什麼是壓降計算器?
當電流通過電纜的電阻時,沿線會產生壓降,這款工具就是用來估算這個數值。壓降過大不僅浪費能源,還可能導致照明變暗或馬達出力不足。本工具適用於單相(或直流)與三相電路,導體材質可選銅線或鋁線,並以平方毫米(mm²)標示截面積。
使用方法
先選擇相位系統與導體材質,接著輸入負載電流(安培)、單程線路長度(公尺)、導體截面積(mm²)以及供電電壓。計算器會回傳以伏特為單位的壓降、壓降百分比,以及負載端剩餘的電壓。
計算公式
壓降的算式如下:
$$V_{drop} = k \times I \times \frac{\rho \times L}{A}$$其中 \(I\) = 電流(A)、\(L\) = 單程長度(m)、\(A\) = 截面積(mm²),而 \(\rho\) = 電阻率(銅線為 \(0.0175\),鋁線為 \(0.0282\),單位為 \(\Omega\,\text{mm}^2/\text{m}\))。係數 \(k = 2\) 適用於單相/直流(計入去回兩條導體),\(k = \sqrt{3}\) 則適用於三相。百分比則為 \(\%V = \frac{V_{drop}}{V_{supply}} \times 100\)。
範例演算
以單相銅線電路為例,電流 \(16\,\text{A}\)、線路長度 \(30\,\text{m}\)、線徑 \(2.5\,\text{mm}^2\)、電壓 \(230\,\text{V}\):
$$V_{drop} = 2 \times 16 \times \frac{0.0175 \times 30}{2.5} = 6.72\,\text{V}$$換算後為 \(\frac{6.72}{230}\times100 = 2.92\%\),負載端剩餘 \(223.28\,\text{V}\)。
常見問題
壓降多少才算合格?多數規範建議照明線路的總壓降控制在約 3% 以內,動力線路則在 5% 以內,實際數值請以當地電氣法規為準(例如台灣的屋內線路裝置規則)。
為什麼要乘以 2?單相與直流電流會經由去、回兩條導體往返流動,因此總導體長度是單程線路長度的兩倍。
溫度會有影響嗎?電阻率會隨溫度升高而增加;本計算器採用約 20°C 的數值,因此導體溫度較高時,實際壓降會略大一些。