محاسبه‌گر افت ولتاژ

این ماشین‌حساب افت ولتاژ چه کاری انجام می‌دهد

اگر سیم را به‌اندازه کافی در مسیر طولانی کنید، مقاومت خودِ رسانا پیش از رسیدن برق به بار، بخشی از ولتاژ شما را مصرف می‌کند — این همان افت ولتاژ است. این محاسبه‌گر ولتاژ منبع، جریان بار، فاصله یک‌طرفه، جنس سیم (مس یا آلومینیوم) و اندازه سیم AWG/kcmil را دریافت می‌کند و محاسبه می‌کند که در این مسیر چند ولت و چه درصدی از ولتاژ را برای مدارهای DC، AC تک‌فاز یا AC سه‌فاز از دست می‌دهید. همچنین اندازه‌های استاندارد سیم را بررسی می‌کند و کوچک‌ترین اندازه‌ای را اعلام می‌کند که افت را در 3% یا کمتر نگه می‌دارد؛ این آستانه معمولاً برای مدارهای انشعابی ذکر می‌شود.

چگونه از آن استفاده کنیم

• نوع مدار را انتخاب کنید: DC، AC تک‌فاز یا AC سه‌فاز.
• ولتاژ منبع تغذیه و جریان بار را بر حسب آمپر وارد کنید.
• فاصله یک‌طرفه از منبع تا بار را بر حسب فوت یا متر وارد کنید.
• جنس سیم (مسی یا آلومینیومی) و سایز سیم را انتخاب کنید.
• افت ولتاژ، درصد افت، ولتاژی را که واقعاً به بار می‌رسد و وضعیت قبولی/ردی را بر اساس دستورالعمل‌های رایج 3%/5% مشاهده کنید.
• بخش اندازهٔ پیشنهادی حداقل سیم را بررسی کنید تا کوچک‌ترین گیجی را بیابید که در همین شرایط دقیق، افت را کمتر از 3% نگه می‌دارد.

نحوهٔ محاسبه

افت ولتاژ به‌صورت زیر محاسبه می‌شود 2 × I × R × L برای DC و AC تک‌فاز (ضریب 2 مسیر رفت‌وبرگشت جریان در مدار را در نظر می‌گیرد)، یا √3 × I × R × L برای AC سه‌فاز، که در آن I جریان برحسب آمپر، R مقاومت هادی به‌ازای هر فوت و L فاصلهٔ یک‌طرفه برحسب فوت است. مقادیر مقاومت از ارقام مقاومت DC هادی‌های مسی و آلومینیومی بدون روکش، در NEC فصل 9، جدول 8، گرفته شده‌اند.

کاربردهای رایج

• تعیین سایز سیم برای یک مسیر طولانی تا گاراژ، کارگاه، انبار یا کلبه‌ای که از ساختمان اصلی جداست.
• بررسی اینکه آیا گیج سیم یک مدار موجود، پیش از افزودن بار جدید، برای طول آن کافی است یا نه.
• سیم‌کشی سیستم‌های خورشیدی، RV، دریایی یا DC با ولتاژ 12V/24V که در آن‌ها مسیرهای طولانی و کم‌ولتاژ، افت ولتاژ را به نگرانی مهم‌تری تبدیل می‌کنند.
• مقایسه سیم مسی و آلومینیومی برای یک مسیر مشخص، برای مشاهده تفاوت عملکرد در عمل.

سؤالات متداول

چه درصدی از افت ولتاژ قابل‌قبول است؟

راهنمای رایج (برگرفته از توصیه‌های NEC، نه یک الزام قطعی مقرراتی در بیشتر حوزه‌های قضایی) این است که افت مدار انشعابی 3% یا کمتر و افت کلِ ترکیبیِ فیدر و مدار انشعابی 5% یا کمتر باشد. این محاسبه‌گر نتایج را با هر دو آستانه مقایسه می‌کند، اما برای هر کاری که واقعاً نیاز به بازرسی دارد، حتماً مقررات برق محلی خود را بررسی کنید.

چرا در مدار سه‌فاز از فرمولی متفاوت با مدار تک‌فاز استفاده می‌شود؟

مدارهای تک‌فاز و DC به یک مسیر کامل رفت‌وبرگشت برای جریان نیاز دارند؛ بنابراین مقاومت در طول مسیر رفت‌وبرگشت عملاً دو برابر می‌شود. مدارهای سه‌فاز رابطهٔ فازی متفاوتی بین هادی‌ها دارند که از نظر ریاضی به ضریب √3 (حدود 1.732) به‌جای ضریب 2 منجر می‌شود.

آیا این ماشین‌حساب برای یک نصب واقعی به‌اندازه کافی دقیق است؟

این ابزار بر اساس جدول‌های استاندارد مقاومت، برآوردی مناسب برای برنامه‌ریزی ارائه می‌دهد، اما کاهش ظرفیت مجاز بر اثر دما، پرشدگی لوله برق یا همه جزئیات مقرراتی را در نظر نمی‌گیرد. برای هر موردی که ایمنی در آن اهمیت حیاتی دارد، نتیجه را با NEC فعلی (یا معادل محلی آن) تطبیق دهید و از یک برق‌کار دارای مجوز بخواهید اندازه نهایی سیم را تأیید کند.

چرا همهٔ گیج‌های سیم برای آلومینیوم در دسترس نیستند؟

هادی‌های آلومینیومی کوچک‌تر از 12 AWG در بیشتر کاربردهای برق استاندارد نیستند، زیرا نگرانی‌هایی دربارهٔ استحکام و قابلیت اطمینان اتصالات وجود دارد؛ بنابراین جدول آلومینیوم این ابزار از 12 AWG شروع می‌شود و با رویهٔ رایج صنعت مطابقت دارد.