Ücretsiz hesap makineleri
Bir hattın gerilim düşümünü kontrol et – bakır/alüminyum, 1~ ve 3~
Bu hesaplayıcı, iletken kesiti, uzunluk, akım ve malzemeye göre bir hattın gerilim düşümünü belirler. Bakır veya alüminyumun özdirencini kullanır ve tek fazlı ile üç fazlı sistemleri ayırt eder.
Geri bildiriminiz için teşekkürler!
Tek fazlı devrede gerilim düşümü ΔU = 2 × L × I × cos φ / (κ × A) formülüyle hesaplanır; L kablo uzunluğu (m), I akım (A), A kesit (mm²), κ iletkenlik katsayısıdır (bakır için 56). 230 V, 16 A, 20 m ve 2,5 mm² bakır kabloda cos φ = 1 ile ΔU = 640 / 140 ≈ 4,57 V, yani yaklaşık %1,99'dur. Üç fazlıda 2 yerine √3 kullanılır.
Gerilim düşümü, akım kablo boyunca akarken kablonun direnci nedeniyle kaybolan gerilimdir; kablo uzadıkça ve akım arttıkça büyür, kesit büyüdükçe azalır. 230 V'luk bir hatta 4,6 V düşüm, cihaza yalnızca yaklaşık 225,4 V ulaşması demektir. Fazla düşüm cihazların verimsiz çalışmasına ve kablonun ısınmasına yol açar.
Hesaplama aracı aydınlatma için %3, tesisatın tamamı için %5 sınırını gösterir (IEC 60364 esaslı); 230 V'luk hatta %3, 6,9 V'a karşılık gelir. Türkiye'de izin verilen değerler Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği'nde devre türüne göre ayrı ayrı belirlenmiştir, bu yüzden projelendirmede yönetmeliğe ve elektrik mühendisinin hesabına başvurun. Sınır aşılıyorsa kablo kesitini bir üst değere çıkarın.
Gerilim düşümünü hesaplamak için kablo uzunluğunu, akımı, kesiti ve iletken malzemesini girersiniz; araç ΔU'yu volt ve yüzde olarak verir. Örneğin 30 m, 16 A ve 2,5 mm² bakır kabloda tek fazlı düşüm 2 × 30 × 16 / (56 × 2,5) ≈ 6,86 V, yani yaklaşık %2,98'dir; aynı hat 4 mm² ile yaklaşık 4,29 V'a (%1,86) iner.
Gerilim düşümü hesaplaması, uzun hatlarda doğru kablo kesitini seçmek için yapılır. Formül tek fazlı devrede ΔU = 2 × L × I / (κ × A), yüzde olarak ΔU / U × 100'dür. 50 m'lik bir bahçe hattında 10 A ve 2,5 mm² bakır kabloyla düşüm yaklaşık 7,14 V (%3,1) olur; 4 mm² kablo bu değeri yaklaşık 4,46 V'a (%1,9) indirir.
Bahçe evine, garaja, bağımsız bir atölyeye ya da yeni bir wallbox şarj istasyonuna kablo çekerken en çok karşılaşılan sorun, kablonun akım taşıma kapasitesi değil, uzun mesafede oluşan gerilim düşümüdür. Kablo kesiti akım için yeterli olsa bile, 30-50 metreyi bulan hat mesafelerinde iletkendeki direnç nedeniyle voltaj kaybı yaşanır; bu da lambaların sönük yanması, motorların zorlanması veya elektronik cihazların hata vermesi gibi sonuçlar doğurur. Gerilim Düşümü Hesaplayıcı, girdiğiniz kablo boyu, akım/güç, iletken cinsi ve kesit bilgisiyle bu kaybı yüzde olarak hesaplar ve gerekiyorsa hangi kesiti seçmeniz gerektiğini gösterir.
Hesaplama, tek fazlı (1~) ve üç fazlı (3~) sistemler için farklı formüllerle yapılır:
Burada L hattın metre cinsinden tek yön uzunluğu, I amper cinsinden akım, A mm² cinsinden kesit alanı, κ (kappa) iletkenin elektriksel iletkenlik değeridir: bakır için 56 m/(Ω·mm²), alüminyum için 35 m/(Ω·mm²). Hesaplanan dU volt cinsindendir; oransal düşümü bulmak için dU% = dU / U × 100 formülü kullanılır.
Eğer elinizde akım değil güç değeri varsa, akımı şu şekilde türetebilirsiniz:
Hedeflenen %3 gerilim düşümü sınırına ulaşmak için gereken minimum kesit ise şöyle bulunur: A = (faktör × L × I × cos φ) / (κ × U × 0,03). Buradaki faktör tek fazlıda 2, üç fazlıda √3'tür. Bulunan değer, piyasada bulunan standart kesitlere (1,5 / 2,5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 25 / 35 / 50 / 70 / 95 / 120 / 150 mm²) yukarı yuvarlanır, çünkü ara kesit üretilmez ve her zaman bir üst standart seçilmelidir.
