Formler til beregning af spændingsfald forklaret
Grundlæggende: Ohms lov
Alle spændingsfaldsberegninger bygger på Ohms lov, en af de mest fundamentale relationer inden for elektroteknik. Opdaget af Georg Ohm i 1827 fastlægger denne lov den direkte sammenhæng mellem spænding, strøm og modstand i et kredsløb. At forstå dette grundlag er essentielt, før man dykker ned i de mere komplekse spændingsfaldsformler, der bruges i professionelt eldesign.
Ohms lov
I forbindelse med spændingsfald anvender vi denne lov på selve lederen. Lederen fungerer som en modstand (omend en meget lille), og den strøm, der løber igennem den, skaber et spændingsfald over dens længde. Derfor kan vi beregne spændingsfaldet ved at gange strømmen med lederens samlede modstand.
Enfaset og DC spændingsfaldsformel
For enfasede vekselstrømskredsløb og jævnstrømskredsløb tager spændingsfaldsformlen højde for, at strømmen løber gennem både frem- og returlederen. Derfor ganges med 2 — den samlede kredsløbslængde inkluderer begge ledere.
Enfaset/DC formel
Faktoren 2 repræsenterer strømmens frem- og tilbagevej. Strømmen løber fra kilden gennem én leder til belastningen og returnerer gennem en anden leder. Begge ledere bidrager til det samlede spændingsfald. I europæiske beregninger bruges typisk modstand i Ω/km og længde i meter.
Trefaset spændingsfaldsformel
Trefasede systemer bruger en anden multiplikator på grund af faseforskydningen på 120° mellem lederne. I stedet for at gange med 2 bruger vi √3 (ca. 1,732). Denne faktor tager højde for vektorrelationen mellem faserne i et afbalanceret trefaset system.
Trefaset formel
I et afbalanceret trefaset system er strømmene i de tre ledere lige store i størrelse, men forskudt 120° i fase. √3-faktoren stammer fra vektoraddition af spændingerne i den trefasede konfiguration. I Danmark er de mest almindelige trefasede systemer 400V (linjespænding) med 230V fasespænding.
Impedansbaseret beregning (AC)
For mere nøjagtige AC-beregninger, især ved store ledertværsnit eller lange kabeltræk, bør impedans bruges i stedet for blot modstand. Impedans inkluderer både resistiv og reaktiv komponent.
AC impedansformel
Multiplikator: 2 for enfaset, √3 for trefaset. φ er fasevinklen (effektfaktor).
Denne formel giver det mest nøjagtige resultat, da den tager højde for effektfaktoren og den induktive reaktans i lederen. Det er særligt vigtigt i installationer med store motorer eller andre induktive belastninger, som er almindelige i dansk industri.
Start Calculating
Ready to apply these concepts to your project? Use our professional voltage drop calculator.
Open Calculator