Kalkulator spadku napięcia

Spadek napięcia mierzy, ile ciśnienia elektrycznego traci się między źródłem a obciążeniem wzdłuż odcinka kabla. W okablowaniu DC solarnym i off-grid nadmierny spadek oznacza, że baterie i falowniki widzą mniejsze napięcie niż oczekiwano—ładowarki działają gorzej, obciążenia tracą napięcie, a sprawność spada.

Ten kalkulator szacuje spadek DC w przewodzie miedzianym na podstawie prądu, napięcia systemu, długości kabla w jedną stronę i rozmiaru AWG. Podwaja długość w jedną stronę, aby uwzględnić drogę tam i z powrotem (przewody dodatni i ujemny), a następnie podaje spadek w woltach, procentach i napięciu na obciążeniu.

Użyj go, aby sprawdzić istniejący odcinek lub porównać przekroje przed zakupem kabla. Do automatycznego wyboru AWG według obciążalności prądowej i maks. spadku skorzystaj z kalkulatora przekroju przewodu. Wielu instalatorów celuje w 3% lub mniej na krytycznych odcinkach DC.

Jak działa ten kalkulator

1. Wprowadź prąd obciążenia w amperach—stały prąd DC w obwodzie (array do kontrolera, kontroler do baterii lub bateria do falownika).
2. Wprowadź napięcie systemu przy źródle (np. 12, 24 lub 48 V baterii lub array).
3. Wprowadź długość kabla w jedną stronę w stopach od źródła do obciążenia (nie sumę tam i z powrotem—narzędzie podwaja wartość).
4. Wybierz AWG przewodu. Wartości oporu używają standardowego oporu miedzi DC na 1 000 ft przy ok. 20°C.
5. Spadek napięcia = 2 × ampery × opór na stopę × stopy w jedną stronę. Spadek % = (spadek V ÷ V systemu) × 100.

Podstawowe zależności spadku napięcia

Spadek V = 2 × prąd × opór/stopę × długość (jedną stronę) | Spadek % = (spadek V ÷ V systemu) × 100 | V na obciążeniu = V systemu − spadek V

Prąd płynący przez opór powoduje utratę napięcia. W obwodach DC obowiązuje opór na obu przewodach w obie strony, więc skuteczna długość to dwukrotność odległości w jedną stronę. Procent spadku normalizuje stratę względem napięcia systemu—3% w obwodzie 12 V to tylko 0,36 V, ale 3% przy 48 V to 1,44 V; cel procentowy bywa podobny, choć wolty bezwzględne różnią się.

Wzory używane przez to narzędzie

• Używa oporu DC na 1000 ft dla wybranego AWG.
• Spadek napięcia = 2 × ampery × opór × długość w jedną stronę (tam i z powrotem).
• Spadek % = (wolty spadku ÷ wolty systemu) × 100.

Przykład: 10 A przy 12 V, 25 ft

Obciążenie 10 A w systemie 12 V używa miedzi 10 AWG z odcinkiem 25 ft w jedną stronę od baterii do obciążenia.

1. Opór 10 AWG ≈ 1,21 Ω na 1 000 ft → 0,00121 Ω na stopę na przewód.
2. Spadek V = 2 × 10 A × 0,00121 × 25 ft ≈ 0,61 V tam i z powrotem.
3. Spadek % = 0,61 ÷ 12 × 100 ≈ 5,1%—powyżej typowego celu 3%; rozważ 8 AWG lub krótszy odcinek.
4. Napięcie na obciążeniu ≈ 12 − 0,61 = 11,39 V przy pełnym poborze 10 A.

Praktyczne wskazówki

• Mierz długość w jedną stronę wzdłuż rzeczywistej trasy kabla, nie odległości w linii prostej.
• Wyższe napięcie systemu (24 V lub 48 V) zmniejsza ampery przy tej samej mocy i zwykle obniża procent spadku.
• Zaciski, bezpieczniki i zbyt małe złącza dodają oporu nieuwzględnionego tutaj—utrzymuj odcinki schludne i dokręcone z właściwym momentem.
• Odcinki array do MPPT często celują w spadek ≤3%; niektórzy projektanci używają ≤2% na długich odcinkach 12 V.
• Jeśli spadek % jest wysoki, zwiększ AWG lub przenieś urządzenia bliżej, zanim zaakceptujesz stratę mocy.

Często zadawane pytania

Powiązane poradniki

• Jak obliczyć spadek napięcia w okablowaniu solarnym (i dlaczego to ważne)