Spanningsvalcalculator

Bereken hoeveel spanning een draad daadwerkelijk verliest door weerstand, de minimale meter die nodig is om dat verlies onder een bepaald percentage te houden, of de maximale stroom of lengte die een bepaalde draad aankan - voor gelijkstroom-, eenfasige en driefasige circuits.

Voor persoonlijke planning en algemene referentie: verifieer belangrijke resultaten wanneer dat nodig is.

Begin met rekenen

Jouw inbreng

Selecteer een berekeningstype, voer uw circuitparameters in en klik vervolgens op Berekenen om de spanningsval, draadgrootte, maximale stroom of maximale lengte te zien met een stapsgewijze oplossing.

Waarom draad zelf een weerstand heeft die de moeite waard is om te berekenen

Elke echte draad heeft enige weerstand, zelfs koper, en die weerstand verbruikt een kleine hoeveelheid spanning over de lengte van de draad voordat deze ooit de belasting bereikt. Het is de wet van Ohm die op de draad zelf wordt toegepast in plaats van op het apparaat aan het uiteinde ervan: hoe langer en dunner de draad, hoe meer spanning hij onderweg stilletjes absorbeert.

R = (ρ × Length) ÷ Circular mils

Voltage drop = Current × R × Circuit factor

De circuitfactor houdt rekening met het feit dat stroom een ​​lus moet voltooien: voor gelijkstroom- en enkelfasige circuits is dit 2, omdat de stroom naar de belasting gaat en terug door een tweede geleider, waardoor de effectieve draadlengte waar de stroom doorheen gaat, wordt verdubbeld. Driefasige circuits gebruiken in plaats daarvan ongeveer 1,732 (√3), wat aangeeft hoe drie geleiders de belasting delen.

Een uitgewerkt voorbeeld

Neem een ​​eenfasig circuit van 15 A, 120 V, dat 30 meter loopt op koperdraad van 12 AWG:

R = (12.9 × 100) ÷ 6,530 ≈ 0.1976 Ω

VD = 15 × 0.1976 × 2 ≈ 5.93 V

VD% = 5.93 ÷ 120 × 100 ≈ 4.9%

Dat is al boven de richtlijn van 3% die vaak wordt aangehaald voor vertakte circuits, wat precies het soort resultaat is dat een echte installatie naar een zwaardere maat zoals 10 AWG duwt, of naar het verkorten van de run als dat een optie is.

Wat de NEC-richtlijnen eigenlijk zeggen

De informatieve aantekeningen van de National Electrical Code suggereren dat de spanningsdaling op een vertakt circuit moet worden beperkt tot ongeveer 3% en in totaal niet meer dan ongeveer 5% vanaf de service-ingang tot de verste belasting, als doel voor een redelijk efficiënte werking. Dit zijn in de meeste rechtsgebieden eerder aanbevelingen dan een overtreding van de harde code, maar het overschrijden ervan is niet onschadelijk: een motor die op een chronisch lage spanning draait, trekt meer stroom om dit goed te maken en wordt heter, en LED-drivers en elektronica kunnen zich onvoorspelbaar gedragen buiten hun nominale ingangsbereik. Lokale codes en specifieke apparatuur kunnen strengere limieten opleggen, dus controleer altijd de werkelijke vereisten voor de betreffende installatie.

Het terugbrengen van de spanning onder een doel

Er zijn eigenlijk maar vier hendels, en ze volgen allemaal rechtstreeks uit de formule: gebruik een grotere draaddikte (lagere weerstand per voet), verkort de looptijd als de lay-out dit toestaat, verminder de stroom die het circuit voert, of verhoog de systeemspanning zodat hetzelfde vermogen bij een lagere stroom beweegt. Draaddikte is meestal het praktische antwoord voor een bestaande lay-out, omdat het vaak gemakkelijker is om een ​​geleider groter te maken dan een paneel of een belasting te verplaatsen.

Gerelateerde elektrische berekeningen

Deze rekenmachine is in feite de wet van Ohm die specifiek wordt toegepast op draadweerstand - voor de meer algemene V = I × R-relatie, zie deRekenmachine van de wet van Ohm, en voor bredere berekeningen van het vermogen en de kosten van apparaten, deelektriciteit rekenmachine.

Veelgestelde vragen

Wat is spanningsval?

Spanningsval is de spanningsdaling langs een draad als gevolg van weerstand. Overmatig vallen kan leiden tot gedimd licht, motorproblemen en NEC-overtredingen.

Wat veroorzaakt spanningsval in draden?

Lange runs, kleine draaddikte en hoge stroom verhogen allemaal de val. Koper en aluminium hebben een verschillende soortelijke weerstand; aluminium heeft een grotere dikte nodig voor dezelfde druppel.

Wat is een acceptabele spanningsval?

NEC-informatienota's mikken vaak op een daling van 3% op vertakte circuits en op een totaal van 5% van service tot belasting voor een efficiënt ontwerp - lokale codes kunnen variëren.

Hoe verminder ik de spanningsval?

Gebruik een grotere draaddikte, verkort de looptijd, verminder de belastingsstroom of verhoog de systeemspanning. Voor lange voedingen kunnen parallelle geleiders per code worden toegestaan.

Hoe gebruik ik deze spanningsvalcalculator?

Voer de draadgrootte, het materiaal, de lengte, de stroom en de spanning in en klik vervolgens op Berekenen. Daling in volt en percentage verschijnt in de NEC-begeleidingscontext.

Waarom wordt de berekening vermenigvuldigd met 2 voor gelijkstroom- en enkelfasige circuits?

De stroom moet naar de belasting gaan en terug naar de bron om het circuit te voltooien, dus een draadtraject van 30 meter heeft feitelijk 60 meter aan geleider die weerstand genereert. Driefasige circuits gebruiken in plaats daarvan een factor van ongeveer 1,732 (de vierkantswortel van 3), wat weerspiegelt hoe de driefasige geleiders de belasting verschillend verdelen.

Waarom heeft aluminiumdraad voor hetzelfde werk een grotere dikte nodig dan koper?

Aluminium heeft ongeveer 64% meer weerstand dan koper voor hetzelfde dwarsdoorsnedeoppervlak, dus een aluminium geleider moet merkbaar dikker zijn dan koper om dezelfde stroom te geleiden met een gelijkwaardige spanningsval. Dit is een routinematig onderdeel van de maatvoering van de voedings- en servicegeleiders, en is geen teken dat er iets mis is met de aluminium bedrading op zich.

More utility calculators