حساب انخفاض الجهد

احسب الهبوط الجهد في الدوائر الكهربائية المستمرة والمتردد باستخدام المعلمات الكهربائية الرئيسية.

"الهبوط الجهد هو انخفاض الجهد الكهربائي على طول مسار التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة الكهربائية. وفقًا لملحق G – IEC 60364–5–52."

المعلمات الرئيسية

نوع التيار

التيار المستمر (DC): يتدفق التيار باستمرار من القطب الموجب إلى السالب. يستخدم في البطاريات والألواح الشمسية والإلكترونيات.

التيار المتردد (AC): يتغير اتجاه التيار والحد الأقصى بمرور الوقت بمعدل تردد ثابت (مثل 50 هرتز أو 60 هرتز). يستخدم في شبكات الطاقة والمنازل.

أنواع النظام:

• الأحادي الطور: موصل طور واحد وموصل محايد واحد.

• ثنائي الطور: موصلين للطور (نادر).

• ثلاثي الطور: ثلاثة موصلات للطور؛ يتضمن الموصل المحايد أربعة أسلاك.

• أحادي القطب: موصل واحد.

• ثنائي القطب: موصلان.

• ثلاثي القطب: ثلاثة موصلات.

• رباعي القطب: أربعة موصلات.

• خماسي القطب: خمسة موصلات.

• متعدد الأقطاب: موصلان فأكثر.

درجة الحرارة التشغيلية

درجة الحرارة التشغيلية المسموح بها تعتمد على مادة عزل الموصل.

IEC/CEI:

• 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت): العزل PVC، العزل PVC المغلف بالمعادن، أو العزل المعدني غير القابل للوصول.

• 90 درجة مئوية (194 درجة فهرنهايت): العزل XLPE، EPR، أو HEPR.

• 105 درجات مئوية (221 درجة فهرنهايت): العزل المعدني العاري وغير القابل للوصول.

NEC:

• 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت): أنواع TW، UF

• 75 درجة مئوية (167 درجة فهرنهايت): RHW، THHW، THW، THWN، XHHW، USE، ZW

• 90 درجة مئوية (194 درجة فهرنهايت): TBS، SA، SIS، FEP، FEPB، MI، RHH، RHW-2، THHN، THHW، THW-2، THWN-2، USE-2، XHH، XHHW، XHHW-2، ZW-2

موصلات الطور المتوازية

يمكن ربط الموصلات ذات نفس المساحة المقطعية والطول والمادة بالتوازي. يعتبر التيار الأقصى المسموح به هو مجموع التيار الأقصى لكل مركز.

طول الخط

المسافة بين نقطة التغذية والحمل (في اتجاه واحد)، مقاسة بالأمتار أو القدم. يؤدي الخطوط الأطول إلى زيادة الهبوط الجهد.

الموصل

المادة المستخدمة للموصل. تشمل المواد الشائعة النحاس (مقاومة أقل) والألومنيوم (أخف وزنا وأرخص سعرا).

نوع الكابل

يحدد عدد الموصلات في الكابل:

• أحادي القطب: موصل واحد

• ثنائي القطب: موصلان

• ثلاثي القطب: ثلاثة موصلات

• رباعي القطب: أربعة موصلات

• خماسي القطب: خمسة موصلات

• متعدد الأقطاب: موصلان فأكثر

الجهد

فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين.

أدخل جهد الطور المحايد لأنظمة الطور الواحد (مثل 120 فولت).

أدخل جهد الطور للأنظمة ثنائية الطور أو ثلاثية الطور (مثل 208 فولت، 480 فولت).

الحمل

الطاقة التي يجب مراعاتها لتحديد خصائص الدائرة، مقاسة بوحدة الوات (W) أو الكيلووات (kW). تشمل جميع الأجهزة المتصلة.

عامل القوة (PF)

نسبة الطاقة الفعالة إلى الطاقة الظاهرية: cosφ، حيث φ هي الزاوية الطورية بين الجهد والتيار.

تتراوح القيمة من 0 إلى 1. المثالي = 1 (حمل مقاوم خالص).

حجم السلك

المساحة المقطعية للموصل، مقاسة بالمليمتر المربع أو AWG.

حجم أكبر → مقاومة أقل → هبوط جهد أقل.

الصيغ الرئيسية (HTML نقي)

VD = I × R × L
VD (%) = (VD / V) × 100
R = ρ × L / A

سيناريوهات التطبيق

• تصميم التثبيتات الكهربائية في المباني

• تحديد أحجام الأسلاك لنقل الطاقة على مسافات طويلة

• تشخيص مشاكل الإضاءة الخافتة أو مشاكل المحركات

• الامتثال لمعايير IEC 60364 و NEC

• تخطيط المنشآت الصناعية

• أنظمة الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية، الطاقة الرياحية)