Spannungsabfallrechner
Dies ist ein Taschenrechner zur Schätzung der Spannungsabstürze in der Schaltung. Die Registerkarte „NEC-Daten“ basiert auf den Widerstands- und Widerstandsdaten der National Electrical Code (NEC). Die Registerkarte „Schätzung des Widerstands“ basiert auf den geschätzten Widerstandsdaten, die auf der Leitungsgröße basieren. Klicken Sie auf die Registerkarte "Andere", um benutzerdefinierte Widerstands- oder Impedanzdaten zu verwenden, z. B. Daten von anderen Standard- oder Drahtherstellern.
Wenn der Strom durch den Draht geht, wird er von einem elektrischen Potenzial (Spannung) angetrieben und erfordert einen Rückdruck, der über das durch den Draht verursachte Niveau hinausgeht. Spannungsabfall ist die Menge an elektrischem Potenzial (Spannung) Verlust, der durch den umgekehrten Druck des Drahtes verursacht wird. Wenn der Strom wechselt, wird dieser entgegengesetzte Druck Impedanz genannt. Die Impedanz ist ein Vektor oder eine zweidimensionale Größe, die aus einem Widerstand und einem elektrischen Widerstand (ein elektrisches Feld, das auf eine Änderung des Stroms reagiert) besteht. Wenn der Strom DC ist, wird der gegenteilige Druck als Widerstand bezeichnet.
Übermäßiger Spannungsabfall in der Schaltung führt dazu, dass die Lampe flackert oder nicht brennt, die Heizung ist schlecht erhitzt, der Motor läuft bei Temperaturen über der normalen und brennt. Es wird empfohlen, dass der Druckabfall bei voller Ladung weniger als 5 % beträgt. Dies kann durch die Auswahl des richtigen Drahts und die sorgfältige Verwendung von Verlängerungskabeln und ähnlichen Geräten erreicht werden.
Es gibt vier Hauptursachen für den Stromausfall:
Zunächst geht es um die Wahl des elektrischen Materials. Silber, Kupfer, Gold und Aluminium sind die elektrisch leistungsfähigsten Metalle. Kupfer und Aluminium sind die am häufigsten verwendeten Drahtmaterialien, da sie im Vergleich zu Silber und Gold relativ günstig sind. Für eine bestimmte Länge und Leitungsgröße ist Kupfer ein besserer Leiter als Aluminium und hat einen geringeren Spannungsabfall als Aluminium.
Die Kabelgröße ist ein weiterer wichtiger Faktor bei der Bestimmung des Druckabfalls. Größere Drahtgrößen (draht mit größeren Durchmessern) haben einen geringeren Spannungsabfall als kleinere Drahtgrößen der gleichen Länge. In den Vereinigten Staaten wird der Drahtdurchmesser für jede Reduzierung von 6 Drahtgrößen verdoppelt, und für jede Reduzierung von 3 Drahtgrößen wird der Drahtquerschnittbereich verdoppelt. In der Meter-Spezifikation beträgt die Spezifikation das 10-fache des Durchmessers (in Millimetern), daher beträgt der Durchmesser des Leitungsdrahtes 50 Meter 5 mm.
Ein weiterer entscheidender Faktor für den Druckabfall ist die Drahtlänge. Für die gleiche Drahtgröße haben kürzere Drähte einen geringeren Spannungsabfall als längere Drähte. Wenn die Länge eines Drahtes oder Kabels sehr lang wird, wird der Spannungsabfall wichtig. Normalerweise ist dies kein Problem in der elektrischen Schaltung im Haus, kann aber bei der Anbindung von Drähten an Nebengebäude, Brunnenpumpen usw. ein Problem werden.
Schließlich wirkt sich der Stromverbrauch auf das Spannungsabfallniveau aus; Die Erhöhung des Stroms durch den Draht führt zu einer Erhöhung der Spannungsabfälle. Die Trägerflusskapazität wird oft als Trägerfluss bezeichnet, d.h. die maximale Anzahl von Elektronen, die gleichzeitig angetrieben werden können, und ndash Ampere-Kapazität ist eine Abkürzung für Ampere-Kapazität.
Der Stromverbrauch des Drahtes hängt von vielen Faktoren ab. Das Grundmaterial für die Herstellung von Drähten ist natürlich ein wichtiger Einschränkungsfaktor. Wenn Wechselstrom über die Leitung übertragen wird, wirkt sich die Wechselstromgeschwindigkeit auf die Trägerflussrate aus. Die Betriebstemperatur des Drahtes wirkt sich auch auf den Trägerfluss aus.