Ana binadan 40 metre uzaktaki bahçe evine tek fazlı 6A akım çeken bir aydınlatma devresi kuruyorsunuz. Bakır kablo, cos φ = 1 (dirençli yük) kabul edelim. 2,5 mm² kesitte hesap yaparsak: dU = (2 × 40 × 6 × 1) / (56 × 2,5) = 480 / 140 ≈ 3,43V. 230V üzerinden oranlarsak yaklaşık %1,49 düşüm elde edilir — bu, aydınlatma devreleri için gereken %3 sınırının altında, yani kesit yeterlidir.
Panodan garaja 25 metre uzaklıkta, üç fazlı 16A çeken bir wallbox şarj cihazı kurmak istiyorsunuz, cos φ = 0,95 ve 400V besleme var. 6 mm² bakır kablo ile: dU = (√3 × 25 × 16 × 0,95) / (56 × 6) = 658,2 / 336 ≈ 1,96V. Bu, 400V'a oranla sadece %0,49'luk bir düşüm demektir — soket ve güç devreleri için tanımlanan %5 sınırının çok altında, kesit fazlasıyla güvenli.
Tarlanın kenarındaki atölyeye 80 metre uzaklıkta, tek fazlı 20A yük çekilecek ve elde alüminyum kablo var. cos φ = 0,9 kabul edip 10 mm² kesitte hesaplarsak: dU = (2 × 80 × 20 × 0,9) / (35 × 10) = 2880 / 350 ≈ 8,23V, yani 230V üzerinden yaklaşık %3,58 düşüm — bu, priz devreleri için kabul edilen %5 sınırının altında kalsa da aydınlatma için önerilen %3 sınırını aşar. Bu durumda kesiti 16 mm²'ye çıkarmak, düşümü güvenli aralığa çeker.
| Uygulama | Maksimum Gerilim Düşümü | Tipik Standart |
|---|---|---|
| Aydınlatma devreleri | %3 | DIN 18015-1, BS 7671, NEC 210.19 |
| Priz çıkışları ve genel güç | %5 | DIN 18015-1, BS 7671 |
| Sayaca kadar ev bağlantısı | %0,5 | Alman TAB |
| Kol devresi (ABD) | %3 | NEC 210.19 bilgilendirme notu |
| Besleyici + kol devresi (ABD) | %5 | NEC 215.2 |
Türkiye'de elektrik tesisatları genellikle TS EN 60364 serisi ve buna bağlı yönetmeliklerle düzenlenir; bu standartlar da uluslararası pratikle uyumlu olarak aydınlatma devrelerinde %3, güç devrelerinde %5 sınırını referans alır. Yani yukarıdaki tablo, hem Avrupa hem Amerika normlarıyla örtüşen, Türkiye'de de yaygın kabul gören pratik sınırları yansıtır.
Çünkü bu tesisatlar genellikle ana panodan 20-100 metre gibi uzun mesafelerde kurulur ve kablo kesiti çoğu zaman sadece akım taşıma kapasitesine göre seçilir. Ancak uzun mesafede direnç arttığı için kablo akımı güvenle taşısa da voltaj hedefe ulaşana kadar önemli oranda düşer; bu da LED sürücülerin arızalanmasına, motorların ısınmasına veya wallbox'ın şarj gücünü otomatik olarak kısmasına neden olabilir.
Evet. Hat uzunluğunu fiziksel olarak kısaltmak, mümkünse besleme noktasını hedefe yaklaştırmak, üç fazlı besleme kullanmak (aynı güç için tek fazlıya göre daha düşük gerilim düşümü verir) ve yüksek cos φ değerine sahip cihazlar seçmek de etkili çözümlerdir. Ancak pratikte en güvenilir ve kalıcı çözüm, hesaplanan minimum kesitin bir üst standardını seçmektir.
Devrenin türüne göre karar verilir: sadece aydınlatma taşıyan hatlarda %3 sınırı esas alınmalı, çünkü flikeri ve lamba ömrünü doğrudan etkiler. Priz ve genel güç devrelerinde ise %5 sınırı kabul edilebilir, zira bu devrelerdeki cihazlar (motorlar, şarj cihazları) küçük gerilim dalgalanmalarına karşı daha toleranslıdır. Karma bir hat söz konusuysa, daha sıkı olan %3 sınırını hedeflemek her zaman güvenli tarafta kalmanızı sağlar.