Πώς λειτουργεί ο υπολογιστής πτώσης τάσης

1. Κατανόηση της πτώσης τάσης

Η πτώση τάσης είναι η μείωση του ηλεκτρικού δυναμικού καθώς το ρεύμα ρέει μέσα από έναν αγωγό. Κάθε καλώδιο έχει αντίσταση, και αυτή η αντίσταση μετατρέπει ένα μέρος της τάσης τροφοδοσίας σε θερμότητα. Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος του καλωδίου και όσο υψηλότερο το ρεύμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση που χάνεται πριν φτάσει στο φορτίο.

Γιατί έχει σημασία η πτώση τάσης

• Απόδοση εξοπλισμού: Τα φώτα χαμηλώνουν, τα ηλεκτρονικά δυσλειτουργούν και ο ευαίσθητος εξοπλισμός μπορεί να σβήσει ή να παρουσιάσει σφάλματα.
• Σπατάλη ενέργειας: Η τάση που χάνεται ως θερμότητα στο καλώδιο είναι ενέργεια που πληρώνετε αλλά δεν χρησιμοποιείτε ποτέ στο φορτίο.
• Κίνδυνος ασφαλείας: Οι κινητήρες και οι συμπιεστές καταναλώνουν περισσότερο ρεύμα για να αντισταθμίσουν τη χαμηλή τάση, προκαλώντας υπερθέρμανση και πρόωρη αστοχία.

Όρια κανονισμού ανά πρότυπο

Όλοι οι σημαντικοί ηλεκτρολογικοί κανονισμοί ορίζουν συνιστώμενα όρια για την τάση που μπορεί να χαθεί σε ένα κύκλωμα:

2. Επιλογή του προτύπου σας

Ο υπολογιστής υποστηρίζει τρία διεθνή ηλεκτρολογικά πρότυπα. Επιλέξτε αυτό που ισχύει για την τοποθεσία της εγκατάστασής σας και τις κανονιστικές απαιτήσεις.

NEC (NFPA 70)

Ο National Electrical Code καλύπτει οικιακές, εμπορικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις στις Ηνωμένες Πολιτείες, τον Καναδά και πολλές άλλες χώρες που υιοθετούν τα πρότυπα NFPA. Χρησιμοποιεί διατομές καλωδίων AWG και αγγλοσαξονικές μονάδες μέτρησης (πόδια).

Δοκιμάστε το πρότυπο NEC →

IEC 60364

Το πρότυπο της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής χρησιμοποιείται σε Ευρώπη, Ασία, Αφρική και Νότια Αμερική. Χρησιμοποιεί μετρικές διατομές καλωδίων (mm²) και μετρήσεις (μέτρα).

Δοκιμάστε το πρότυπο IEC →

BS 7671

Το Βρετανικό Πρότυπο (IET Wiring Regulations) διέπει τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις στο Ηνωμένο Βασίλειο. Χρησιμοποιεί μετρικές διατομές καλωδίων (mm²) και μετρήσεις (μέτρα) με επίπεδα τάσης ειδικά για το Ηνωμένο Βασίλειο.

Δοκιμάστε το πρότυπο BS 7671 →

3. Λειτουργία πτώσης τάσης

Χρησιμοποιήστε τη λειτουργία πτώσης τάσης όταν έχετε ήδη εγκατεστημένο καλώδιο (ή μια συγκεκριμένη διατομή στο μυαλό σας) και θέλετε να ελέγξετε αν πληροί τις απαιτήσεις του κανονισμού για το κύκλωμά σας.

Πότε να το χρησιμοποιήσετε:

• Επαλήθευση υπάρχουσας εγκατάστασης
• Έλεγχος αν μια προγραμματισμένη διατομή καλωδίου είναι επαρκής
• Σύγκριση πτώσης τάσης μεταξύ διαφορετικών διατομών καλωδίων

Βήματα:

1. Επιλέξτε το ηλεκτρολογικό πρότυπό σας (NEC, IEC ή BS 7671)
2. Ορίστε τη φάση, το υλικό αγωγού και τον τύπο μόνωσης
3. Εισαγάγετε την τάση συστήματος, το ρεύμα φορτίου και το μήκος καλωδίου μονής διαδρομής
4. Επιλέξτε τη διατομή καλωδίου που θέλετε να ελέγξετε
5. Κάντε κλικ στο Υπολογισμός για να δείτε τα αποτελέσματα πτώσης τάσης

Παράδειγμα

Ελέγξτε ένα φορτίο 20A σε χάλκινο καλώδιο #12 AWG, 120V μονοφασικό, 100 πόδια μονής διαδρομής:

Δοκιμάστε αυτό το παράδειγμα →

4. Λειτουργία διαστασιολόγησης καλωδίου

Χρησιμοποιήστε τη λειτουργία διαστασιολόγησης καλωδίου όταν χρειάζεται να προσδιορίσετε τη σωστή διατομή για ένα νέο κύκλωμα. Ο υπολογιστής λαμβάνει υπόψη τόσο την αντοχή σε ρεύμα όσο και την πτώση τάσης, και στη συνέχεια προτείνει το μικρότερο καλώδιο που ικανοποιεί και τις δύο απαιτήσεις.

Πότε να το χρησιμοποιήσετε:

• Σχεδιασμός νέου κυκλώματος από την αρχή
• Εύρεση της ελάχιστης διατομής καλωδίου για συμμόρφωση με τον κανονισμό
• Έλεγχος αντοχής σε ρεύμα και πτώσης τάσης μαζί

Βήματα:

1. Επιλέξτε το ηλεκτρολογικό πρότυπό σας
2. Ορίστε τη φάση, το υλικό αγωγού και τον τύπο μόνωσης
3. Επιλέξτε τύπο κυκλώματος: κλάδος ή τροφοδοσία
4. Εισαγάγετε την τάση συστήματος, το ρεύμα φορτίου και το μήκος καλωδίου μονής διαδρομής
5. Κάντε κλικ στο Υπολογισμός για να λάβετε τη συνιστώμενη διατομή καλωδίου

Παράδειγμα

Βρείτε το σωστό καλώδιο για ένα κύκλωμα κλάδου 20A, 120V μονοφασικό, 75 πόδια χαλκός:

Δοκιμάστε αυτό το παράδειγμα →

5. Προχωρημένες ρυθμίσεις

Ο πίνακας προχωρημένων ρυθμίσεων σας επιτρέπει να εφαρμόσετε συντελεστές μείωσης, να χρησιμοποιήσετε παράλληλα σύνολα αγωγών και να ενεργοποιήσετε τη διαστασιολόγηση κυκλωμάτων κινητήρα. Αυτές οι ρυθμίσεις επηρεάζουν τόσο τους υπολογισμούς αντοχής σε ρεύμα όσο και τις συστάσεις διατομής καλωδίου.

Μείωση αντοχής σε ρεύμα

Η μείωση αντοχής σε ρεύμα μειώνει τη δυνατότητα μεταφοράς ρεύματος ενός καλωδίου βάσει των συνθηκών εγκατάστασης. Εφαρμόζονται δύο παράγοντες:

• Θερμοκρασία περιβάλλοντος: Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα υπερβαίνει τους 30°C (86°F), η μόνωση του καλωδίου δεν μπορεί να αποβάλει τη θερμότητα τόσο αποτελεσματικά. Υψηλότερες θερμοκρασίες απαιτούν μεγαλύτερες διατομές καλωδίων.
• Πλήρωση σωλήνα: Όταν 4 ή περισσότεροι αγωγοί που μεταφέρουν ρεύμα μοιράζονται έναν σωλήνα, η αμοιβαία θέρμανση μειώνει την αντοχή σε ρεύμα κάθε αγωγού. Όσο περισσότεροι οι αγωγοί, τόσο μεγαλύτερη η μείωση.

Δοκιμάστε ένα παράδειγμα ζεστού περιβάλλοντος →

Παράλληλα σύνολα αγωγών

Για κυκλώματα πολύ υψηλού ρεύματος, η τοποθέτηση πολλαπλών συνόλων μικρότερων αγωγών σε παράλληλη σύνδεση μπορεί να είναι πιο πρακτική από έναν μεμονωμένο μεγάλο αγωγό. Κάθε σύνολο μοιράζεται το συνολικό ρεύμα εξίσου.

Διαστασιολόγηση κυκλωμάτων κινητήρα

Τα κυκλώματα κινητήρα απαιτούν αγωγούς διαστασιολογημένους στο 125% της ονομαστικής τιμής ρεύματος πλήρους φορτίου (FLA) του κινητήρα σύμφωνα με τον NEC 430.22. Η ενεργοποίηση αυτής της επιλογής εφαρμόζει αυτόματα τον πολλαπλασιαστή 125% στην τιμή ρεύματος.

Δοκιμάστε ένα παράδειγμα κυκλώματος κινητήρα →

6. Ανάγνωση των αποτελεσμάτων σας

Ο πίνακας αποτελεσμάτων δείχνει όλα όσα χρειάζεστε για να αξιολογήσετε τον σχεδιασμό του κυκλώματός σας. Αυτό σημαίνει κάθε μέρος.

Κατάσταση επιτυχίας / αποτυχίας

Ο υπολογιστής συγκρίνει το ποσοστό πτώσης τάσης σας με το ισχύον όριο κανονισμού. Ένα πράσινο "Επιτυχία" σημαίνει ότι το καλώδιό σας πληροί τις απαιτήσεις. Ένα κόκκινο "Υπέρβαση ορίου" σημαίνει ότι χρειάζεστε μεγαλύτερο καλώδιο ή μικρότερη απόσταση.

Καθοριστικός παράγοντας

Στη λειτουργία διαστασιολόγησης καλωδίου, το αποτέλεσμα δείχνει αν η αντοχή σε ρεύμα ή η πτώση τάσης καθόρισε την τελική σύσταση:

• Η αντοχή σε ρεύμα καθορίζει: Το καλώδιο πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο για να μεταφέρει το ρεύμα με ασφάλεια. Αυτό είναι συνηθισμένο για σύντομες αποστάσεις με υψηλό ρεύμα.
• Η πτώση τάσης καθορίζει: Το καλώδιο πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο για να κρατήσει την πτώση τάσης εντός ορίων. Αυτό είναι συνηθισμένο για μεγάλες αποστάσεις σε χαμηλότερες τάσεις.

Πίνακας εναλλακτικών

Ο πίνακας εναλλακτικών δείχνει κοντινές διατομές καλωδίων με το ποσοστό πτώσης τάσης και την κατάσταση επιτυχίας/αποτυχίας, ώστε να μπορείτε να συγκρίνετε επιλογές και να επιλέξετε το πιο οικονομικό συμβατό μέγεθος.