Formulele de Calcul al Căderii de Tensiune Explicate
Fundament: Legea lui Ohm
Toate calculele de cădere de tensiune se bazează pe Legea lui Ohm, unul dintre principiile fundamentale ale ingineriei electrice. Formulată de Georg Ohm în 1827, această lege stabilește relația directă dintre tensiune, curent și rezistență într-un circuit electric. Înțelegerea acestui fundament este esențială înainte de a aborda formulele mai complexe utilizate în proiectarea instalațiilor electrice.
Legea lui Ohm
În contextul căderii de tensiune, aplicăm această lege conductorului însuși. Conductorul acționează ca un rezistor (deși de valoare mică), iar curentul care îl parcurge generează o cădere de tensiune pe lungimea sa. De aceea putem calcula căderea de tensiune prin multiplicarea curentului cu rezistența totală a conductorului.
Formula pentru Circuite Monofazate și de Curent Continuu
Pentru circuitele monofazate de curent alternativ și circuitele de curent continuu, formula de calcul al căderii de tensiune ia în considerare parcursul curentului prin ambii conductori (tur și retur). Factorul 2 din formulă reflectă faptul că lungimea totală a circuitului include ambele fire.
Formula Monofazată / Curent Continuu
Exemplu Practic
Un circuit monofazat de 230V alimentează o sarcină de 20A la o distanță de 50 m, cu conductor de cupru de 4 mm² (R = 4,61 Ω/km): Vd = (2 x 20 x 50 x 4,61) / 1000 = 9,22 V. Procentual: (9,22 / 230) x 100 = 4,01%, ceea ce depășește limita de 3% pentru iluminat, dar este sub 5% pentru alte circuite.
Formula pentru Circuite Trifazate
Sistemele trifazate utilizează factorul √3 (1,732) în locul factorului 2, datorită relației de fază dintre cele trei tensiuni. Într-un sistem trifazat echilibrat, curentul de retur prin conductorul de nul este practic zero, ceea ce modifică ecuația de calcul.
Formula Trifazată
Unde Z este impedanța pe kilometru, incluzând rezistența și reactanța conductorului.
Considerații privind Impedanța în Circuitele de Curent Alternativ
Pentru circuitele de curent alternativ, impedanța (Z) înlocuiește rezistența pură (R) în formulele de calcul. Impedanța combină rezistența și reactanța inductivă, care depinde de frecvența curentului, dimensiunea conductorului, spațierea între conductori și tipul tubulaturii.
Formula Impedanței
- Z = Impedanța (Ω/km)
- R = Rezistența (Ω/km)
- X = Reactanța inductivă (Ω/km)
La secțiuni mici (sub 16 mm²), reactanța este neglijabilă și se poate utiliza doar rezistența. Pentru secțiuni mari (120 mm² și peste), reactanța devine semnificativă și trebuie inclusă obligatoriu în calcul. Utilizarea calculatorului nostru asigură includerea automată a tuturor factorilor relevanți.
Căderea de Tensiune Procentuală
În practică, căderea de tensiune se exprimă ca procent din tensiunea nominală a sistemului. Această valoare procentuală este cea comparată cu limitele din SR EN 60364.
Formula Procentuală
Start Calculating
Ready to apply these concepts to your project? Use our professional voltage drop calculator.
Open Calculator