افتادگی ولتاژ در مدار، کاهش ولتاژ ناشی از وجود مقاومت زمانی که جریان از سیم یا عنصر مدار عبور میکند است. اندازه افتادگی ولتاژ بستگی به کاربرد خاص و معیارهای طراحی مدار دارد. کاربردهای مختلف و استانداردهای ملی دارای مقررات متفاوتی درباره افتادگی ولتاژ قابل قبول هستند. زیرا برخی از مطالبات افتادگی ولتاژ رایج:
ساختمانهای مسکونی و تجاری
در سیمکشی ساختمانهای مسکونی و تجاری، معمولاً نیاز است که افتادگی ولتاژ از استانداردهای زیر تجاوز نکند:
ایالات متحده: بر اساس کد الکتریکی ملی (NEC)، برای سیمکشی ثابت در ساختمانهای مسکونی و تجاری، افتادگی ولتاژ توصیه شده نباید بیش از 3% (برای فواصل نزدیک) یا 5% (برای فواصل دور) باشد.
کشورهای دیگر: کشورهای دیگر نیز مقررات مشابهی دارند، معمولاً افتادگی ولتاژ توصیه شده نباید بیش از 3% تا 5% باشد تا مطمئن شویم تجهیزات الکتریکی بدون تأثیر گرفتن صحیح کار کنند.
کاربرد صنعتی
در کاربردهای صنعتی، ممکن است مطالبات افتادگی ولتاژ سختگیرانهتر باشد، زیرا تجهیزات صنعتی نیاز بالاتری به پایداری ولتاژ دارند. به عنوان مثال:
موتورها: برای موتورهای صنعتی، معمولاً افتادگی ولتاژ نباید بیش از 2% باشد تا مطمئن شویم موتور به صورت صاف و بدون گرم شدن یا خرابیهای ناشی از نوسان ولتاژ کار کند.
تجهیزات دیگر: برای تجهیزات صنعتی دیگر، ممکن است مطالبات افتادگی ولتاژ متفاوت باشد، بستگی به توصیههای سازنده تجهیزات و استانداردهای صنعتی دارد.
ایستگاه شارژ خودروهای برقی (EV)
در ایستگاههای شارژ خودروهای برقی، مطالبات افتادگی ولتاژ نیز مهم است تا کارایی و قابلیت اعتماد فرآیند شارژ تضمین شود:
ایستگاه شارژ: برای ایستگاههای شارژ خودروهای برقی، معمولاً افتادگی ولتاژ نباید بیش از 2% باشد تا سرعت شارژ و عملکرد صحیح تجهیزات شارژ تضمین شود.
شبکههای ارتباطی و داده
در شبکههای ارتباطی و داده، ممکن است مطالبات افتادگی ولتاژ بالاتر باشد تا تمامیت انتقال داده تضمین شود:
PoE (توان از طریق اترنت): برای سیستمهای PoE، معمولاً افتادگی ولتاژ نباید بیش از 2% باشد تا مطمئن شویم دستگاه دور میتواند تامین توان کافی را دریافت کند.
فضاپیمایی
در بخش فضاپیمایی، ممکن است مطالبات افتادگی ولتاژ سختگیرانهتر باشد تا ایمنی پرواز تضمین شود:
آویونیک: برای آویونیک، معمولاً افتادگی ولتاژ نباید بیش از 1% باشد تا قابلیت اعتماد و دقت سیستمهای حیاتی تضمین شود.
روش محاسبه
افتادگی ولتاژ میتواند با فرمول زیر محاسبه شود:
Δ V = I * R
ΔV افتادگی ولتاژ (ولت، V) است،
I جریان (آمپر، A) است،
R مقاومت سیم (واحد: اهم، Ω) است.
مقاومت سیم میتواند با مواد، طول و مساحت مقطع سیم محاسبه شود:
R=ρ L/ A
که در آن:
ρ مقاومت ویژه مواد سیم (واحد: اهم · متر، Ω·m) است،
L طول سیم (واحد: متر، m) است،
A مساحت مقطع رسانا (واحد: متر مربع، m²) است.
خلاصه
افتادگی ولتاژ مجاز بستگی به کاربرد خاص و استانداردهای ملی دارد. به طور کلی، افتادگی ولتاژ نباید بیش از 3% تا 5% باشد تا تضمین شود تجهیزات الکتریکی به درستی کار کنند. در برخی کاربردهای خاص، مانند موتورهای صنعتی، ایستگاههای شارژ خودروهای برقی، شبکههای ارتباطی و فضاپیمایی، ممکن است مطالبات افتادگی ولتاژ سختگیرانهتر باشد. محاسبه و کنترل صحیح افتادگی ولتاژ برای تضمین قابلیت اعتماد و کارایی مدار بسیار مهم است. در طراحی مدار، باید با توجه به استانداردهای مرتبط و نیازهای سازنده، حداکثر افتادگی ولتاژ مجاز تعیین شود.
