Mikä on "jännitehäviö" ja miksi johdot ovat paksumpia matalilla jännitteillä?

  • Dec 14, 2020
click fraud protection

Erittäin tärkeä parametri sähköverkkoja asennettaessa on säästö. Lisäämällä langan poikkileikkausta 1,5 mm2: sta 2,5 mm2: iin saat niin vakavan eron määrässä, että asiakas ei yksinkertaisesti "venytä" budjettia. Mutta valitsemalla pieni poikkileikkauksen johdotus, päällikkö on vaarassa joutua vakavan ongelman kuten jännitteen pudotuksen. Mikä se on ja miten estää tämän tapahtuminen - lisää artikkelissa.

Aloitetaan perusasioista: Ohmin laki toiminnassa

Ennen jännitehäviön käsitteen käsittelemistä on syytä palauttaa mieleen sähkötekniikan peruslainsäädäntö, nimittäin Ohmin laki erilliselle piirin osalle:

I = U / R

Jos virta (I) on suoraan verrannollinen jännitteeseen (U) ja kääntäen verrannollinen vastukseen (R). Miksi tarkalleen erilliselle ketjun osalle? Koska Ohmin piiri täydellistä osaa varten sisältää aktiivisten ja reaktiivisten (induktiivisten ja kapasitiivisten) vastusten summan. Tällainen suuri määrä tietoa tarvitaan vakaviin laskelmiin, useimmiten energia-alalla.

Kuva 1: Ohmin laki ja sen johdannaiskaavat
instagram viewer

Tästä kaavasta löydät jännitteen - potentiaalieron:

U = I * R

Tällainen yksinkertainen tasa-arvo seuraa kaikkia sähköasentajia heidän työssään ja on hyödyllinen laskettaessa tietyn pituisen kaapelin jännitehäviötä.

Johtojen laskeminen jännitehäviölle

Vaikuttaako kaapelin pituus ja koko jännitteeseen? Se vaikuttaa ja tämä näkyy täysin Ohmin lain esimerkissä, jota tarkasteltiin yksityiskohtaisesti edellisessä kappaleessa.

Jokaisella johtimella on jonkinlainen vastus, jonka arvo riippuu itse johtimen materiaalista. Esimerkiksi kupari johtaa sähkövirtaa paljon paremmin kuin alumiini ja hopea paremmin kuin kupari jne. Kaapeli kaikkialla sen pituus luo hieman vastusta virralle, mikä johtaa lopulta jännitteen pudotukseen sen yli päättyy.

Kaapelien jännitehäviön löytämiseksi sinun on löydettävä sen vastus kaavalla:

r = ρ * (l / S)

Missä ρ (kreikkalainen kirjain "ro") on materiaalin ominaisvastus, josta johdin on valmistettu. Se on löydettävä sähköisten viitekirjojen taulukoista. l on johtimen pituus ja S on sen poikkileikkaus.

Kuva 2: Joidenkin elementtien resistanssi

Kun johtimen tai kaapelin vastus löytyy, voit laskea jännitteen pudotuksen sen osassa Ohmin lain mukaan. Voit vahvistaa tietoja käyttämällä seuraavaa esimerkkiä:

Lampun teho on 100 W.

Johdin on kuparia, pituus 5 m ja poikkileikkaus 1,5 mm2.

Jännitteen pudotus on:

U = 0,45 A * 3,35 Ohm = 1,5 V.

100 V: n kuluttajateholla jännitteen pudotus 5 m: n kaapelissa, jonka poikkileikkaus on 1,5 mm2, on 1,5 V.

Kuva 3: Monimutkaisempi kaapelin jännitteen pudotuksen laskenta

Miksi johtojen on oltava suurempia matalalla jännitteellä?

Voit vastata tähän kysymykseen viittaamalla edellisen kappaleen esimerkkiin. 5 m pituisella johtimella, jonka poikkileikkaus on 1,5 mm2, jännitehäviö oli 1,5 V, mikä on melko pieni esimerkiksi 220 V: n kotiverkossa, eikä sitä käytännössä huomata 380 V: n johtimilla. Ja jos auton aluksen verkossa on tällainen pudotus, jossa potentiaaliero ei ylitä 12 V? Melko konkreettinen. Siksi jännitehäviön kompensoimiseksi asennetaan suuremman poikkileikkauksen johtimet.