падение напряжения

Обзор

Падение напряжения возникает при протекании электрического тока через сопротивление проводника, что снижает доступное напряжение на нагрузке. Национальный электротехнический кодекс (NEC) рекомендует ограничивать падение напряжения до 3% на ответвленных цепях и 5% в сумме (магистраль плюс ответвление). Точные расчеты падения напряжения помогают выбрать правильное сечение проводника и обеспечить работу оборудования в пределах его номинального диапазона напряжения.

Основные формулы

Метод на основе закона Ома:

$\Delta V = I \times R$

где сопротивление проводника равно:

$R = \frac{\rho \times 2L}{A}$

Коэффициент 2 учитывает как подающий, так и обратный проводники в однофазной цепи.

Метод круговых милей:

$\Delta V = \frac{K \cdot P \cdot L \cdot I}{A}$

Эта форма использует удельное сопротивление K в Ω·круговых милях/фут и площадь провода A в круговых милях, исключая необходимость отдельного пересчета удельного сопротивления.

Упрощенная формула для меди:

$\Delta V = f \cdot I \cdot L$

где f — заранее вычисленный фактор (вольт на ампер на 1000 футов) из таблицы проводников ниже, I — ток нагрузки в амперах, а L — длина провода в одну сторону в футах.

Переменные

Удельное сопротивление (Значения K)

Калькулятор

Конвертер единиц

Примеры из источников

Пример - Падение напряжения: для однофазной медной цепи падение напряжения рассчитывается на основе сопротивления проводника, тока и односторонней длины с учётом обратного пути через фазовую константу. Пример - Удельное сопротивление и падение напряжения: используйте значение K материала в ом-циркулярных милах на фут с площадью проводника в циркулярных милах, чтобы избежать смешивания единиц СИ и AWG.

Факторы падения напряжения для медного проводника

Восстановленные оригинальные исходные таблицы

Следующие таблицы восстановлены с исходной страницы для сохранения полных справочных данных.

Медный проводник - Падение напряжения

Инженерные заметки

• Температура важна. Сопротивление проводника увеличивается с температурой. Используйте более высокое значение K для цепей, работающих выше 121 °F (49 °C).
• Параллельные проводники. Для параллельных цепей разделите общий ток на количество параллельных путей и рассчитайте каждый путь отдельно.
• Рекомендации NEC. NEC (NFPA 70) предлагает максимальное падение напряжения 3% на ответвленных цепях и 5% в сумме (фидер плюс ответвление вместе).
• Алюминиевые проводники. Алюминий имеет примерно в 1,6 раза удельное сопротивление, чем медь; значения K и коэффициенты выше отражают это различие.
• Кабелепровод и поверхностный эффект. На более высоких частотах или в ферромагнитном кабелепроводе эффективное сопротивление увеличивается. Формулы здесь предполагают постоянный ток или 60 Гц в неметаллических кабельных лотках.
• Ограничения упрощённой формулы. Метод, основанный на коэффициентах, откалиброван для меди при стандартных температурах строительных проводов. Для алюминиевых или высокотемпературных конструкций используйте формулу в круговых милсах с соответствующим значением K.

Ссылки

• Engineering ToolBox — Падение напряжения