Velmi důležitým parametrem při pokládání elektrických sítí je úspora. Zvětšením průřezu drátu z 1,5 mm2 na 2,5 mm2 můžete dosáhnout tak závažného rozdílu v množství, že zákazník jednoduše „nenapne“ rozpočet. Ale výběrem vedení malého průřezu velitel riskuje, že bude čelit tak závažnému problému, jako je pokles napětí. Co to je a jak tomu zabránit - dále v článku.
Vycházíme ze základů: Ohmův zákon v akci
Než se budeme zabývat konceptem úbytku napětí, je třeba si připomenout základní a základní zákon v elektrotechnice, konkrétně Ohmův zákon pro samostatnou část obvodu:
I = U / R
Kde proud (I) je přímo úměrný napětí (U) a nepřímo úměrný odporu (R). Proč přesně pro samostatnou část řetězce? Protože Ohmův zákon pro celou část obvodu zahrnuje součet aktivních a reaktivních (indukčních a kapacitních) odporů. Taková četná data jsou potřebná pro seriózní výpočty, nejčastěji již v oblasti energie.
Z tohoto vzorce najdete napětí - potenciální rozdíl:
U = I * R
Taková jednoduchá rovnost doprovází všechny elektrikáře při jejich práci a je užitečná při výpočtu úbytku napětí v kabelu určité délky.
Výpočet zapojení pro pokles napětí
Ovlivňuje délka a velikost kabelu napětí? Ovlivňuje to a je to jasně vidět na příkladu Ohmova zákona, který byl podrobně popsán v předchozím odstavci.
Každý vodič má určitý druh odporu, jehož hodnota závisí na materiálu samotného vodiče. Například měď vede elektrický proud mnohem lépe než hliník a stříbro lépe než měď atd. Kabel, všude jeho délka vytváří mírný odpor vůči proudu, což v konečném důsledku vede k poklesu napětí napříč končí.
Chcete-li zjistit pokles napětí na kabelech, musíte zjistit jeho odpor podle vzorce:
r = ρ * (l / S)
Kde ρ (řecké písmeno „ro“) je specifický odpor materiálu, ze kterého je vodič vyroben. Musí být nalezen v tabulkách elektrických referenčních knih. l je délka vodiče a S je jeho průřez.
Když zjistíte odpor vodiče nebo kabelu, můžete podle Ohmova zákona vypočítat pokles napětí v jeho části. Chcete-li posílit informace, můžete použít následující příklad:
Výkon lampy je 100 W.
Vodič je měděný, dlouhý 5 ma průřezu 1,5 mm2.
Pokles napětí bude:
U = 0,45 A * 3,35 Ohm = 1,5 V.
Při spotřebě 100 V bude pokles napětí na kabelu 5 m o průřezu 1,5 mm2 1,5 V.
Proč by měly být vodiče při nízkém napětí větší?
Chcete-li odpovědět na tuto otázku, musíte se odvolat na příklad z předchozího odstavce. Na vodiči dlouhém 5 m a průřezu 1,5 mm2 byl pokles napětí 1,5 V, což je například u domácí sítě 220 V poměrně malé a na 380 V vedeních si to prakticky nevšimnete. A pokud dojde k takovému poklesu v palubní síti osobního automobilu, kde potenciální rozdíl nepřesáhne 12 V? Docela hmatatelné. Proto jsou za účelem kompenzace poklesu napětí namontovány vodiče většího průřezu.