Пояснення до спаду напруги

Спад напруги (VD) відбувається, коли напруга на кінці прокладки кабелю нижча, ніж на початку. Будь-яка довжина або розмір дротів має певний опір, і пропускання струму через цей опір призведе до спаду напруги. Зростання довжини кабелю призводить до пропорційного зростання його опору та реактивності. Тому VD є особливо проблематичним для довгих прокладок кабелю, наприклад, у великих будівлях або на великих територіях, таких як ферми. Цей метод часто використовується при правильному виборі провідників у будь-якій однофазній електричній схемі між лініями. Це можна виміряти за допомогою калькулятора спаду напруги.

Електричні кабелі, що переносять струм, завжди мають внутрішній опір або імпеданс, що протиставляється потоку струму. VD вимірюється як кількість втрат напруги, яка відбувається через всю або частину схеми через те, що називається "імпедансом" кабелю, в вольтах.

Занадто великий VD в поперечному перерізі кабелю може призвести до мерехтіння світилля або їх слабкого свічення, поганого нагріву обігрівачів, а також до того, що двигуни працюють горячіше, ніж зазвичай, і вигорають. Ця умова призводить до того, що навантаження працює важче при меншій напрузі, що підштовхує струм.

Як це вирішується?

Щоб зменшити VD в схемі, необхідно збільшити розмір (поперечний переріз) провідників — це робиться для зниження загального опору довжини кабелю. Безумовно, більші розміри медних або алюмінієвих кабелів збільшують вартість, тому важливо розрахувати VD і знайти оптимальний розмір проводів, який знизить VD до безпечних рівнів, залишаючись економічно вигідним.

Як розрахувати спад напруги?

VD — це втрата напруги, спричинена потоком струму через опір. Чим більший опір, тим більший VD. Для перевірки VD використовуйте вольтметр, підключений між точками, де має відбуватися вимірювання VD. У DC схемах і AC резистивних схемах загальна сума всіх випадків спаду напруги через серійно з'єднані навантаження повинна складати напругу, прикладену до схеми (Рисунок 1).

Кожне пристрій навантаження повинно отримувати свою номінальну напругу для правильного функціонування. Якщо недостатньо напруги, пристрій не буде працювати, як повинен. Ви завжди повинні бути впевнені, що напруга, яку ви збираєтесь вимірювати, не перевищує діапазон вольтметра. Це може бути важко, якщо напруга невідома. Якщо це так, ви завжди повинні починати з найвищого діапазону. Спроба вимірювання напруги, яка вища, ніж може обробити вольтметр, може призвести до його пошкодження. Іноді вам може бути необхідно виміряти напругу від певної точки схеми до землі або загальної точки землі (Рисунок 8-15). Для цього спочатку підключіть чорну загальну тестову сонду вольтметра до землі або загальної точки схеми. Потім підключіть червону тестову сонду до будь-якої точки схеми, яку ви хочете виміряти.

Для точного розрахунку VD для заданого розміру, довжини та струму кабелю, вам потрібно точно знати опір типу кабелю, який ви використовуєте. Однак AS3000 описує спрощений метод, який можна використовувати.

Нижче наведено таблицю з AS3000 — вона визначає «Ампер за %Vd» (ампер-метри за % спаду напруги) для кожного розміру кабелю. Для розрахунку VD для схеми у відсотках, помножте струм (ампери) на довжину кабелю (метри); потім поділіть це число Ом на значення в таблиці.

Наприклад, прокладка 30 метрів кабелю 6 мм², що несе 3-фазний струм 32 А, призведе до спаду 1,5%: 32 А x 30 м = 960 Ам / 615 = 1,5%.