Калькулятор падения напряжения и сечения кабеля
Рассчитайте падение напряжения, напряжение на нагрузке и потери в медном или алюминиевом кабеле в AWG или мм² и найдите минимальное сечение для предела 3 %.
🔒 Работает полностью в вашем браузере — ничего не загружаетсяКак рассчитывается падение напряжения
У любого проводника есть небольшое сопротивление, поэтому при протекании тока часть напряжения теряется вдоль кабеля. Сопротивление проводника зависит от материала, площади сечения, длины и температуры: R = ρ × L ÷ A, где ρ — удельное сопротивление. При 20 °C удельное сопротивление меди составляет 0,017241 Ω·mm²/m, а алюминия — около 0,0283 Ω·mm²/m, и оба значения растут примерно на 0,4 % на каждый градус Цельсия. Калькулятор переводит размеры AWG и kcmil в квадратные миллиметры, применяет температурную поправку и находит сопротивление на километр.
В цепях постоянного и однофазного переменного тока ток идёт по одному проводнику и возвращается по другому, поэтому падение напряжения равно Vd = 2 × L × R × I, где L — длина в одну сторону. В симметричной трёхфазной цепи обратные токи в значительной мере компенсируются, и получается Vd = √3 × L × R × I. Разделив падение на напряжение источника, получаем процент, а вычтя его из напряжения источника, — напряжение, которое реально доходит до нагрузки. Мощность, теряемая в кабеле в виде тепла, равна I² × R, суммированной по токонесущим проводникам.
Выбор сечения кабеля
Слишком большое падение напряжения приводит к перегреву двигателей, тусклому свету ламп и сбоям электроники, а также впустую расходует энергию в виде тепла. Длинные линии — до гаража, скважинного насоса, зарядной станции электромобиля или солнечной электростанции — это места, где оно важнее всего. Задайте максимально допустимое падение, обычно 3 % для групповой линии, и калькулятор покажет наименьшее сечение в AWG/kcmil или метрическое, которое ему соответствует. В таблице перечислены все размеры одного стандарта, так что можно сразу сравнить падение, сопротивление и запас и скопировать её как CSV или Markdown.
Помните, что падение напряжения — лишь одна из составляющих выбора кабеля. Проводник также должен безопасно проводить ток (допустимый длительный ток), согласовываться с защитным аппаратом и подходить по способу прокладки и температуре окружающей среды, которых требуют местные электротехнические нормы. Низковольтные системы постоянного тока, например проводка солнечных систем и автодомов на 12 В или 24 В, особенно чувствительны, поскольку один вольт падения — это уже несколько процентов. Все расчёты выполняются в вашем браузере, ничего не загружается.
Как использовать
- Опишите цепьВыберите однофазный переменный, трёхфазный переменный или постоянный ток, материал проводника и сечение в AWG, kcmil или мм².
- Введите нагрузкуУкажите напряжение источника, ток нагрузки в амперах и длину кабеля в одну сторону в футах или метрах.
- Задайте ограниченияНастройте температуру проводника и максимально допустимое падение напряжения — 3 % является распространённой целью.
- Проверьте результат и сечение кабеляПрочитайте падение в вольтах и процентах, напряжение на нагрузке и наименьшее сечение, укладывающееся в ваш предел.