केबल में वोल्टेज ड्रॉप कैसे निकालें

वोल्टेज क्यों गिरता है

हर तार में कुछ रेज़िस्टेंस होता है, इसलिए उसमें बहता करंट रास्ते में थोड़ा वोल्टेज खो देता है। लंबी वायरिंग या पतले तार में आखिरी सिरे के उपकरण को सप्लाई से काफ़ी कम मिलता है, और खोई हुई ऊर्जा केबल को गरम करती है।

फ़ॉर्मूला

DC और सिंगल-फ़ेज़ सर्किट में करंट जाता और लौटता है, इसलिए लंबाई दो बार गिनी जाती है:

वोल्टेज ड्रॉप = 2 × लंबाई × करंट × रेज़िस्टिविटी ÷ क्रॉस-सेक्शन

थ्री-फ़ेज़ सर्किट में 2 की जगह √3, लगभग 1.732, लें। तांबे की रेज़िस्टिविटी लगभग 0.0172 Ω·mm²/m और एल्युमिनियम की लगभग 0.0282 है।

हल किया उदाहरण

2.5 mm² तांबे की 25 m सिंगल-फ़ेज़ वायरिंग में 16 A: 2 × 25 × 16 × 0.0172 ÷ 2.5 = 5.5 V। 230 V पर यह 2.4% है।

कितना ठीक है

एक आम लक्ष्य है ब्रांच सर्किट पर 3% और सप्लाई से लोड तक कुल 5% से ज़्यादा नहीं, जैसा अमेरिका का National Electrical Code एक इन्फ़ॉर्मेशनल नोट में सुझाता है। स्थानीय वायरिंग नियम अपनी सीमाएँ तय करते हैं। ड्रॉप ज़्यादा हो तो मोटा तार या छोटी वायरिंग लें। तार करंट के लिए भी रेटेड होना चाहिए, जो सिर्फ़ वोल्टेज ड्रॉप से नहीं जाँचा जाता।

कैलकुलेटर और चार्ट

वोल्टेज ड्रॉप कैलकुलेटर AWG या mm² में, तांबे या एल्युमिनियम के लिए काम करता है। वायर गेज चार्ट हर AWG साइज़ का व्यास, क्षेत्रफल और रेज़िस्टेंस दिखाता है।

230 V पर एक उदाहरण

230 V का सर्किट 40 m दूर 10 A के लोड तक जाता है। 1.5 mm² तांबे से: 2 × 40 × 10 × 0.0172 ÷ 1.5 = 9.2 V, यानी 4.0%। 2.5 mm² से: 5.5 V, यानी 2.4%।

भारत में वायरिंग के नियम राष्ट्रीय विद्युत संहिता और स्थानीय नियमों में दिए हैं। लागू नियम मानें और बिजली का काम लाइसेंसशुदा इलेक्ट्रीशियन से कराएँ।

गर्म तार ज़्यादा खोते हैं

तांबे का प्रतिरोध हर डिग्री सेल्सियस पर लगभग 0.4% बढ़ता है। 70 °C पर चलते तार का प्रतिरोध 20 °C से लगभग 20% ज़्यादा होता है, इसलिए वोल्टेज ड्रॉप भी लगभग 20% ज़्यादा। गर्म मौसम में यह असर और बढ़ता है।

कम वोल्टेज

1 V की गिरावट 230 V पर 0.5% से कम है, पर 12 V की LED स्ट्रिप या गाड़ी के उपकरण पर 8% से ज़्यादा। कम वोल्टेज वाली लाइनों को उतनी ही लंबाई के लिए मोटा तार चाहिए। लंबी LED स्ट्रिप को अक्सर दोनों सिरों से बिजली दी जाती है ताकि आख़िरी हिस्सा धुँधला न हो।