Gerilim Düşümü Hesaplayıcı
// GERILIM DÜŞÜMÜNÜ HESAPLAYIN VE OPTIMAL KABLO KESITINI SEÇIN //
Gerilim düşümünü %3'ün altına indirmek için daha büyük kablo kesiti veya daha kısa mesafe kullanmayı düşünün.
Kablo Direnci Referansı (NEC Bölüm 9 Tablo 8)
75°C çalışma sıcaklığında 1.000 feet başına ohm cinsinden direnç değerleri. Bu değerler, elektrik devre tasarımında doğru gerilim düşümü hesaplamaları için gereklidir.
| AWG Kesiti | Bakır (Ω/1000ft) | Alüminyum (Ω/1000ft) | Tipik Uygulama |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3.07 | 5.06 | Aydınlatma devreleri (15A) |
| 12 AWG | 1.93 | 3.18 | Genel prizler (20A) |
| 10 AWG | 1.21 | 1.99 | Kurutucular, su ısıtıcıları (30A) |
| 8 AWG | 0.764 | 1.26 | Ocaklar, EV şarj cihazları (40-50A) |
| 6 AWG | 0.491 | 0.808 | Alt panolar, HVAC (55-65A) |
| 4 AWG | 0.308 | 0.508 | Büyük cihazlar (70-85A) |
| 2 AWG | 0.194 | 0.319 | Servis girişi (95-115A) |
| 1/0 AWG | 0.122 | 0.201 | Ana servis (125-150A) |
| 4/0 AWG | 0.0608 | 0.100 | Büyük servis (180-230A) |
Elektrik Devrelerinde Gerilim Düşümünü Anlamak
Gerilim düşümü, elektrik devre tasarımındaki en kritik faktörlerden biridir ve elektrikçiler, mühendisler ve elektrik tesisatlarıyla çalışan herkes için temel bilgidir. Elektrik akımı bir iletken boyunca aktığında, iletkenin direnci nedeniyle elektrik enerjisinin bir kısmı ısıya dönüşür. Bu enerji kaybı, kaynak ile yük arasında gerilim azalması olarak kendini gösterir.
Motor Arızası
Aşırı ısınma ve durma
Işık Kararması
Titreme ve azalan çıkış
Enerji Kaybı
Kablolarda ısı kaybı
Kod İhlali
Başarısız denetimler
Ulusal Elektrik Kodu (NEC) Gereksinimleri
NFPA 70 Ulusal Elektrik Kodu, NEC 210.19(A) ve 215.2(A) uyarınca kabul edilebilir gerilim düşümü seviyeleri için öneriler sağlar NFPA 70 National Electrical Code:
3%
Dal Devreleri
Panodan prizlere, ışıklara ve cihazlara
3%
Besleme Devreleri
Servis girişinden pano tablosuna
5%
Toplam
Kaynaktan yüke besleme + dal
Not: Bunlar zorunlu gereksinimler değil öneri olsa da, sektör en iyi uygulamalarını temsil ederler. Birçok yerel yönetim bu limitleri uygulamakta ve müfettişler genellikle bunları aşan tesisatları işaretlemektedir.
Gerilim Düşümü Hesaplama Formülleri
Tek Fazlı Devre
VD = 2 × I × R × L ÷ 1000
• 2 faktörü = gidiş-dönüş mesafesi
• 120V ve 240V tek faz için kullanılır
Üç Fazlı Devre
VD = √3 × I × R × L ÷ 1000
• √3 ≈ 1.732 faz faktörü
• 208V, 480V üç faz için kullanılır
| Değişken | Açıklama | Birim |
|---|---|---|
| VD | Gerilim Düşümü | Volt (V) |
| I | Akım (yük akımı) | Amper (A) |
| R | Kablo direnci (NEC Tablo 8'den) | Ω başına 1000 ft |
| L | Tek yön kablo uzunluğu | Feet (ft) |
Gerilim Düşümünü Etkileyen Temel Faktörler
Kablo Kesiti (AWG)
Daha büyük kablolar (düşük AWG numaraları) daha düşük dirence sahiptir. 10 AWG, 12 AWG'den yaklaşık %40 daha az dirence sahiptir. Kablo kesitini artırmak, aşırı gerilim düşümü için en yaygın çözümdür.
Kablo Uzunluğu
Gerilim düşümü uzunlukla orantılı olarak artar. 100 feet'lik bir hat, 50 feet'lik hatın iki katı gerilim düşümüne sahiptir. Dış yapılara uzun hatlar dikkatli hesaplama gerektirir.
Akım Yükü
Daha yüksek akım = daha fazla gerilim düşümü. EV şarj cihazları ve kaynak makineleri gibi yüksek akımlı uygulamalar, gerilim düşümü sorunlarına özellikle duyarlıdır.
