전압 강하
전기 응용을 위한 전압 강하에 대한 참조 데이터 및 엔지니어링 정보.
개요
전압 강하는 전류가 도체 저항을 통해 흐를 때 발생하여 부하에서 사용 가능한 전압을 줄입니다. 국가 전기 코드(NEC)는 분기 회로에서 전압 강하를 3%, 총 5%(피더 + 분기)로 제한할 것을 권장합니다. 정확한 전압 강하 계산은 올바른 도체 크기 선택과 장비가 정격 전압 범위 내에서 작동하도록 보장하는 데 도움이 됩니다.
주요 공식
옴의 법칙 접근:
여기서 도체의 저항은:
계수 2는 단상 회로에서 공급 및 리턴 도체를 모두 고려합니다.
원형 밀 접근:
이 형태는 Ω·circular-mils/ft의 비저항 K와 circular mils의 와이어 면적 A를 사용하여 별도의 저항률 변환이 필요하지 않습니다.
단순화된 구리 공식:
여기서 f는 아래 도체 표의 사전 계산 계수(1000 ft당 암페어당 볼트), I는 암페어 단위의 부하 전류, L은 피트 단위의 단방향 와이어 길이입니다.
변수
| 기호 | 설명 | Units |
|---|---|---|
| ΔV | Voltage drop | V |
| I | Load current | A |
| R | Conductor resistance | Ω |
| ρ | Material resistivity | Ω·mm²/m |
| L | One-way conductor length | ft or m |
| A | Conductor cross-sectional area | circular mils or mm² |
| K | Specific resistivity | Ω·circular-mils/ft |
| P | Phase constant (single-phase = 2, three-phase = 1.732) | — |
| f | Simplified voltage-drop factor | V/(A·1000 ft) |
비저항(K 값)
재료 | K (77–121 °F) (Ω·cmil/ft) | K (122–167 °F) (Ω·cmil/ft) |
|---|---|---|
| 단선 구리 | 11 | 12 |
| 연선 구리 | 11 | 12 |
| 단선 알루미늄 | 18 | 20 |
| 연선 알루미늄 | 19 | 20 |
출처: engineeringtoolbox.com
계산기
전압 강하 — 원형 밀 방법
단위 변환기
전압 강하 단위 변환기
소스 예제
예 - 전압 강하: 단상 구리 회로의 경우 전압 강하는 도체 저항, 전류, 단방향 길이에서 계산되며 리턴 경로는 상수에 포함됩니다. 예 - 비저항 및 전압 강하: 도체 면적을 circular mils로 하여 ft당 ohm-circular-mils의 재료 K 값을 사용하면 SI와 AWG 단위를 혼합하지 않습니다.
구리 도체 전압 강하 계수
AWG 크기 | 미터법 (mm²) | 단상 f (V/(A·kft)) | 3상 f (V/(A·kft)) |
|---|---|---|---|
| 14 | 2.08 | 0.476 | 0.42 |
| 12 | 3.31 | 0.313 | 0.26 |
| 10 | 5.26 | 0.196 | 0.17 |
| 8 | 8.37 | 0.125 | 0.11 |
| 6 | 13.3 | 0.0833 | 0.071 |
| 4 | 21.2 | 0.0538 | 0.046 |
| 2 | 33.6 | 0.0323 | 0.028 |
| 1/0 | 53.5 | 0.0269 | 0.023 |
| 2/0 | 67.4 | 0.0222 | 0.02 |
| 4/0 | 107.2 | 0.0161 | 0.014 |
| 250 | 127 | 0.0147 | 0.013 |
| 300 | 152 | 0.0131 | 0.011 |
| 400 | 203 | 0.0115 | 0.009 |
| 500 | 253 | 0.0101 | 0.009 |
출처: engineeringtoolbox.com
도체 단면적 대비 전압 강하 계수
복원된 원본 소스 표
다음 표는 완전한 참조 데이터를 보존하기 위해 원본 소스 페이지에서 복원되었습니다.
구리 도체 - 전압 강하
AWG | 미터법 mm2 | 계수 - f - | 계수 - f - |
|---|---|---|---|
| 단상 | 3-phase | — | — |
| 14 | 2.08 | 0.476 | 0.42 |
| 12 | 3.31 | 0.313 | 0.26 |
| 10 | 5.26 | 0.196 | 0.17 |
| 8 | 8.37 | 0.125 | 0.11 |
| 6 | 13.3 | 0.0833 | 0.071 |
| 4 | 21.2 | 0.0538 | 0.046 |
| 3 | — | 0.0431 | 0.038 |
| 2 | 33.6 | 0.0323 | 0.028 |
| 1 | 42.4 | 0.0323 | 0.028 |
| 1/0 | 53.5 | 0.0269 | 0.023 |
| 2/0 | 67.4 | 0.0222 | 0.02 |
| 3/0 | 85 | 0.019 | 0.016 |
| 4/0 | 107.2 | 0.0161 | 0.014 |
| 250 | — | 0.0147 | 0.013 |
| 300 | — | 0.0131 | 0.011 |
| 350 | — | 0.0121 | 0.011 |
| 400 | — | 0.0115 | 0.009 |
| 500 | — | 0.0101 | 0.009 |
출처: engineeringtoolbox.com
공학 참고 사항
- 온도가 중요합니다. 도체 저항은 온도에 따라 상승합니다. 121 °F(49 °C) 이상에서 작동하는 회로에는 더 높은 K 값을 사용하세요.
- 병렬 도체. 병렬 배선의 경우 총 전류를 병렬 경로 수로 나누고 각 경로를 별도로 계산하세요.
- NEC 권장 사항. NEC(NFPA 70)는 분기 회로에서 최대 3%의 전압 강하와 총 5%(피더 + 분기 결합)를 제안합니다.
- 알루미늄 도체. 알루미늄은 구리의 약 1.6배 저항률을 가집니다. 위의 K 값과 계수는 이 차이를 반영합니다.
- 도관 및 표피 효과. 더 높은 주파수 또는 강자성 도관에서 유효 저항이 증가합니다. 여기 공식은 비철 금속 레이스웨이의 DC 또는 60 Hz를 가정합니다.
- 단순화된 공식 한계. 계수 기반 방법은 표준 건물 배선 온도에서 구리에 대해 보정됩니다. 알루미늄 또는 고온 설계의 경우 적절한 K 값으로 원형 밀 공식을 사용하세요.