Kalkulator Susutan Voltan

Kira susutan voltan pada mana-mana laluan kabel dalam beberapa saat. Masukkan voltan, arus, panjang kabel dan keluasan keratan rentas pengalir untuk mendapatkan susutan dalam volt dan peratus, serta panjang kabel selamat maksimum. Percuma, berasaskan metrik, untuk kuprum dan aluminium, satu fasa dan tiga fasa.

Apakah Kalkulator Susutan Voltan?

Susutan voltan ialah pengurangan potensi elektrik yang berlaku apabila arus mengalir melalui rintangan sesebuah wayar. Ia tidak dapat dielakkan — setiap pengalir, walau sebaik mana sekalipun, mempunyai sedikit rintangan — tetapi ia menjadi masalah sebenar apabila laluan kabel panjang, pengalir bersaiz terlalu kecil, atau arus beban tinggi. Jika tidak dikawal, susutan voltan yang berlebihan menyebabkan motor menjadi panas dan kehilangan daya kilas, lampu menjadi malap atau berkelip, serta peralatan elektronik berkelakuan tidak menentu atau rosak lebih awal.

Kalkulator ini menggunakan formula susutan voltan piawai yang digunakan oleh juruelektrik, berdasarkan kerintangan pengalir, panjang kabel, keratan rentas dan arus beban. Ia menyokong pendawaian satu fasa (pergi-balik) dan tiga fasa (√3), serta pengalir kuprum dan aluminium, menjadikannya sesuai untuk pendawaian rumah, penyulang industri, pemasangan solar dan laluan kabel luar atau bawah tanah yang panjang di mana-mana sahaja di dunia — formula ini semata-mata fizikal dan tidak bergantung kepada piawaian elektrik mana-mana negara tertentu.

Rumus

Satu fasa: Vsusut = (2 × ρ × L × I) / A

Tiga fasa: Vsusut = (√3 × ρ × L × I) / A

% susutan = (Vsusut / Vbekalan) × 100

Voltan pada beban = Vbekalan − Vsusut

Di mana: ρ = kerintangan pengalir (Ω·mm²/m), L = panjang kabel sehala (m), I = arus beban (A), A = keluasan keratan rentas pengalir (mm²). Kuprum ≈ 0.0172 Ω·mm²/m, Aluminium ≈ 0.0283 Ω·mm²/m pada 20°C.

Cara Mengira

Pilih jenis sistem: satu fasa untuk kebanyakan litar rumah dan komersial kecil, atau tiga fasa untuk motor lebih besar dan penyulang industri.
Pilih bahan pengalir — kuprum atau aluminium — kerana aluminium mempunyai rintangan yang jauh lebih tinggi bagi saiz yang sama.
Masukkan voltan bekalan dalam volt dan arus beban sebenar dalam ampere.
Masukkan panjang kabel sehala dalam meter (ukur laluan fizikal dari sumber ke beban, bukan pergi-balik).
Masukkan keratan rentas pengalir dalam mm² (semak tanda yang tercetak pada kabel atau carta saiz wayar).
Baca susutan voltan, peratus susutan, voltan yang sebenarnya sampai ke beban, dan panjang kabel maksimum yang kekal dalam garis panduan 3%.

Contoh

Litar satu fasa 230V membekalkan beban 16A melalui kabel kuprum 2.5 mm² sepanjang 25 meter sehala. Susutan voltan = (2 × 0.0172 × 25 × 16) / 2.5 ≈ 5.5 V, iaitu kira-kira 2.4% daripada 230V — masih selesa dalam garis panduan 3%, dan beban sebenarnya menerima kira-kira 224.5 V.

Faedah Utama

Membandingkan pendawaian satu fasa dan tiga fasa dengan serta-merta tanpa perlu mengulangi pengiraan secara manual
Memaparkan susutan voltan mentah dan peratusan berbanding voltan bekalan secara bersebelahan
Mengira panjang kabel maksimum yang kekal dalam garis panduan piawai 3%
Berfungsi dengan mata wang dan voltan bekalan mana-mana negara — fizik tidak berubah
Perbandingan kuprum berbanding aluminium membantu menentukan sama ada membesarkan keratan rentas atau menukar bahan lebih menjimatkan kos

Kesilapan Biasa

Memasukkan panjang pergi-balik dan bukannya jarak sehala — formula sudah mengambil kira laluan balik.
Mengelirukan saiz pengalir AWG dan mm², yang menghasilkan susutan voltan yang jauh terpesong.
Mengabaikan beban tiga fasa dan sentiasa menggunakan formula satu fasa (×2), yang membesar-besarkan susutan sebenar kira-kira 15%.
Terlupa bahawa pengalir aluminium memerlukan keratan rentas yang lebih besar berbanding kuprum untuk membawa arus yang sama dengan susutan yang sama.

