यह कैलकुलेटर क्या करता है
यह टूल किसी दिए गए लोड के लिए बिजली के तार का साइज़ (American Wire Gauge, AWG) इस तरह तय करता है कि वोल्टेज ड्रॉप एक सीमा के अंदर रहे। यह आम US/NEC मानकों पर आधारित है, जहाँ एक ब्रांच सर्किट पर अधिकतम लगभग 3% वोल्टेज ड्रॉप की सलाह दी जाती है। ध्यान दें कि यह अमेरिकी प्रणाली है — भारत और दूसरे देशों में IS/IEC के अलग मानक और तार साइज़ (mm² में) इस्तेमाल होते हैं, इसलिए AWG को सीधे लागू करने से पहले अपने स्थानीय नियम ज़रूर जाँच लें। यह कैलकुलेटर 14 AWG से लेकर 4/0 तक के स्टैंडर्ड कॉपर या एल्युमिनियम कंडक्टर जाँचता है और वह सबसे छोटा साइज़ बताता है जो ड्रॉप को आपकी चुनी हुई सीमा में रखे।
इसका इस्तेमाल कैसे करें
पहले DC/सिंगल-फेज़ या थ्री-फेज़ चुनें, फिर अपना सिस्टम वोल्टेज, एम्पियर में लोड करंट, लोड तक की वन-वे (एक तरफ़ की) दूरी फ़ीट में, और स्वीकार्य वोल्टेज-ड्रॉप प्रतिशत (आमतौर पर 3%) डालें। इसके बाद कॉपर या एल्युमिनियम चुनें। कैलकुलेटर आपको सुझाया गया गेज और उस साइज़ पर वास्तविक वोल्टेज ड्रॉप दोनों बता देगा।
फ़ॉर्मूला समझें
वोल्टेज ड्रॉप होता है \(V_{drop} = k \times L \times I \times R_{ft}\)। चूँकि करंट लोड तक जाता है और वापस आता है, इसलिए सिंगल-फेज़ और DC में \(k = 2\) होता है (दूरी दोगुनी मानी जाती है)। थ्री-फेज़ में \(k = \sqrt{3} \approx 1.732\) होता है। यहाँ \(L\) एक तरफ़ की रन लंबाई है, \(I\) करंट है, और \(R_{ft}\) कंडक्टर का प्रति फ़ीट प्रतिरोध है। एल्युमिनियम का प्रतिरोध कॉपर के मुकाबले लगभग 1.61 गुना होता है।
हल किया हुआ उदाहरण
एक 120 V सिंगल-फेज़ सर्किट 100 ft कॉपर तार पर 20 A करंट ले जाता है, और सीमा 3% (यानी 3.6 V की अनुमति) है। 12 AWG के लिए (R = 1.93 Ω/1000 ft = 0.00193 Ω/ft):
$$V_{drop} = 2 \times 100 \times 20 \times 0.00193 = 7.72 \text{ V}$$— बहुत ज़्यादा। 8 AWG के लिए (0.000764 Ω/ft):
$$2 \times 100 \times 20 \times 0.000764 = 3.056 \text{ V} \le 3.6 \text{ V}$$इसलिए 8 AWG चुना जाता है (10 AWG से 4.84 V मिलता, जो अब भी बहुत ज़्यादा है)।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
दूरी दोगुनी क्यों की जाती है? करंट लोड तक जाता है और फिर वापस लौटता है, इसलिए करंट को असल में जितनी तार लंबाई से गुज़रना पड़ता है वह वन-वे रन से दोगुनी होती है।
क्या मुझे एम्पैसिटी के लिए भी साइज़ तय करना चाहिए? हाँ — यह टूल सिर्फ़ वोल्टेज ड्रॉप के आधार पर साइज़ तय करता है। हमेशा यह भी पक्का करें कि कंडक्टर NEC की एम्पैसिटी और ब्रेकर की ज़रूरतों को पूरा करता हो।
एल्युमिनियम को बड़े गेज की ज़रूरत क्यों होती है? एल्युमिनियम का प्रति यूनिट क्षेत्रफल प्रतिरोध ज़्यादा होता है, इसलिए उतने ही वोल्टेज ड्रॉप के लिए बड़े क्रॉस-सेक्शन वाली तार चाहिए।
