A queda de tensão de um cabo de transmissão de energia pode ser calculada com precisão usando uma fórmula passo{0}}a-passo, cujo núcleo é ΔU=I × R. A queda de tensão geralmente deve ser controlada dentro de 5% da tensão do sistema (por exemplo, não mais que 19 V para um sistema de 380 V).
Principais causas de queda de tensão Os cabos possuem inerentemente resistência e reatância. Quando a corrente flui através deles, ocorre perda de energia, manifestando-se como uma queda de tensão. Os fatores de influência incluem:
Material do cabo: A resistividade do cabo de cobre (0,0174 Ω·mm²/m) é menor que a do cabo de alumínio (0,0283 Ω·mm²/m), resultando em uma queda de tensão menor;
Comprimento do cabo: Quanto mais longo for o cabo, maior será a queda de tensão;
Área-de seção transversal: quanto menor a seção-transversal, maior será a resistência e mais significativa será a queda de tensão;
Corrente de carga: Quanto maior a potência, maior a corrente e mais significativa a queda de tensão;
Fator de potência: Cargas indutivas (como motores) possuem baixo fator de potência, o que agrava a queda de tensão.
Método de duas- ou três{1}} etapas para calcular a queda de tensão do cabo
Etapa 1: calcular a corrente da linha
I
I Aplicável a sistemas-CA trifásicos:
I
=
P
3
×
U
×
porque
θ
I=
3
×U×cosθ
P
P
P: Potência de carga (kW)
U
U: Tensão de linha (kV), geralmente 380V, ou seja, 0,38kV
porque
θ
cosθ: Fator de potência, geralmente considerado como 0,8-0,85
Exemplo: motor de 55kW,
I
=
55
/
(
1.732
×
0.38
×
0.8
)
≈
104.5
A I=55/(1.732×0.38×0.8)≈104.5A
Passo 2: Calcular a resistência do cabo
R
R
=
ρ
×
L
S
R=ρ× S L
ρ
ρ: Resistividade do condutor (0,0174 para cobre, 0,0283 para alumínio)
L
L: Comprimento do cabo (metros)
S
S: área da seção-transversal do condutor (mm²)
Exemplo: cabo de cobre de 100 metros de comprimento e 16 mm²,
R
=
0.0174
×
100
/
16
≈
0.109
Ω R=0.0174×100/16≈0.109Ω
Etapa 3: Calcular a queda de tensão
Δ
U
ΔU Fórmula prática mais simples (ignorando a reatância):
Δ
U
=
I
×
R
×
K
ΔU=I×R×K
K
K: Para sistemas-trifásicos, tome
3
≈ 1.732
3
≈1.732, monofásico-é 1 ou 2 (número de circuitos)
Continuando com o exemplo anterior:
Δ
U
=
104.5
×
0.109
×
1.732
≈
19.7
V
ΔU=104.5×0,109×1,732≈19,7V, representando 5,2% de 380V, excedendo ligeiramente a faixa permitida, a seção transversal-precisa ser aumentada.
