Cách tính sụt áp dây điện cần được thực hiện vì một tuyến cáp có thể đủ khả năng chịu dòng điện nhưng vẫn không đạt yêu cầu vì sụt áp. Trường hợp này thường xảy ra khi cấp điện cho tải ở xa tủ nguồn, động cơ, máy bơm, nhà xưởng hoặc công trình có tuyến cáp dài.
Bài viết hướng dẫn cách hiểu và tính sụt áp cho mạch một pha, ba pha; đồng thời chỉ ra những dữ liệu cần gửi khi lập BOQ. Kết quả tính toán phải được kiểm tra bằng thông số điện trở, điện kháng của đúng loại cáp và hồ sơ thiết kế.
Sụt áp dây điện là gì?
Sụt áp là phần điện áp bị giảm trên đường dây do ruột dẫn có điện trở và điện kháng. Điện áp tại tải vì vậy thấp hơn điện áp ở đầu nguồn. Sụt áp tăng khi dòng tải lớn hơn, tuyến cáp dài hơn hoặc tiết diện ruột dẫn nhỏ hơn.
Sụt áp quá mức có thể làm động cơ khó khởi động, mô-men giảm, thiết bị điều khiển hoạt động không ổn định, đèn yếu và tổn thất điện năng tăng. Vì thế chọn cáp không thể chỉ kiểm tra số ampe.
Những yếu tố quyết định độ sụt áp
| Yếu tố | Ảnh hưởng | Thông tin cần có |
|---|---|---|
| Dòng tải I | Dòng càng lớn, sụt áp càng cao | Dòng làm việc hoặc công suất tải |
| Chiều dài L | Tuyến càng dài, sụt áp càng lớn | Chiều dài một chiều từ nguồn đến tải |
| Điện trở R | Phụ thuộc vật liệu, tiết diện và nhiệt độ | Ruột đồng/nhôm, mm², tài liệu kỹ thuật |
| Điện kháng X | Đáng lưu ý với cáp công suất và tải xoay chiều | Kết cấu cáp, cách bố trí |
| Hệ số công suất cosφ | Ảnh hưởng thành phần điện trở và điện kháng | Thông số tải thực tế |
| Mạch điện | Công thức một pha và ba pha khác nhau | Điện áp, số pha |
Cách tính sụt áp dây điện một pha
Với mạch xoay chiều một pha, công thức đầy đủ thường dùng:
ΔU = 2 × I × L × (R cosφ + X sinφ)
Trong đó ΔU tính bằng volt; I là dòng tải; L là chiều dài một chiều; R và X là điện trở, điện kháng trên một đơn vị chiều dài của cáp. Hệ số 2 thể hiện đường đi và đường về của dòng điện.
Tỷ lệ sụt áp:
ΔU% = (ΔU/U) × 100%
U là điện áp danh định của mạch. Không được nhầm chiều dài một chiều với tổng chiều dài hai dây rồi lại nhân 2 lần nữa.
Cách tính sụt áp dây điện ba pha
Với mạch ba pha cân bằng, có thể tính:
ΔU = √3 × I × L × (R cosφ + X sinφ)
Sau đó tính phần trăm theo ΔU% = (ΔU/U) × 100%, trong đó U là điện áp dây. Nếu tải không cân bằng, có dòng trung tính lớn hoặc có sóng hài, cần đánh giá thêm thay vì áp dụng máy móc công thức cân bằng.
Cách tính theo thông số mV/A/m trong tài liệu kỹ thuật
Một số bảng kỹ thuật cung cấp trực tiếp độ sụt áp theo đơn vị mV/A/m. Khi đó cách tính nhanh là:
ΔU = (mV/A/m × I × L) / 1000
Phải chọn đúng dòng trong bảng: loại cáp, số lõi, tiết diện, phương pháp lắp đặt và hệ số công suất tương ứng. Đây là cách thực tế hơn so với lấy một giá trị điện trở chung trên Internet.
Ví dụ quy trình kiểm tra tuyến cáp ba pha
Giả sử cần cấp điện cho một tải ba pha ở xa tủ điện. Trước tiên tính dòng làm việc từ công suất, điện áp, hệ số công suất và hiệu suất. Tiếp theo chọn sơ bộ CVV hoặc CXV theo dòng điện cho phép. Sau đó lấy R, X hoặc mV/A/m của đúng mã cáp trong tài liệu kỹ thuật để tính ΔU.
