Очень важный параметр при прокладке электрических сетей – экономия. Увеличив сечение провода с 1,5 мм2 на 2,5 мм2 можно получить такую серьёзную разницу в сумме, что заказчик просто не «вытянет» бюджет. Но выбрав проводку небольшого сечения, мастер рискует столкнуться с такой серьёзной проблемой как падение напряжения. Что это такое и как не допустить подобного – далее в статье.
Начиная с азов: закон Ома в действии
Прежде чем разбираться с понятием падения напряжения необходимо вспомнить фундаментальный и основополагающий закон в электротехнике, а именно – закон Ома для отдельного участка цепи:
I = U/R
Где сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R). Почему именно для отдельного участка цепи? Потому что закон Ома для полного участка цепи включает в себя сумму активного и реактивного (индуктивного и емкостного) сопротивлений. Такие многочисленные данные нужны при серьёзных расчётах, чаще всего уже в области энергетики.
Из данной формулы можно найти напряжение – разницу потенциалов:
U = I*R
Такое простое равенство сопутствует всем электрикам в их работе и пригодится при расчёте падения напряжения в кабеле определённой длины.
Расчёт электропроводки по падению напряжения
Влияет ли длина и сечение кабеля на напряжение? Влияет и это прекрасно видно на примере закона Ома, который подробно рассматривался в предыдущем параграфе.
Каждый проводник обладает каким-либо сопротивлением, величина которого зависит от материала самого проводника. Например, медь проводит электрический ток куда лучше алюминия, а серебро – лучше меди и т.д. Кабель, по всей своей длине создаёт незначительное сопротивление току, что в конечном итоге приводит к падению напряжения на его концах.
Для того, чтобы найти падение напряжения на кабели, необходимо найти его сопротивление по формуле:
r = ρ*(l/S)
Где ρ (греческая буква «ро») – удельное сопротивление материала, из которого выполнен проводник. Его необходимо найти в таблицах электротехнических справочников. l – длина проводника, а S – его поперечное сечение.
Когда сопротивление провода или кабеля найдено, можно посчитать падение напряжения на его участке по закону Ома. Для укрепления информации можно воспользоваться следующим примером:
Мощность лампы – 100 Вт.
Проводник – медный, длиной 5 м и сечением 1,5 мм2.
Падение напряжения составит:
U = 0,45 А * 3,35 Ом = 1,5 В.
При мощности потребителя 100 В, падение напряжения на кабеле длиной 5 м и сечением 1,5 мм2 составит 1,5 В.
Почему на низком напряжении провода должны быть большего сечения?
Чтобы ответить на данный вопрос необходимо обратиться к примеру из предыдущего параграфа. На проводнике длиной 5 м и сечением 1,5 мм2 падение напряжения составило 1,5 В, что совсем немного, например, для домашней сети 220 В и практически не замечается на линиях 380 В. А если такое падение в бортовой сети легкового автомобиля, где разница потенциалов не превышает 12 В? Весьма ощутимо. Именно поэтому, чтобы скомпенсировать падение напряжения, монтируют провода большего сечения.