La caiguda de tensió permesa en un circuit és la reducció de tensió deguda a la presència de resistència quan una corrent passa a través d'un fil o element de circuit. La magnitud de la caiguda de tensió depèn de l'aplicació específica i dels criteris de disseny del circuit. Diferents aplicacions i normes nacionals tenen regulacions diferents sobre la caiguda de tensió permesa. A continuació es presenten alguns requisits comuns de caiguda de tensió:
Habitatges i edificis comercials
En el cableatge elèctric d'habitatges i edificis comercials, normalment es requereix que la caiguda de tensió no superi els següents estàndards:
Estats Units: Segons el Codi Elèctric Nacional (NEC), per al cableatge fix en edificis residencials i comercials, la caiguda de tensió recomanada no ha de ser més gran del 3% (per a distàncies de subministrament properes) o el 5% (per a distàncies de subministrament més llargues).
Altres països: Altres països tenen disposicions similars, generalment la caiguda de tensió recomanada no ha de ser més gran del 3% al 5%, per assegurar que l'equipament elèctric pugui funcionar correctament sense veure's afectat.
Aplicació industrial
En les aplicacions industrials, els requisits de caiguda de tensió poden ser més estrictes, ja que l'equipament industrial té requisits més elevats en estabilitat de tensió. Per exemple:
Mòtors: Per als mòtors industrials, normalment es requereix que la caiguda de tensió no superi el 2% per assegurar que el mòtor pugui funcionar suavement i prevenir sobrecalentaments o altres fallades degudes a fluctuacions de tensió.
Altres equips: Per a altres equips industrials, els requisits de caiguda de tensió poden variar, depenent de les recomanacions del fabricant de l'equip i de les normes de l'indústria.
Estació de càrrega de vehicles elèctrics (VE)
En les estacions de càrrega de vehicles elèctrics, els requisits de caiguda de tensió també són importants per assegurar l'eficiència i la fiabilitat del procés de càrrega:
Estació de càrrega: Per a les estacions de càrrega de vehicles elèctrics, el requisit de caiguda de tensió sol ser no més gran del 2% per assegurar la velocitat de càrrega i el funcionament normal de l'equip de càrrega.
Xarxes de comunicació i dades
En les xarxes de comunicació i dades, els requisits de caiguda de tensió poden ser més elevats per assegurar la integritat de la transmissió de dades:
PoE (Power over Ethernet): Per als sistemes PoE, el requisit de caiguda de tensió sol ser no més gran del 2% per assegurar que el dispositiu remot pugui obtenir un subministrament de potència suficient.
Aeroespacial
En el sector aeroespacial, els requisits de caiguda de tensió poden ser més estrictes per assegurar la seguretat del vol:
Avionica: Per a l'avionica, el requisit de caiguda de tensió sol ser no més gran del 1% per assegurar la fiabilitat i la precisió dels sistemes crítics.
Mètode de càlcul
La caiguda de tensió es pot calcular amb la següent fórmula:
Δ V = I * R
ΔV és la caiguda de tensió (volts, V),
I és la corrent (en amperes, A),
R és la resistència del fil (unitat: ohms, Ω).
La resistència del fil es pot calcular a partir del material, la longitud i l'àrea de secció transversal del fil:
R=ρ L/ A
On:
ρ és la resistivitat del material del fil (unitat: ohms · metres, Ω·m),
L és la longitud del fil (unitat: m, m),
A és l'àrea de secció transversal del conductor (unitat: metres quadrats, m²).
Resum
La caiguda de tensió permesa depèn de l'aplicació específica i de les normes nacionals. En general, la caiguda de tensió no hauria de superar el 3% al 5% per assegurar que l'equipament elèctric pugui funcionar correctament. En algunes aplicacions específiques, com els mòtors industrials, les estacions de càrrega de vehicles elèctrics, les xarxes de comunicació i l'aeroespacial, els requisits de caiguda de tensió poden ser més estrictes. El càlcul i el control correcte de la caiguda de tensió són molt importants per assegurar la fiabilitat i l'eficiència del circuit. En el disseny del circuit, s'hauria de determinar la caiguda de tensió màxima permesa referint-se als estàndards rellevants i als requisits del fabricant.
