Spanningsdaling uitgelegd

Spanningsval (VD) treedt op wanneer de spanning aan het einde van een kabelbaan lager is dan aan het begin. Elke lengte of grootte van draden heeft enige weerstand, en door stroom door deze dc-weerstand te laten lopen, zal de spanning dalen. Naarmate de lengte van de kabel toeneemt, neemt ook de weerstand en reactantie proportioneel toe. Daarom is VD vooral een probleem bij lange kabelbanen, bijvoorbeeld in grotere gebouwen of op grotere terreinen zoals boerderijen. Deze techniek wordt vaak gebruikt bij het correct afmeten van geleiders in elke enkele fase, lijn naar lijn elektrische schakeling. Dit kan worden gemeten met een spanningsvalcalculator.

Elektrische kabels die stroom vervoeren hebben altijd inherente weerstand, of impedantie, tegen de stroomstroom. VD wordt gemeten als het bedrag van spanningverlies dat optreedt over geheel of een deel van een schakeling wegens wat bekend staat als kabel "impedantie" in volt.

Te veel VD in een kabeldoorsnede kan zorgen voor flikkerende of slecht brandende lampen, slecht verwarmende verwarmingsapparaten en motoren die heter lopen dan normaal en uitbranden. Deze situatie zorgt ervoor dat de belasting harder moet werken met minder spanning die de stroom duwt.

Hoe wordt dit opgelost?

Om de VD in een schakeling te verlagen, moet je de grootte (doorsnede) van je geleiders vergroten - dit wordt gedaan om de totale weerstand van de kabellengte te verlagen. Zeker, grotere koper- of aluminiumkabelmaten verhogen de kosten, dus het is belangrijk om de VD te berekenen en de optimale spanningssnoermaat te vinden die de VD tot veilige niveaus verlaagt terwijl het kosteneffectief blijft.

Hoe bereken je spanningsval?

VD is het verlies aan spanning veroorzaakt door de stroomstroom door een weerstand. Hoe groter de weerstand, hoe groter de VD. Om de VD te controleren, gebruik een voltmeter verbonden tussen het punt waar de VD gemeten moet worden. In DC-schakelingen en AC-resistieve schakelingen moeten de totale spanningverliezen over reeksverbonden belastingen optellen tot de spanning die op de schakeling wordt aangebracht (Figuur 1).

Elk belastingsapparaat moet zijn genoemde spanning ontvangen om goed te functioneren. Als er niet genoeg spanning beschikbaar is, zal het apparaat niet zo werken als het zou moeten. Je moet er altijd zeker van zijn dat de spanning die je gaat meten niet het bereik van de voltmeter overschrijdt. Dit kan moeilijk zijn als de spanning onbekend is. Als dat het geval is, moet je altijd beginnen met het hoogste bereik. Proberen een hogere spanning te meten dan de voltmeter aankan, kan schade aan de voltmeter veroorzaken. Soms moet je een spanning meten vanaf een specifiek punt in de schakeling naar aarde of een gemeenschappelijk referentiepunt (Figuur 8-15). Doe dit door eerst de zwarte gemeenschappelijke testsonde van de voltmeter aan de schakelingaarde of gemeenschappelijk te verbinden. Verbind dan de rode testsonde met welk punt in de schakeling je wilt meten.

Om de VD nauwkeurig te berekenen voor een bepaalde kabelmaat, lengte en stroom, moet je de weerstand van het type kabel dat je gebruikt nauwkeurig kennen. Echter, AS3000 geeft een vereenvoudigde methode die gebruikt kan worden.

De onderstaande tabel is afkomstig van AS3000 - het specificeert 'Am per %Vd' (ampère meter per % spanningsval) voor elke kabelmaat. Om de VD voor een schakeling als percentage te berekenen, vermenigvuldig de stroom (ampères) met de kabellengte (meter); deel vervolgens dit Ohm-getal door de waarde in de tabel.

Bijvoorbeeld, een 30m baan van 6mm² kabel die 3-fase 32A draagt, resulteert in 1.5% val: 32A x 30m = 960Am / 615 = 1.5%.