Калькулятор падения напряжения — Длина и сечение кабеля | WireStandard

Введите ток (A), длину в одну сторону, сечение проводника, напряжение системы и число фаз для расчёта падения напряжения в вольтах и процентах. Результат сравнивается с контрольными порогами NEC 215.2(A)(1)(b): 3 % для ответвлённых цепей и 5 % суммарно. Заниженное сечение проводника вызывает остановку двигателей, мигание освещения и нарушения норм в питающих цепях.

Формула Падения Напряжения

Однофазная цепь: VD = 2 × L × I × ρ / A. Трёхфазная цепь: VD = √3 × L × I × ρ / A. L = длина в одну сторону (м), I = ток (А), ρ = 0,0172 Ω·mm²/m (медь, 20 °C IACS), A = сечение проводника (mm²). Коэффициент √3 ≈ 1,732 заменяет множитель обратного пути 2 в трёхфазных цепях. При рабочей температуре 75 °C значение ρ возрастает примерно на 1–3 % (NEC Chapter 9 Table 8); для точных расчётов применяйте температурную поправку.

Пример Расчёта

Нагрузка: 30 А непрерывная, 240 В однофазная, длина в одну сторону 200 ft (60,96 м), AWG 6 (13,3 mm²). VD = (2 × 60,96 × 30 × 0,0172) / 13,3 = 4,73 В = 1,97 % — соответствует норме NEC 3 %. При AWG 8 (8,37 mm²): VD = (2 × 60,96 × 30 × 0,0172) / 8,37 = 7,52 В = 3,13 % — норма не выполнена. Увеличение сечения на один размер AWG снизило падение напряжения на треть; разница в стоимости проводника несущественна по сравнению с повторной прокладкой.

Часто Задаваемые Вопросы

В чём разница между падением напряжения в однофазной и трёхфазной цепях?

В однофазных цепях ток проходит по одному проводнику в прямом направлении и по другому — в обратном, поэтому используется коэффициент 2. В трёхфазных цепях три фазы частично компенсируют друг друга, поэтому применяется √3 ≈ 1,732. При одинаковом проводнике и нагрузке трёхфазное падение напряжения примерно на 13 % меньше однофазного.

Является ли ограничение в 3 % обязательным требованием NEC?

Нет. NEC 215.2(A)(1)(b) — это Информационное Примечание (Informational Note), а не обязательное правило. Однако NEC 695.7 устанавливает максимальное падение 15 % для питания пожарных насосов, а многие энергоснабжающие организации и AHJ принимают 3/5 % в качестве нормативного требования. Для чувствительной электроники и питающих цепей двигателей рекомендуется соблюдать это ограничение как обязательное.

Следует ли использовать удельное сопротивление при 60, 75 или 90 °C?

75 °C — стандартное значение по умолчанию для новых установок NEC: большинство клемм рассчитаны на 75 °C, и именно этот столбец определяет допустимый ток. Для цепей жизнеобеспечения (пожарные насосы, аварийные цепи) используйте удельное сопротивление проводника при 90 °C для учёта наихудшего нагрева. Повышение температуры с 20 °C до 75 °C увеличивает ρ меди примерно на 21 %; точные расчёты требуют применения этой поправки.