Kabel werden normalerweise als Bündel verwendet, und wenn sie zusammengeführt werden, wirkt sich die Gesamtwärme, die sie erzeugen, auf den Trägerfluss und den Spannungsabfall aus. Daher müssen strenge Regeln für die Bündelung von Kabeln eingehalten werden.
Die Kabelwahl folgt zwei Hauptprinzipien. Zunächst sollte das Kabel in der Lage sein, die auf es angewendete Strombelastung ohne Überhitzung zu widerstehen. Es sollte in der Lage sein, dies unter den extremen Temperaturbedingungen zu tun, die während der gesamten Arbeitsdauer begegnet werden. Zweitens sollte es eine zuverlässige Erdung bereitstellen, um (i) die Spannung, mit der die Menschen in Kontakt kommen, auf ein sicheres Niveau zu begrenzen und (ii) Fehlerstrom zu ermöglichen, die Sicherung für kurze Zeit auszulösen.
Spannungsabfall berechnen
Das Ohm-Gesetz ist ein sehr grundlegendes Gesetz zur Berechnung von Spannungsfällen:
und VTropfen. = ich r
von denen:
Der Widerstand eines Drahtes wird normalerweise gemessen und als Widerstand einer bestimmten Länge angegeben, normalerweise in Ohm pro Kilometer oder Ohm pro 1000 Fuß. Darüber hinaus ist die Stromleitung rückwärts. Daher ändert sich die Formel für eine einphasige oder Gleichstromschaltung zu:
und VTropfen. = 2 I R L
Die Formel für eine dreiphasige Schaltung wird:
und VTropfen. = & Radikale3ich liebe dich
von denen:
Typische AWG-Kabelgröße
AWG (American Line Graph) ist ein Drahtgröße-System, das hauptsächlich in Nordamerika verwendet wird, um den Durchmesser von runden, gefüllten, nicht eisenleitenden elektrischen Leitungen zu messen. Hier ist eine Liste der typischen AWG-Fäden und deren Größen:
US-Linienregeln. | Durchmesser | Linie ↓ | Fläche | Kupfer-Widerstand | ||||
Zoll. | und Millimeter | Jeder Zentimeter | Jeder Zentimeter | Der Kcmil | und Millimeter2 | und Omega; / Kilometer | und Omega; / 1000 Fuß | |
0000 (4/0) | 0,4600 | 11,684 | nach 2.17 | 0,856 | 212 | 107 | 0,1608 | von 0,04901 |
000 (3/0) | 0,4096 | 10,404 | nach 2,44 | 0,961 | 168 | von 85.0 | 0,2028 | von 0,06180 |
von 00 (2/0) | 0,3648 | 9,266 | nach 2,74 | von 1,08 | 133 | Die 67,4 | 0,2557 | von 0,07793 |
0 (1/0) | 0,3249 | nach 8.252 | Die 3.08 | nach 1.21 | 106 | und 53,5 | 0,3224 | von 0,09827 |
eins | 0,2893 | Siehe 3.348 | nach 3,46 | von 1,36 | von 83,7 | Das 42,4 | 0,4066 | 0,1239 |
2 | 0,2576 | 6.544 | nach 3,88 | von 1,53 | 66,4 | Die 33,6 | von 0,5127 | 0,1563 |
3 | 0,2294 | 5,827 | nach 4.36 | von 1,72 | 52,6 | für 26,7 | 0,6465 | 0,1970 |
vier. | 0,2043 | 5,189 | nach 4,89 | von 1,93 | Das 41,7 | Das 21.2 | 0,8152 | 0,2485 |
5 | 0,1819 | nach 621 | und 5,50 | nach 2,16 | von 33,1 | nach 16,8 | von 1.028 | von 0.3133 |
6 | 0,1620 | nach 4.115 | nach 6.17 | nach 2,43 | für 26,3 | und 13,3 | nach 1.296 | 0,3951 |
sieben. | 0,1443 | nach 3.665 | nach 6,93 | nach 2,73 | für 20,8 | und 10,5 | von 1,634 | 0,4982 |
8 | 0,1285 | nach 3.264 | nach 7,78 | Die 3.06 | nach 16,5 | für 8,37 | von 2.061 | 0,6282 |
9 | 0,1144 | nach 2.906 | von 8,74 | nach 3,44 | und 13.1 | nach 6,63 | nach 2.599 | 0,7921 |
10 | 0,1019 | nach 2.588 | von 9,81 | nach 3,86 | und 10,4 | Die 5.26 | nach 3.277 | 0,9989 |
11 | von 0,907 | nach 2.305 | und 11.0 | nach 4.34 | nach 8.23 | nach 4.17 | nach 4.132 | von 1.260 |
12 | von 0,808 | von 2.053 | nach 12.4 | nach 4,87 | nach 6,53 | nach 3.31 | 5.211 von | von 1,588 |
13 | von 0,0720 | von 1,828 | und 13,9 | Die 5,47 | Die 5.18 | nach 2.62 | 6.571 | nach 2.003 |
14 | von 0,641 | von 1,628 | Das 15,6 | nach 6.14 | nach 4.11 | Die 2.08 | 8,286 | nach 2.525 |
15 | von 0.0571 | von 1.450 | und 17,5 | nach 6,90 | nach 3,26 | von 1,65 | 10 und 45 | 3,184 |
16 | von 0,508 | nach 1.291 | nach 19,7 | nach 7,75 | nach 2,58 | von 1,31 | Das 13.17 | 4,016 |
17 | von 0,453 | nach 1.150 | nach 22.1 | für 8,70 | Die 2.05 | und 1.04 | von 16,61 | 5,064 |
18 | von 0,403 | von 1.024 | Das 24,8 | von 9,77 | von 1,62 | 0,823 | für 20,95 | 6,385 |
19 | von 0,359 | 0,912 | für 27,9 | und 11.0 | von 1.29 | 0,653 | für 26,42 | von 8,051. |
20 | von 0,0320 | 0,812 | Das 31.3 | nach 12.3 | und 1.02 | von 0,518 | von 33,31 | 10 und 15 |
21 | von 0,285 | von 0,723 | von 35,1 | und 13,8 | 0,810 | von 0,410 | für 42,00 | von 12,80 |
22 | von 0,253 | 0,644 | von 39,5 | und 15,5 | 0,642 | von 0,326 | 52,96 | Das 16.14 |
23 | von 0,226 | von 0,573 | 44,3 | Das 17,4 | 0,509 | 0,258 | von 66,79 | für 20,36 |
24 | von 0,0201 | von 0,511 | 49,7 | Das 19.6 | 0,404 | von 0,205 | von 84,22 | von 25,67 |
25 | von 0,179 | 0,455 | und 55,9 | und 22.0 | von 0,320 | 0,162 | 106,2 | Das 32,37 |
26 | von 0,159 | 0,405 | Die 62,7 | Das 24,7 | 0,254 | 0,129 | von 133,9 | von 40,81 |
27 | von 0,142 | 0,361 | 70,4 | für 27,7 | von 0,202 | von 0,102 | 168,9 | 51,47 |
28 | von 0,126 | von 0,321 | von 79,1 | Das 31.1 | von 0,160 | von 0,0810 | von 212,9 | von 64,90 |
29 | von 0,113 | 0,286 | von 88,8 | von 35.0 | 0,127 | von 0,642 | 268,5 | von 81,84 |
30 | von 0,0100 | 0,255 | von 99,7 | von 39,3 | von 0,101 | von 0,509 | 338,6 | von 103,2 |
31 | 0,00893 | 0,227 | 112 | Das 44,1 | von 0,0797 | von 0,404 | 426,9 | von 130.1 |
32 | 0,00795 | von 0,202 | 126 | von 49,5 | von 0,0632 | von 0,0320 | von 538,3 | 164,1 |
33 | 0,00708 | von 0,180 | 141 | 55,6 | von 0,501 | 0,0254 | von 678,8 | 206,9 |
34 | 0,00630 | von 0,160 | 159 | Die 62,4 | von 0,0398 | von 0,0201 | 856.0 | 260,9 |
35 | 0,00561 | 0,143 | 178 | von 70.1 | von 0,0315 | von 0,160 | 1079 | von 329,0 |
36 | von 0.00500 | 0,127 | 200 | und 78,7 | von 0,250 | von 0,127 | 1361 | von 414,8 |
37 | 0,00445 | 0,113 | 225 | von 88,4 | 0,0198 | von 0,0100 | 1716 | 523,1 |
38 | 0,00397 | von 0,101 | 252 | von 99,3 | 0,0157 | von 00797 | 2164 | 659,6 |
39 | 0,00353 | von 0,0897 | 283 | 111 | von 0,0125 | 0,00632 | 2729 | von 831,8 |
40 | 0,00314 | von 0,0799 | 318 | 125 | 0,00989 | von 00501 | 3441 | 1049 |