée à partir des paramètres de la ligne de transmission tels que la résistance, l'inductance, la capacité et la conductance du shunt.
Les quatre paramètres de la ligne de transmission se résument pour fournir une impédance au flux de courant et ainsi une chute de tension se produit sur toute la longueur de la ligne de transmission. À charge nulle, la chute de tension aux deux extrémités est égale. En charge, si la chute de tension augmente, la tension à l'extrémité réceptrice de la ligne diminue et inversement.
Qu'est-ce qui cause la chute de tension de ligne ?
La chute de tension de ligne est le résultat de multiples facteurs présents dans la ligne de transmission. Une charge excessive, des connexions redondantes, une résistance accrue des conducteurs, etc. sont responsables de la chute de tension de ligne.
Les deux principales raisons de la chute de tension de ligne sont-
- Chute de tension en ligne due à la réactance inductive - Elle est presque 10 fois supérieure à la chute de tension de résistance de ligne générale.
- Chute de tension causée par une résistance de ligne élevée - Elle est nominale par rapport à la réactance inductive chute de tension.
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Formule de chute de tension de ligne ?
Il existe deux formules différentes pour calcul de chute de tension en monophasé et en triphasé. Dans le cas d'un système monophasé, il n'y a qu'une seule ligne électrique. Dans le cas d'un système triphasé, il y a trois lignes électriques.
La chute de tension de ligne pour le monophasé est de –
La chute de tension de ligne pour le triphasé est de –
Où, Z = Impédance de la ligne
I = Courant de charge
L = longueur en pieds (divisée par 1,000 1,000 car les valeurs d'impédance standard sont données pour chaque XNUMX XNUMX pieds)
FAQ
Tableau de chute de tension de ligne
Une chute de tension maximale de 3 % est autorisée à travers le fil constitué de n'importe quel matériau. Voici le tableau de chute de tension de 3 % en connexion monophasée pour 110 volts-
Résistance de chute de tension de ligne
Bien que chaque résistance chute de potentiel lorsque le courant la traverse, une résistance de chute est un équipement spécifique utilisé pour réduire la tension. Il est connecté en série avec la charge pour faire baisser la tension de charge.
Le seul but de l'utilisation d'une résistance de chute de tension de ligne est de fournir au circuit une résistance supplémentaire. La chute de tension peut être calculée simplement en utilisant la loi générale d'ohm.
Chute de tension de la ligne aérienne
Une ligne aérienne est un câble électrique qui transmet l'énergie électrique sur de grandes surfaces ou dans des locomotives électriques. Généralement, les lignes aériennes ont des chute de tension que les câbles souterrains.
Dans les lignes aériennes, l'inductance est beaucoup plus élevée que l'inductance des câbles souterrains isolés. Lorsque la chute de tension augmente avec l'inductance, une chute de tension plus élevée se produit dans les lignes aériennes de même longueur. De plus, la distance plus longue entre les conducteurs provoque une chute de tension dans les lignes aériennes.
Calcul de la chute de tension de la ligne aérienne
La chute de tension de la ligne aérienne peut être obtenue de manière exacte ou approximative. Dans ce dernier, Chute de tension
où I = courant de ligne, R = résistance X = réactance et thêta est l'angle de phase.
Dans la méthode exacte, encore une quantité Es ou la tension de la source est ajoutée. Ainsi, la chute de tension de ligne exacte
Cosθ et le péchéθ sont également appelés respectivement facteur de puissance et facteur réactif de la charge.
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Chute de tension de ligne de condensateur
Les conducteurs présents dans la ligne de transmission forment un condensateur agissant comme des plaques parallèles et l'air fonctionne comme milieu diélectrique. La capacité dépend de la longueur de la ligne et amplifie le courant dans les lignes.
La capacité dans la ligne de transmission dépend de la forme, de la taille et de la séparation entre les conducteurs. Comme la capacité est inversement proportionnelle à la tension, une capacité moindre produira une plus grande chute de tension à travers la ligne de transmission. De même, une valeur de capacité élevée entraînera une faible chute de tension.
