افت ولتاژ سیم

ولتاژ چیست ؟
هرگاه الکترونها در یک هادی در مسیر مشخصی بحرکت در آیند جریان الکتریکی ایجاد می‌شود. اما الکترونها بدون دریافت نیرو و انرژی از مدار گردش بدور هسته خارج نمی‌شوند. بنابر این برای تولید جریان نیاز به یک نیرو داریم که آن را از منابع تولید نیرو مانند باتری می‌گیریم. بعبارت ساده‌تر نیروی لازم جهت ایجاد جریان ولتاژ نام دارد که واحد اندازه‌گیری آن ولت است. 
چگونه می‌توان ولتاژ تولید کرد ؟

این سوال پاسخ سوال دیگری نیز می‌تواند باشد که همان روشهای تولید الکتریسیته است. می‌دانیم که انرژی تولید نمی‌شود بلکه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می‌گردد. از آنجاییکه الکتریسیته هم انرژی است پس باید تبدیل شده انرژی‌های دیگر باشد. انرژیهایی که بصورت متعارف برای تولید برق بکار می‌روند عبارتند از: انرژی شیمیایی در باتریها - انرژی مغناطیسی در ژنراتورها - انرژی نورانی در باتریهای خورشیدی - انرژی حرارتی در ترموکوپلها - انرژی ضربه‌ای در پیزو الکتریک و....

مطالب بیشتر در ادامه مطلب...>>>>>>

 

منظور از افت ولتاژ چیست؟
می دانیم که هرگاه در یک مدار از مقاومت جریان بگذرد در دو سر آن ولتاژی ایجاد می‌شود که مطابق قانون اهم از حاصل ضرب میزان جریان عبوری از مقاومت در مقدار مقاومت بدست می‌آید. در شبکه‌ها علاوه بر مصرف کننده‌ها که به نوعی مقاومت بحساب می‌آیند مقاومتهای ناخواسته دیگری هم وجود دارند که سبب کاهش ولتاژ دو سر بار می شوند. مهمترین این مقاومتها همان مقاومتهای سیمهای حامل جریان است. مقاومت سیمها، با سطح مقطع آنها نسبت معکوس و با طول آنها نسبت مستقیم دارد. به عبارت دیگر با افزایش طول یا کاهش سطح مقطع یا هردو، میزان مقاومت سیمها زیاد می‌شود که همین موضوع افت ولتاژ را زیاد می کند.
برای کاهش میزان افت ولتاژ یک سیستم باید تا حد امکان مقاطع سیم‌ها را زیاد انتخاب کرد. البته برای اینکار می باید ابتدا میزان جریان عبوری از سیستم یا همان توان مصرفی را داشت. سپس با در نظر گرفتن طول مسیر سیم کشی و نیز درصد مجاز افت ولتاژ، سطح مقطع مناسب را محاسبه و انتخاب کرد که برای اینکار از رابطه زیر استفاده می‌شود:

S=2*L*I/X*DV*V

در رابطه فوق عناصر عبارتند از:
L: طول مسیر سیم کشی
I: اندازه جریان مصرفی
X: اندازه هدایت مخصوص سیم که برای مس 56 و برای آلومینیوم 35 است
DV: اندازه در صد مجاز افت ولتاژ می باشد که برای مصارف روشنایی 5/1 درصد، برا ی موتورها 3 درصد و برای پستها 5/0 درصد در نظر گرفته می‌شود.
V: هم ولتاژ شبکه
براحتی به کمک این رابطه نمره سیم قابل محاسبه است.
 البته برای سادگی کار امروزه بیشتر از جداول انتخاب سیم استفاده می‌شود که باید به یک نکته توجه داشت و آن این که اگر سیمی را از این جداول انتخاب کردید حتما با توجه به فاصله مسیر سیم کشی درصد افت ولتاژ آن را حساب کنید و پس از مقایسه با مقدار مجاز مشخص کنید که انتخابتان صحیح بوده یا خیر.