حاسبة هبوط الجهد

حساب هبوط الجهد في كابلات النحاس أو الألومنيوم بوحدات mm² أو AWG.

الوحدات:
النتيجة
هبوط الجهد—
نسبة الهبوط %—
الجهد عند الحمل—
فقدان القدرة—
— أدخل القيم لمعرفة مدى الامتثال لتوصيات IEC.
هبوط الجهد مقابل المسافة
منحنى هبوط الجهد حد 3% (دائرة فرعية) حد 5% (مغذّي) المسافة الحالية
إعدادات مسبقة سريعة
الصيغ ومصادر البيانات

أحادي الطور (موصلان):

V_drop = 2 × I × L × R / 1000

ثلاثي الأطوار (متوازن):

V_drop = √3 × I × L × R × PF / 1000

حيث I التيار (A)، L المسافة في اتجاه واحد (ft أو m)، R مقاومة الموصل (أوم/1000 ft أو أوم/كم)، PF معامل القدرة.

قيم المقاومة مأخوذة من NEC الفصل 9 جدول 8 (موصل متعدد الخيوط، غير مطلي) عند 75 °C. تصحيح الحرارة:

R(T) = R75 × [1 + α × (T − 75)]

α = 0.00393 /°C (نحاس)، 0.00403 /°C (ألومنيوم). فقدان القدرة يُحسب من I² × R_إجمالي.

الأسئلة الشائعة

لماذا يُعدّ هبوط الجهد مهماً؟
انخفاض الجهد عند الحمل يقصّر عمر المحركات، ويُخفّت الإضاءة، ويُعطّل الأجهزة الإلكترونية، ويُضيّع الطاقة على شكل حرارة في الموصلات. الحفاظ على الهبوط ضمن الحدود المسموحة يضمن عمل المعدات ضمن نطاق الجهد الاسمي وتقليل خسائر التسخين.
ما حدود هبوط الجهد وفق IEC؟
توصي IEC 60364-5-52 بحد أقصى 3% في دوائر الإضاءة و5% في الاستخدامات الأخرى. في منظومات الطاقة الشمسية يُستهدف 1% في التيار المستمر للحد من الخسائر. تجاوز هذه الحدود يؤدي إلى انخفاض الكفاءة وارتفاع درجة حرارة الكابلات.
كيف أُقلّل هبوط الجهد؟
استخدم موصلاً بمقطع أكبر (mm² أعلى أو رقم AWG أصغر)، أو قصّر مسار الكابل، أو ارفع جهد المنظومة (230 V بدلاً من 120 V يُنصّف التيار عند نفس القدرة)، أو انتقل من الألومنيوم إلى النحاس، أو وزّع الحمل على دوائر متوازية. مضاعفة المقطع تُخفّض الهبوط تقريباً إلى النصف.
لماذا الثلاثي الأطوار أكفأ في المسافات الطويلة؟
الصيغة الثلاثية تستخدم √3 (≈ 1.732) بدلاً من 2، كما أن تيار الخط لنفس القدرة أقل بمعامل √3. الأثر الصافي هو نحو نصف هبوط الجهد مقارنة بدائرة أحادية مكافئة عند نفس الجهد الخطي، ولهذا تُستخدم الأطوار الثلاثة دائماً تقريباً للمحركات والمغذّيات التجارية.
هل تؤثر درجة الحرارة فعلاً على مقاومة الموصل؟
نعم. مقاومة النحاس ترتفع نحو 0.39% لكل °C والألومنيوم نحو 0.40% لكل °C. كابل يعمل عند 90 °C يحمل نحو 6% مقاومة أعلى من القيمة الجدولية عند 75 °C، مما قد يتجاوز حد الـ 3% في الحساب الفعلي حتى لو اجتاز الحساب البارد.
هل أُدخل مسافة الاتجاه الواحد أم المسافة الكلية؟
أدخل مسافة الاتجاه الواحد من المصدر إلى الحمل. صيغة أحادي الطور تضرب بـ 2 تلقائياً لحساب مسار العودة. صيغة ثلاثي الأطوار تستخدم √3 لأن تيار العودة موزّع على ثلاثة موصلات.

القيم استرشادية مبنية على بيانات مقاومة NEC الفصل 9 جدول 8. تحقق دائماً مع اللوائح المحلية ومهندس كهربائي مؤهل قبل التركيب.

تحسب هبوط الجهد في الموصلات الكهربائية بالمعادلة V_هبوط=2×I×L×R/1000 (أحادي الطور) أو √3×I×L×R×PF/1000 (ثلاثي الأطوار). تدعم النحاس والألومنيوم، المقاطع بـ mm² أو AWG، تصحيح الحرارة 60-90°C ومعامل القدرة. مثال: موصل نحاس 2.5mm²، طول 10m، تيار 16A، جهد 230V → هبوط 1.1V (4.6%). توصي IEC 60364-5-52 بحد أقصى 3% لدوائر الإضاءة و5% للاستخدامات الأخرى. مفيد لتصميم التوصيلات المنزلية والصناعية وأنظمة الطاقة الشمسية والخطوط الطويلة. يعرض الرسم البياني تطور الهبوط مع المسافة.

المواد ذات الصلةأكثر من مؤلف