Tips Pro

Sebagai panduan am, kekalkan susutan voltan di bawah 3% untuk litar cabang dan di bawah 5% untuk gabungan penyulang dan litar.
Jika sesuatu laluan berada pada sempadan, biasanya lebih murah untuk menaikkan satu saiz pengalir piawai berbanding mereka bentuk semula seluruh laluan.
Untuk laluan DC panjang bagi pemasangan solar atau bateri, susutan voltan lebih penting lagi — kira semula menggunakan voltan sistem sebenar, bukan 230V atau 120V.
Catatkan panjang maksimum yang disyorkan di sini apabila merancang pengembangan litar yang sama pada masa hadapan.

Istilah Utama

Susutan voltan: Kehilangan potensi elektrik sepanjang pengalir disebabkan rintangannya, diukur dalam volt.
Kerintangan: Sifat bahan yang menerangkan sejauh mana pengalir menentang aliran arus, diukur dalam Ω·mm²/m.
Keratan rentas: Ketebalan teras kuprum atau aluminium pengalir, diukur dalam mm², tidak termasuk penebat.
Faktor tiga fasa (√3): Pendarab yang digunakan sebagai ganti 2 untuk litar tiga fasa seimbang, mencerminkan hubungan fasa 120° antara pengalir.

Kegunaan Biasa

Menentukan saiz laluan kabel untuk panel sub-agihan, bengkel dan bangunan tambahan
Menyemak pendawaian panel solar dan bateri untuk mengesan kehilangan talian berlebihan pada laluan DC atau AC yang panjang
Mengesahkan kabel penyulang motor dalam pemasangan tiga fasa industri dan komersial
Merancang kabel sambungan atau talian kuasa sementara untuk tapak pembinaan dan acara
Mendiagnosis lampu yang malap atau peralatan yang berprestasi rendah di hujung litar yang panjang

Soalan Lazim

Apakah susutan voltan dan mengapa ia penting?

Susutan voltan ialah kehilangan potensi elektrik yang berlaku apabila arus mengalir melalui rintangan kabel. Setiap pengalir mempunyai sedikit rintangan, jadi voltan yang sampai ke motor, peralatan atau lampu sentiasa lebih rendah sedikit berbanding di sumber. Jika susutan terlalu besar, peralatan menjadi lebih panas, motor kehilangan daya kilas, lampu menjadi malap dan elektronik sensitif boleh rosak lebih awal.

Berapa peratus susutan voltan yang boleh diterima?

Kebanyakan piawaian elektrik (termasuk garis panduan IEC dan NEC) mencadangkan susutan voltan dikekalkan di bawah 3% untuk litar cabang dan di bawah 5% untuk gabungan penyulang dan litar cabang. Dengan kekal dalam had ini, peralatan berfungsi dengan cekap dan mengelakkan gangguan tidak diingini, lampu berkelip serta kehausan motor lebih awal.

Bagaimana saya boleh mengurangkan susutan voltan pada laluan kabel yang panjang?

Anda boleh mengurangkan susutan voltan dengan membesarkan keratan rentas pengalir (kabel lebih tebal mempunyai rintangan lebih rendah), memendekkan laluan kabel jika boleh, menukar daripada aluminium kepada kuprum (kuprum mempunyai kira-kira 61% kerintangan aluminium), atau menaikkan voltan bekalan dan menggunakan transformer penurun berhampiran beban.

Mengapa sistem tiga fasa menggunakan formula berbeza daripada satu fasa?

Litar satu fasa memerlukan gelung penuh pergi-balik, jadi arus sebenarnya melalui dua kali ganda panjang pengalir — itulah sebabnya faktor 2 digunakan dalam formula. Litar tiga fasa yang seimbang mengagihkan beban kepada tiga pengalir yang berbeza fasa 120°, dan jumlah vektor susunan itu menghasilkan faktor √3 (kira-kira 1.73) berbanding 2 — susutan yang jauh lebih rendah untuk kabel dan beban yang sama.

Adakah kalkulator ini berfungsi untuk saiz kabel metrik dan imperial (AWG)?

Kalkulator ini menggunakan keratan rentas dalam milimeter persegi (mm²), piawaian yang digunakan di kebanyakan negara di dunia (IEC 60228). Jika kabel anda dinyatakan dalam AWG (lazim di Amerika Utara), tukarkan dahulu saiz AWG kepada mm² — sebagai contoh, 12 AWG lebih kurang bersamaan 3.31 mm² dan 10 AWG lebih kurang 5.26 mm².

Adakah suhu memberi kesan kepada keputusan?

Ya. Kalkulator ini menggunakan nilai kerintangan piawai untuk kuprum dan aluminium pada 20°C. Rintangan pengalir meningkat dengan suhu, jadi kabel yang dibebankan berat atau dipasang di persekitaran panas akan mempunyai susutan voltan sebenar yang sedikit lebih tinggi daripada yang ditunjukkan di sini. Untuk pemasangan kritikal, gunakan faktor pembetulan suhu mengikut piawaian tempatan anda.