Mikä on sallittu jännite pudotus piirissä
Sähkövirtaongelma piirissä on jännitteen väheneminen vastuksen vuoksi, kun sähkö virtaa johto- tai piiriohjaimen läpi. Jännitteen laskun suuruus riippuu tietyistä sovelluksesta ja piirin suunnittelukriteereistä. Eri sovellukset ja kansalliset standardit määrittelevät eri säännöt sallitulle jännitteen laskulle. Alla on joitakin yleisiä jännitteen laskun vaatimuksia:
Kotitaloudet ja kauppatilat
Kotitalouksien ja kauppatilien sähköjohtojärjestelmässä vaaditaan yleensä, että jännitteen lasku ei saa ylittää seuraavia standardeja:
Yhdysvallat: Kansallisen sähkökoodin (NEC) mukaan asuin- ja kauppatilojen kiinteään sähköjärjestelmään suositeltu jännitteen lasku on enintään 3% (lyhyille matkoille) tai 5% (pitkille matkoille).
Muut maat: Muissa maissa on samankaltaisia määräyksiä, yleensä suositeltu jännitteen lasku on enintään 3–5 %, jotta sähkölaitteet voivat toimia oikein ilman häiriöitä.
Teollisuuden sovellukset
Teollisuuden sovelluksissa jännitteen laskun vaatimukset voivat olla tiukemmat, koska teollisuuslaitteilla on korkeampia vaatimuksia jännitteen vakaudelle. Esimerkiksi:
Moottorit: Teollisuuden moottoreille jännitteen laskua vaaditaan yleensä enintään 2 %, jotta moottori voi toimia säännöllisesti ja välttää liikalämpötilan tai muun epäonnistumisen jännitteen vaihteluista.
Muu laite: Muiden teollisuuslaitteiden jännitteen laskun vaatimukset voivat vaihdella valmistajan suosituksista ja teollisuuden standardeista.
Sähköauton latausasema
Sähköautolatausasemissa jännitteen laskun vaatimukset ovat myös tärkeitä latausprosessin tehokkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi:
Latausasema: Sähköautolatausasemissa jännitteen laskua vaaditaan yleensä enintään 2 %, jotta lataustehokkuus ja latauslaitteiden normaali toiminta voidaan taata.
Viestintä- ja tiedonsiirtovälineet
Viestintä- ja tiedonsiirtovälineissä jännitteen laskun vaatimukset voivat olla tiukempia tiedonsiirron eheyden varmistamiseksi:
PoE (Power over Ethernet): PoE-järjestelmien jännitteen laskua vaaditaan yleensä enintään 2 %, jotta kaukokone voi saada tarvittavan virran.
Ilmailu
Ilmailualalla jännitteen laskun vaatimukset voivat olla tiukempia lentoturvallisuuden varmistamiseksi:
Lentotekniikka: Lentotekniikan jännitteen laskua vaaditaan yleensä enintään 1 %, jotta kriittisten järjestelmien luotettavuus ja tarkkuus voidaan taata.
Laskentamenetelmä
Jännitteen lasku voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
Δ V = I * R
ΔV on jännitteen lasku (voltti, V),
I on virta (ampere, A),
R on johtimen vastus (ohm, Ω).
Johtimen vastusta voidaan laskea materiaalin, pituuden ja poikkileikkausalan perusteella:
R=ρ L/ A
Joissa:
ρ on johtojen materiaalin resistiviteetti (ohm · metri, Ω·m),
L on johtimen pituus (metri, m),
A on johtimen poikkileikkausala (neliömetri, m²).
Yhteenveto
Sallittu jännitteen lasku riippuu tietyistä sovelluksesta ja kansallisista standardeista. Yleensä jännitteen laskun tulee olla enintään 3–5 %, jotta sähkölaitteet voivat toimia oikein. Joissakin erityissovelluksissa, kuten teollisuuden moottoreissa, sähköautolatausasemissa, viestintäverkoissa ja ilmailussa, jännitteen laskun vaatimukset voivat olla tiukempia. Oikea jännitteen laskun laskenta ja hallinta on hyvin tärkeä varmistaaksemme piirin luotettavuuden ja tehokkuuden. Piirin suunnittelussa suurimman sallitun jännitteen laskun tulisi määritellä osana relevantteja standardeja ja valmistajan vaatimuksia.
