Máy tính sụt áp — Chiều dài và cỡ dây | WireStandard

Nhập dòng điện (A), chiều dài một chiều, cỡ dây, điện áp hệ thống và số pha để tính sụt áp theo V và %. Kết quả được so sánh với ngưỡng tham chiếu NEC 215.2(A)(1)(b): 3 % cho mạch nhánh và 5 % kết hợp. Dây dẫn nhỏ hơn mức cần thiết gây ra động cơ bị kẹt, đèn nhấp nháy và vi phạm tiêu chuẩn trên mạch cấp nguồn.

Công Thức Sụt Áp

Một pha: VD = 2 × L × I × ρ / A. Ba pha: VD = √3 × L × I × ρ / A. L = chiều dài một chiều (m), I = dòng điện (A), ρ = 0,0172 Ω·mm²/m (đồng, 20 °C IACS), A = tiết diện dây dẫn (mm²). Hệ số √3 ≈ 1,732 thay thế hệ số khứ hồi 2 trong mạch ba pha. Ở nhiệt độ vận hành 75 °C, ρ tăng khoảng 1–3 % (NEC Chapter 9 Table 8); áp dụng hiệu chỉnh nhiệt độ cho tính toán chính xác.

Ví Dụ Tính Toán

Tải: 30 A liên tục, 240 V một pha, chiều dài một chiều 200 ft (60,96 m), AWG 6 (13,3 mm²). VD = (2 × 60,96 × 30 × 0,0172) / 13,3 = 4,73 V = 1,97 % — đạt giới hạn NEC 3 %. Với AWG 8 (8,37 mm²): VD = (2 × 60,96 × 30 × 0,0172) / 8,37 = 7,52 V = 3,13 % — không đạt. Tăng một cỡ AWG giảm sụt áp xuống một phần ba; chênh lệch chi phí dây dẫn không đáng kể so với chi phí lắp lại.

Câu Hỏi Thường Gặp

Sự khác biệt giữa sụt áp một pha và ba pha là gì?

Mạch một pha dùng hệ số 2 vì dòng điện đi theo một dây và về theo dây khác. Mạch ba pha dùng √3 ≈ 1,732 vì ba pha triệt tiêu nhau một phần. Với cùng dây và tải, sụt áp ba pha thấp hơn khoảng 13 % so với một pha.

Giới hạn 3 % có phải yêu cầu bắt buộc của NEC không?

Không. NEC 215.2(A)(1)(b) là Ghi Chú Thông Tin (Informational Note), không phải quy tắc bắt buộc. Tuy nhiên, NEC 695.7 quy định sụt áp tối đa 15 % cho đường cấp nguồn máy bơm chữa cháy, và nhiều đơn vị điện lực cùng AHJ áp dụng 3/5 % như yêu cầu tiêu chuẩn. Với thiết bị điện tử nhạy cảm và đường dây động cơ, coi ngưỡng này là bắt buộc để bảo vệ thiết bị.

Nên dùng điện trở suất ở 60, 75 hay 90 °C?

75 °C là giá trị mặc định tiêu chuẩn cho công trình mới theo NEC — hầu hết đầu nối có mức 75 °C nên cột này xác định khả năng mang dòng. Đối với đường dây an toàn sinh mạng (máy bơm chữa cháy, mạch khẩn cấp), dùng điện trở suất dây dẫn 90 °C để tính tình huống xấu nhất. Tăng từ 20 °C lên 75 °C làm ρ đồng tăng khoảng 21 %; tính toán chính xác phải áp dụng hiệu chỉnh này.