Gerilim Düşümü Hesaplayıcısı, bir kaynak ile yük arasındaki iletkenlerde ne kadar gerilim kaybolduğunu tahmin eder. Kablo ölçüsünü, tek yönlü uzunluğu, yük akımını, sistem voltajını ve devre tipini (DC, tek fazlı AC veya üç fazlı AC) girin; araç, volt cinsinden ve kaynak voltajının yüzdesi olarak düşüş döndürür ve ardından ortak tasarım rehberlik eşiklerini işaretler.
Bir kablo boyunca voltaj düşüşünü hesaplayın
Bir telin direncinden geçen akım, yük terminallerine asla ulaşmayan bir IR kaybına neden olur. Daha uzun çalışmalar, daha küçük iletkenler ve daha yüksek akım, bu kaybı artırır. Gerilim Düşümü Hesaplayıcısı, her tahminde direnci elle sormak yerine, bakır veya alüminyum AWG boyutları için uzunluk başına yayınlanmış ohm değerlerini kullanır.
Gidiş-dönüş iletken yolu ile basit bir DC veya tek fazlı tahmin için:
V_drop ≈ I × R_one_way × 2
% drop = (V_drop / V_source) × 100R_one_way, seçilen ölçü ve metal için tel tabladan tek yönlü uzunluğa göre ölçeklendirilmiş olarak gelir. Hesap makinesi seçilen devre türü için dönüş yolu faktörünü zaten uyguladığında, sıcak ve nötr toplamını değil, tek yönlü uzunluğu (kaynaktan yüke) girin. Çift sayım uzunluğu, gerçek sorun veri girişi olduğunda kablo sorunu gibi görünen abartılı sonuçların sık görülen bir nedenidir.
Sürekli akım çeken yükler, ısınma, karartma veya düşük gerilim açmaları gibi yumuşak gerilimi hissederler. Kısa ani akım, aynı çalıştırmada sürekli ısıtıcıya göre daha fazla düşüşü tolere edebilir.
Tek fazlı, üç fazlı veya DC'yi seçin
Devre tipi, tek yönlü direnci besleme ve yük arasında görülen gerilime dönüştüren çarpanı değiştirir. Basit dirençli modelde doğru akım ve sıradan tek fazlı AC'nin her ikisi de iki telli bir çıkış ve geri yol kullanır. Üç aşamalı tahminler farklı bir geometrik faktör kullanır. Düşüş yüzdesini bir hedefle karşılaştırmadan önce kurulu sistemle eşleşen modu seçin.
| Tip | I × R_one_way üzerindeki tipik faktör |
|---|---|
| DC (iki telli) | ×2 (dışarı ve geri) |
| Tek fazlı AC | ×2 (benzer iki kablolu yol) |
| Üç fazlı AC | ×√3 ≈ ×1.732 hat düşüşü tahminleri için |
Kesin alan formülleri güç faktörüne ve düşüşün hattan hatta mı yoksa hattan nötre mi rapor edildiğine göre değişir. Bu hesaplayıcı, bakır/aluminium AWG tahminleri için yukarıdaki standart öğretme faktörlerini kullanır. Motor yol verme veya yüksek reaktanslı besleyiciler için tam empedans hesaplaması, yalnızca dirençli AWG tablosuna değil, tasarım yazılımına aittir. Takılan iletkenlere uyacak şekilde bakır veya alüminyum seçin; alüminyumun direnci daha yüksek olduğundan aynı düşme hedefi için daha büyük bir ölçüye ihtiyaç vardır.
AWG kablo tablosunu okuyun
American Wire Gauge etiket çapı: Daha büyük gösterge numaraları daha ince tel ve ayak başına daha yüksek direnç anlamına gelir. Tablo, referans sıcaklıkta bakır (ve paralel bir alüminyum sütun) için 1000 fit başına ohm cinsinden yaklaşık DC direncini saklar. Koşu uzunluğuna ölçeklendirme, düşme denklemi için R_one_way değerini verir.
| AWG | Yaklaşık. bakır Ω / 1.000 ft (tipik tablo) | Notlar |
|---|---|---|
| 14 | ~2.525 | Ortak şube aydınlatması |
| 12 | ~1.588 | 20 A copper branch circuits |
| 10 | ~0.999 | Daha ağır yükler / daha uzun çalışmalar |
| 8 | ~0.628 | Alt paneller ve uzun besleyiciler |
| 6 | ~0.395 | Daha büyük besleyiciler |
Değerler NEC Bölüm 9 tabloları, üretici verileri ve sıcaklık varsayımları arasında biraz farklılık gösterir. Hesap makinesi sonucun yanında hangi masa sıcaklığını kullandığını belirtir. Sıcak iletkenler direnci artırır; Güneşli bir çatı katı koşusu, aynı ölçüteki bodrum koşusundan daha fazla düşer. Örgülü ve katı da direnci biraz kaydırır; Tahmin kesin sınıra yaklaştığında satın alınan kabloyla eşleşen tabloyu kullanın.
15 A'da 100 feet'in üzerinde 12 AWG için düşüşü hesaplayın
Öğretim donanımı 12 AWG bakır, tek yönlü uzunluk 100 ft, yük 15 A, kaynak 120 V ve tek fazlı iki kablolu yol kullanır. Bu girdiler ortak %3'lük dallanma hedefinin hemen üzerine çıkıyor ve kısa grafikte hacim iyi görünse bile uzunluğun neden önemli olduğunu gösteriyor.
1. Tek yön için 100 ft'lik direnç. 12 AWG bakır için 1.000 ft başına ~1.588 Ω kullanıldığında: `` R_one_way = 1.588 × (100 / 1000) = 0.1588 Ω ``
2. Gidiş-dönüş bırakma. `` V_drop = 15 A × 0.1588 Ω × 2 = 4.764 V ≈ 4.76 V ``
3. 120 V'nin yüzdesi. `` % drop = (4.76 / 120) × 100 ≈ 3.97% ``
Sonuç: yaklaşık 4.76 V veya 3.97%. Yükteki voltaj, diğer kayıplardan önce 115.2 V'ye yakındır. Bu yüzde, daha sonra tartışılacak olan ortak %3'lük branşman devresi kılavuzunun üzerinde yer alıyor.
Aynı yük 10 AWG'de (~0.999 Ω/1.000 ft) çalışıyorsa: `` R_one_way = 0.0999 Ω V_drop = 15 × 0.0999 × 2 ≈ 3.00 V ≈ 2.5% ``
Göstergenin büyütülmesi, uzunluk ve akım sabitlendiğinde olağan çözümdür. Bu girişler aynı direnç tablosuyla girildiğinde Gerilim Düşüşü Hesaplayıcısı 4.76 V / 3.97% fikstürünü yeniden oluşturmalıdır.
Düşüşü tasarım kılavuzuna göre kontrol edin
Tasarımcılar genellikle dal devrede yaklaşık %3'lük bir düşüş ve besleyici dahil olmak üzere toplamda yaklaşık %5'lik bir düşüş** hedefler. Bu rakamlar, verimlilik ve ekipman performansı için yol göstericidir; yargı alanında kabul edilen elektrik yasasını okumanın yerine geçmez. Yerel değişiklikler, sürekli yükleme kuralları ve ortam düzeltmeleri hâlâ her gerçek kurulum için geçerlidir.
~3.97%'deki 12 AWG / 100 ft / 15 A / 120 V durumu %3 dallanma hedefini aşıyor. Seçenekler: mesafeyi kısaltın, akımı azaltın, iletken boyutunu artırın veya ekipmanın izin verdiği ölçüde sistem voltajını yükseltin (örneğin, akımın yarısında aynı güç için 120 V yerine 240 V). İletkenlerin kapasitesi yasal olsa bile, voltaj düşük olduğunda motorlar ve LED sürücüleri hatalı davranabilir. Ampacity, telin aşırı ısınıp ısınmadığını yanıtlar; voltaj düşüşü, yükün yeterli volt görüp görmediğini yanıtlar. Her iki kontrol de önemlidir.
Varsayılan metali, sıcaklığı ve devre tipini, satın alma siparişini yönlendiren yüzdelerin yanında belgeleyin. Daha sonraki bir alüminyum ikamesi, uzunluk veya amperde herhangi bir değişiklik olmaksızın bakır bazlı bir tahmini geçersiz kılar.
Hedefin altında kalacak bir tel boyutu seçin
Maksimum yüzde (veya maksimum volt) girildiğinde, hesap makinesi, belirtilen uzunluk ve akım için bu hedefin altındaki tahmini düşüşü tutan tablosundaki en küçük AWG'yi önerebilir. Önerilerin hala bir kapasite kontrolüne ihtiyacı vardır: düşüşü geçen bir gösterge, kapasitede başarısız olabilir ve kısa, ağır devrelerde bunun tersi yaygındır.
Ek binalara giden uzun tek yönlü koşular klasik büyük durumlardır. Çalışılan örneğin gösterdiği gibi, 40 ft'te iyi durumda olan 12 AWG'lik bir bakır dal, aynı 15 A yük altında 100 ft'te %3'lük bir hedefte başarısız olabilir. Paralel iletkenler ve daha yüksek gerilim sistemleri, tek bir iletkenin pratik olmadığı durumlarda diğer seçeneklerdir. Alüminyum ohm değerlerini bakır etiketle karıştırmak, düşüşü küçümser ve uzaktan yükün aç kalmasına neden olabilir.
Kapasite ve voltaj düşüşü
Kapasite tabloları yalıtım için termal sınırlara yanıt verir. Gerilim düşüşü, uzak uçtaki kullanılabilir voltlara cevap verir. Kısa ve ağır bir koşu, düşüşü geçebilir ancak yeterli kapasiteye yakın olabilir; uzun bir ışık koşusu, kapasiteyi aşabilir ancak %3'lük bir düşme hedefini başaramayabilir. Her iki kontrolü de çalıştırın.
Güç faktörü ve iletken reaktansı, uzun AC besleyicilerde ve büyük motorlarda, kısa DC kontrol çalışmalarından daha önemlidir. Direnç tablosu ile saha ölçümü büyük bir farkla farklı olduğunda, AWG tablosunu suçlamadan önce gevşek bağlantılar, küçük boyutlu sonlandırmalar veya yanlış tek yönlü uzunluk olup olmadığına bakın.
Sıkça sorulan sorular
Bir teldeki voltaj düşüşünü nasıl hesaplarsınız?
Akımı koşunun gidiş-dönüş direnciyle çarpın (veya üç faz faktörünü tek yönlü dirence uygulayın), ardından kaynak voltajına bölün ve yüzde olarak 100 ile çarpın. Belirtilen sıcaklıkta takılan metal ve gösterge için uzunluk başına ohm değerini kullanın.
120 V'de 12 AWG, 100 ft, 15 A için düşüş nedir?
Yaklaşık 4.76 V veya kabaca %3.97, 1.000 ft başına 1.588 Ω'a yakın tipik bakır 12 AWG direnci ve iki telli dönüş yolu kullanıldığında. Yük voltajı diğer kayıplardan önce 115 V'a yakındır.
%3 voltaj düşüşü bir kod gereksinimi midir?
%3 şube ve %5 toplamı ortak tasarım kılavuzu olarak ele alın. Yerel olarak kabul edilen elektrik kanunundaki gereklilikleri doğrulayın; bu sayfa bir kod alıntısı değildir ve denetim kurallarının yerine geçmez.
Uzunluk alanı tek yön mü yoksa gidiş-dönüş anlamına mı geliyor?
Hesap makinesi seçilen devre tipi için dönüş yolu faktörünü uyguladığında tek yön uzunluğunu girin. Araçtaki alan ipucunu kontrol edin. Gidiş-dönüş uzunluğunun bir ×2 faktörünün üzerine girilmesi tahminin yanlışlıkla iki katına çıkmasına neden olur.
Bakır mı alüminyum mu?
Takılan metali eşleştirin. Alüminyumun direnci daha yüksektir; aynı AWG bakırdan daha fazla volt düşürür. Düşüş hedefi sabitlendiğinde alüminyumun bakır tahminine göre büyütülmesi.
Gerilim düşüşü, kapasite boyutunun yerini mi alıyor?
Hayır. Genişlik aşırı ısınmayı önler. Gerilim düşüşü, ekipmanın performansını en uçta korur. Bir devre bir kontrolü geçip diğerinde başarısız olabilir; her ikisi de çalışma sayfasına aittir.
Üç faz neden farklıdır?
Hat akımlarının geometrisi, tipik hat voltajı düşüşü tahminleri için faktörü ×2'den yaklaşık ×√3'e değiştirir. Üç fazlı bir besleyicide tek faz faktörünün kullanılması sonucu yanlış ifade eder.
Hangi sıcaklığın varsayıldığı?
Tablolar bir referans sıcaklığı belirtmektedir. Sıcak kanallar direnci artırır ve düşer. Yüksek ortam alanlarındaki kritik çalışmalar için hesap makinesinin belirtilen referansını veya sıcaklığı düzeltilmiş tabloyu kullanın.
Göstergeyi değiştirmeden yüzde düşüş düşürülebilir mi?
Evet: Çalışmayı kısaltın, akımı düşürün veya akımın aynı güçte düşmesi için daha yüksek bir sistem voltajı kullanın. Her seçenek farklı kısıtlamaları değiştirir (yönlendirme, yük, ekipman derecelendirmeleri).
Özet
Gerilim Düşüşü Hesaplayıcısı, DC, tek fazlı ve üç fazlı çalışmalar için göstergeyi, uzunluğu, akımı ve voltajı volt ve yüzde kayıp tahminine dönüştürür. 12 AWG, 100 ft, 15 A, 120 V fikstürü, tipik %3 branşman yönlendirmesinin üzerinde, 4.76 V ve 3.97% yakınına iniyor.
Tahmin, proje hedefini aştığında iletkenleri büyütün, süreleri kısaltın veya voltajı yeniden düşünün ve yine de akımı ve yerel kodu ayrı ayrı doğrulayın.