Что такое падение напряжения?
Падение напряжения — это снижение напряжения вдоль кабеля, вызванное электрическим сопротивлением жилы. Когда по проводу течёт ток, часть энергии рассеивается в виде тепла, поэтому напряжение на нагрузке оказывается ниже, чем у источника. Слишком большое падение напряжения приводит к тусклому освещению, перегреву двигателей и сбоям в работе оборудования. Калькулятор работает в метрических единицах и подходит для любой страны; большинство нормативов (в том числе российский ПУЭ) рекомендуют удерживать падение в пределах 3–5% от номинального напряжения.
Как пользоваться калькулятором
Выберите материал жилы (медь или алюминий) и тип сети — однофазная или трёхфазная. Введите ток нагрузки в амперах, длину прокладки в одну сторону в метрах, площадь сечения жилы в мм² и напряжение источника. Калькулятор покажет абсолютное падение напряжения, его величину в процентах и итоговое напряжение на стороне нагрузки.
Разбор формулы
Мы используем форму через удельное сопротивление: $$V_{drop} = \dfrac{k \cdot \rho \cdot L \cdot I}{A}$$. Здесь \(\rho\) (ро) — удельное сопротивление: примерно 0,0172 Ом·мм²/м для меди и 0,0282 Ом·мм²/м для алюминия при 20 °C. Коэффициент \(k\) учитывает схему цепи: 2 для однофазной сети (ток идёт к нагрузке и обратно, удваивая длину проводника) и \(\sqrt{3}\) (≈1,732) для расчёта симметричной трёхфазной сети по линейному напряжению.
Пример расчёта
Медный кабель проводит ток 20 А на длине 30 м в одну сторону при сечении жилы 4 мм² в однофазной сети 230 В. $$V_{drop} = \frac{2 \times 0{,}0172 \times 30 \times 20}{4} = 5{,}16 \text{ В}.$$ Это составляет $$\frac{5{,}16}{230} \times 100 = 2{,}24\%,$$ и на нагрузке остаётся 224,84 В — в пределах типичного лимита 5%.
Частые вопросы
Почему длина умножается на 2? Ток должен пройти к нагрузке и вернуться обратно, поэтому эффективная длина проводника в однофазной цепи вдвое больше длины прокладки в одну сторону.
Медь или алюминий? У алюминия выше удельное сопротивление, поэтому при одинаковом сечении он даёт большее падение напряжения; обычно требуется большее сечение жилы.
Влияет ли температура? Да — с ростом температуры удельное сопротивление увеличивается. Калькулятор использует стандартные значения для 20 °C, поэтому у нагретых проводников падение будет чуть больше.