Nếu sụt áp vượt giới hạn thiết kế, phương án thường là tăng tiết diện cáp, rút ngắn tuyến, bố trí lại nguồn hoặc xem xét giải pháp kỹ thuật khác. Không nên tự ý tăng CB để “bù” sụt áp vì CB không làm giảm điện trở đường dây.
Ví dụ minh họa đơn giản
Một tải ba pha có dòng làm việc 50 A, chiều dài một chiều 100 m. Giả sử sau khi tra đúng tài liệu kỹ thuật, giá trị sụt áp phù hợp của cáp là 0,8 mV/A/m. Khi đó:
ΔU = 0,8 × 50 × 100 / 1000 = 4 V
Với điện áp 380 V, tỷ lệ sụt áp xấp xỉ 1,05%. Đây chỉ là ví dụ minh họa cách thay số; giá trị 0,8 mV/A/m không được dùng cho mọi cáp.
Sụt áp bao nhiêu là chấp nhận được?
Giới hạn sụt áp phải theo tiêu chuẩn áp dụng, hồ sơ thiết kế và yêu cầu của thiết bị. Tài liệu hướng dẫn lựa chọn cáp hạ thế của CADIVI nêu mức tham khảo 2,5% điện áp danh định, tương ứng 5,5 V cho mạch 220 V và 9,5 V cho mạch 380 V.
Tuy nhiên, không nên biến một tỷ lệ tham khảo thành quy tắc cho mọi công trình. Mạch chiếu sáng, động cơ lúc khởi động, thiết bị nhạy điện áp và tuyến phân phối có thể có yêu cầu khác nhau.
Chọn tiết diện cáp theo 7 bước
- Xác định công suất, điện áp, cosφ, hiệu suất và chế độ tải.
- Tính dòng làm việc; kiểm tra dòng khởi động nếu có động cơ.
- Chọn loại cáp CV, CVV, CXV hoặc cáp có giáp theo môi trường.
- Tra dòng điện cho phép theo đúng phương pháp lắp đặt.
- Áp dụng hệ số nhiệt độ, ghép nhóm, chôn đất và các hệ số liên quan.
- Tính sụt áp bằng R, X hoặc mV/A/m của đúng loại cáp.
- Kiểm tra phối hợp CB, chịu ngắn mạch và yêu cầu thiết kế trước khi chốt BOQ.
Để chọn sơ bộ đúng loại và tiết diện, xem thêm bảng tra dòng điện cho phép dây CADIVI. Nếu chưa chắc cách ghi số lõi và tiết diện, tham khảo cách đọc ký hiệu dây cáp điện.
5 sai lầm thường gặp
- Chọn cáp chỉ theo ampe mà bỏ qua chiều dài tuyến.
- Dùng điện trở ở 20°C nhưng không xem điều kiện làm việc thực tế.
- Nhầm chiều dài một chiều với chiều dài toàn mạch.
- Lấy thông số của CVV áp dụng cho CXV hoặc cáp khác kết cấu.
- Chỉ kiểm tra điện áp khi vận hành ổn định, bỏ qua lúc động cơ khởi động.
Cần gửi gì để kiểm tra BOQ và báo giá?
Hãy gửi công suất hoặc dòng tải, điện áp một pha/ba pha, cosφ nếu có, chiều dài tuyến một chiều, phương pháp lắp đặt, số mạch đi chung, loại cáp dự kiến, số lõi, tiết diện, cấp điện áp, thương hiệu và địa điểm giao hàng.
Ví dụ: CXV 4×25 mm², 0,6/1 kV, tuyến 180 m, tải ba pha 380 V, đi trên máng, CADIVI hay thương hiệu khác đáp ứng yêu cầu kỹ thuật. Thông tin đầy đủ giúp kiểm tra cùng một cấu hình trước khi so sánh giá.
Nguồn kỹ thuật
Lưu ý: nội dung này phục vụ tra cứu và chuẩn bị yêu cầu mua hàng, không thay thế thiết kế điện. Kết quả cuối cùng phải dùng dữ liệu của đúng mã cáp, tiêu chuẩn áp dụng và người có chuyên môn chịu trách nhiệm.
Gửi BOQ để kiểm tra quy cách và nhận báo giá
Nếu tuyến cáp dài hoặc chưa chắc tiết diện, hãy gửi BOQ và điều kiện lắp đặt. Tôi sẽ kiểm tra các dòng dễ nhầm trước khi báo giá. An Sơn cung cấp hàng có hóa đơn VAT theo đúng quy định.
3 bình luận về “Cách tính sụt áp dây điện 1 pha, 3 pha và chọn tiết diện cáp”
Bình luận đã đóng.