Chute de tension de la ligne d'alimentation
Les lignes d'alimentation sont la combinaison de longs fils électriques et des structures qui les supportent pour la transmission de l'énergie électrique.
De nombreux facteurs tels que la charge, trop de conducteurs, une résistance élevée, etc. induisent une chute de tension dans la ligne d'alimentation. Pour un circuit de dérivation ou un départ individuellement, la chute de tension recommandée dans les conducteurs est de 3 % maximum. La chute de tension combinée des deux ne doit pas dépasser le niveau de 5 %.
Chute de tension de l'inductance de ligne
Une réactance de ligne est un composant électrique (essentiellement une inductance) qui peut être utilisé pour protéger les dispositifs à semi-conducteurs tels que les variateurs de fréquence et autres dispositifs contre les transitoires, les surtensions et les pointes de puissance.
Le pourcentage mentionné dans la réactance de ligne n'est pas la mesure de la chute de tension à travers elle. Comme la réactance est inductive et que la tension est en phase avec le courant, la chute de tension est tangentielle au courant de ligne. Donc, si nous avons une réactance de ligne à 5 %, la chute de tension à ses bornes pourrait être d'environ 2 à 3 % de la tension totale.
Chute de tension du régulateur linéaire
Un linéaire Régulateur de tension est un appareil qui maintient une certaine tension. La tension d'entrée dans un régulateur linéaire est toujours supérieure à la tension de sortie. Cette différence de tension fait fonctionner le régulateur linéaire.
Les régulateurs linéaires ou abaisseurs contrôlent une tension définie et alimentent la charge en énergie électrique. La tension régulée apparaît parfois différente en raison de la chute de tension survenue dans les lignes interconnectées. La chute de tension dépend de la résistance ou de l'impédance nette entre la charge et le régulateur linéaire.
Calcul de la chute de tension de ligne à neutre
Pour un système monophasé, la ligne à la tension neutre est la tension la plus basse (généralement 120 volts). C'est la tension entre le neutre et l'une des lignes. La chute de tension de ligne à neutre est une valeur monophasée par 2.
Pour un système électrique triphasé, nous pouvons trouver la ligne à la tension neutre en utilisant le même processus. C'est la tension la plus basse (généralement 277-347 Volt). C'est la tension entre le neutre et l'une des trois lignes de phase. La chute de tension de ligne à neutre est la valeur triphasée de √3.
Chute de tension d'alimentation linéaire
Lorsque les lignes utilisent des régulateurs d'alimentation, ils régulent une tension définie pour alimenter la charge en énergie électrique. Dans plusieurs cas, la réglementation la tension subit des fluctuations dues à la chute de tension aux bornes les lignes.
L'effet d'un courant élevé sur la chute de tension est supérieur au courant faible. Si l'électricité est divisée en fonction de la zone et de la charge à alimenter, il y aura une diminution de la tension entre la tension contrôlée et la zone où la puissance est requise. Cette diminution de puissance dépend de la résistance qui existe entre le contrôleur et la charge.
Perte de ligne vs chute de tension
La perte de ligne dans une ligne de transmission fait référence à la perte de puissance due à diverses pertes telles que la perte ohmique, la perte de cuivre, la perte diélectrique, etc. Chute de tension dans un ligne de transmission est la perte de potentiel causée par tous les facteurs d'impédance.
Voici un tableau comparatif des raisons de la perte de ligne et de la chute de tension de ligne-
| Perte de ligne | Chute de tension |
|---|---|
| La perte I2R est la cause la plus importante de perte de ligne. | L'un des principaux facteurs contribuant à la chute de tension est la résistance de ligne. |
| Les autres pertes responsables sont- Perte diélectrique et de conductancePerte corona dans les lignes aériennes à haute tensionPerte de rayonnement dans les lignes à haute fréquencePerte d'induction due au couplage magnétique entre les fils. | La chute de tension causée par la réactance inductive est également cruciale car elle est très élevée. |
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