İletken Malzemesi
Bakır, alüminyumun yaklaşık %61 direncine sahiptir. Alüminyum, eşdeğer performans için 2 AWG daha büyük kesit gerektirir ancak büyük beslemeler için daha ucuzdur.
Gerilim Düşümünü Azaltmak İçin Pratik Stratejiler
| Strateji | Etki | En İyi |
|---|---|---|
| Kablo Kesitini Artırın | Kesit artışı başına yaklaşık %26 azalma | Uzun hatlar, yüksek akım yükleri |
| Kablo Hatlarını Kısaltın | Orantılı azalma | Yeni inşaat, düzen planlaması |
| Daha Yüksek Gerilim Kullanın | 240V = 120V'un % düşümünün yarısı | Yüksek güçlü ekipman |
| Alt Panel Ekleyin | Dal devre uzunluklarını azaltır | Garajlar, atölyeler, dış yapılar |
| Bakır Kullanın (Alüminyuma karşı) | Yaklaşık %39 daha düşük direnç | Yenileme, sınırlı kanal alanı |
| Paralel İletkenler | Direnci yarıya indirir (2 iletken) | Büyük servis girişleri |
Yaygın Gerilim Düşümü Senaryoları
Müstakil Garaj Atölyesi
100 ft
Mesafe
50A
Alt Panel
240V
Gerilim
4 AWG
Önerilen
6 AWG %3,4 düşüm verir (başarısız). 4 AWG %2,1'e düşürür (uyumlu). Elektrikli el aletleri ve kaynak için uygundur.
Seviye 2 EV Şarj Cihazı
80 ft
Mesafe
40A
Yük
240V
Gerilim
8 AWG
Minimum
80 ft'de 8 AWG = %2,9 (kabul edilebilir). 120 ft'de 6 AWG'ye yükseltme gerekli. Bkz. EV şarj cihazı kablolama kılavuzu.
Çiftlik Sulama Pompası
500 ft
Mesafe
20A
Yük
240V
Gerilim
4 AWG
Minimum
Uzun tarımsal hatlar önemli kablo kesiti gerektirir. 4 AWG düşümü %5'in altında tutar. Güneş sistemi boyutlandırma ihtiyaçlarını da göz önünde bulundurun.
Doğru Gerilim Düşümü Hesaplamalarının Önemi
Ekipman Performansı
Motorlar ve ekipmanlar belirtilen gerilim aralıklarında çalışır. Düşük gerilim verimsizliğe, aşırı ısınmaya ve erken arızaya neden olur.
Enerji Verimliliği
Gerilim düşümü = ısı olarak boşa harcanan enerji. Daha yüksek düşüm, daha yüksek elektrik faturaları ve artan karbon ayak izi anlamına gelir.
Kod Uyumluluğu
Birçok yönetim NEC önerilerini uygular. Başarısız denetimler projeleri geciktirir ve maliyetli düzeltmeler gerektirir.
Kabul edilebilir gerilim düşümü yüzdesi nedir?
NEC, dal devreleri için maksimum %3 gerilim düşümü ve birleşik besleme ve dal devreleri için toplam %5 önerir. Ancak hassas elektronik ekipman için %2 veya daha az gerilim düşümü tercih edilebilir.
Gerilim düşümü LED ışıkları nasıl etkiler?
LED ışıklar genellikle akkor ampullere göre gerilim değişimlerine karşı daha toleranslıdır. Ancak önemli gerilim düşümü yine de kararmaya, renk sıcaklığı değişimlerine ve azalan ömre neden olabilir. Aydınlatma devreleri için gerilim düşümünü %3'ün altında tutun.
Bakır mı yoksa alüminyum kablo mu kullanmalıyım?
Bakır daha düşük dirence sahiptir ve çoğu uygulama için tercih edilir. Alüminyum, büyük beslemeler ve servis girişleri için uygun maliyetlidir ancak daha büyük kablo kesitleri gerektirir (aynı akım taşıma kapasitesi için genellikle bakırdan 2 AWG daha büyük).
Motor devresi için gerilim düşümü nasıl hesaplanır?
Motor devreleri için motor etiketi üzerindeki tam yük akım değerini kullanın. Motor kalkışında gerilim düşümü geçici olarak daha yüksek olabilir, ancak çalışma gerilimi nominal gerilimin %3'ü içinde kalmalıdır.
Kanal tipi gerilim düşümünü etkiler mi?
Kanal tipi (EMT, PVC, rijit) gerilim düşümünü doğrudan etkilemez. Ancak ısı dağılımını etkileyebilir, bu da dolaylı olarak iletken direncini etkiler. Çelik kanallar, manyetik etkiler nedeniyle AC devrelerinde ek empedans da getirebilir.
Resmi standartlar ve ek teknik bilgiler için bu yetkili kaynaklara başvurun: