Caiguda de tensió explicada
La caiguda de tensió (VD) es produeix quan la tensió al final d'un cable és més baixa que al principi. Qualsevol longitud o mida de cables tindrà una certa resistència, i passar una corrent a través d'aquesta resistència causarà una caiguda de tensió. A mesura que augmenta la longitud del cable, també ho fa la seva resistència i reactivitat en proporció. Per tant, la VD és especialment un problema amb cables llargs, per exemple en edificis grans o en propietats extenses com les granjes. Aquesta tècnica s'utilitza sovint quan es dimensionen correctament els conductors en qualsevol circuit elèctric monofàsic, línia a línia. Això es pot mesurar amb una calculadora de caiguda de tensió.
Els cables elèctrics que porten corrent sempre presenten una resistència inherent, o impedància, al flux de corrent. La VD es mesura com la quantitat de pèrdua de tensió que ocorre a través de tot o part d'un circuit degut a la "impedància" del cable en volts.
Una VD excessiva en l'àrea de secció transversal d'un cable pot fer que les llums tremolen o brillin feble, els calorífics caloren malament, i els motors funcionin més calents del normal i es quemen. Aquesta condició fa que la càrrega treballi més dur amb menys tensió que impulsa la corrent.
Com es resol això?
Per reduir la VD en un circuit, cal augmentar la mida (secció transversal) dels conductors – això es fa per disminuir la resistència total de la longitud del cable. Certament, mides més grans de cables de cobre o alumini augmenten el cost, per tant, és important calcular la VD i trobar la mida òptima de fils de tensió que reduirà la VD a nivells segurs mentre roman econòmicament viable.
Com calcules la caiguda de tensió?
La VD és la pèrdua de tensió causada pel flux de corrent a través d'una resistència. Quanta més resistència, més VD. Per comprovar la VD, utilitzeu un voltmetre connectat entre el punt on es vol mesurar la VD. En circuits DC i AC resistius, la suma de totes les caigudes de tensió a través de càrregues connectades en sèrie hauria de sumar-se a la tensió aplicada al circuit (Figura 1).
Cada dispositiu de càrrega ha de rebre la seva tensió nominal per funcionar correctament. Si no hi ha prou tensió, el dispositiu no funcionarà com hauria de fer-ho. Sempre heu de estar segurs que la tensió que esteu a punt de mesurar no supera el rang del voltmetre. Això pot ser difícil si la tensió és desconeguda. En aquest cas, sempre heu de començar amb el rang més alt. Intentar mesurar una tensió superior a la que el voltmetre pot manejar pot causar danys al voltmetre. Algunes vegades, podeu necessitar mesurar una tensió des d'un punt específic del circuit a terra o a un punt de referència comú (Figura 8-15). Per fer-ho, primer connecteu la sonda de prova comuna negra del voltmetre a la terra o al punt comú del circuit. Després, connecteu la sonda de prova roja al punt del circuit que vulgueu mesurar.
Per calcular la VD amb precisió per a una mida, longitud i corrent específica de cable, heu de conèixer amb precisió la resistència del tipus de cable que esteu utilitzant. No obstant això, l'AS3000 detalla un mètode simplificat que es pot utilitzar.
La taula següent està extreta de l'AS3000 – especifica 'Amps per %Vd' (amperios metres per % de caiguda de tensió) per cada mida de cable. Per calcular la VD d'un circuit en percentatge, multipliqueu la corrent (amperios) per la longitud del cable (metres); després dividiu aquest número d'Ohms pel valor de la taula.
Per exemple, un recorregut de 30m de cable de 6mm² que porta 3 fases de 32A resultarà en una caiguda del 1,5%: 32A x 30m = 960Am / 615 = 1,5%.
