전압 강하 계산기

전압 강하는 도체의 저항 때문에 전선 구간의 전원단과 부하단 사이에서 전위가 낮아지는 현상입니다. 실제 도체에는 모두 유한한 저항이 있으며, 전류가 그 저항을 통과하면 공급 전압의 일부가 부하에 전달되지 않고 전선 자체에서 소비됩니다. 그 결과 부하 단자 전압이 낮아져 장비 성능이 저하될 수 있으며, 심한 경우 과열이나 장비 조기 고장을 일으킬 수 있습니다. 2선식 단상 회로(한 도체로 나가고 다른 도체로 돌아오는 회로)의 표준 공식은 VD = 2 × I × R × L / 1000입니다. 여기서 I는 전류(암페어), R은 도체 저항(Ω/km), L은 편도 전선 길이(미터)입니다. 계수 2는 왕복 전류 경로를 반영합니다. 1 000으로 나누는 것은 킬로미터 기준 저항값을 미터 단위로 변환하기 위한 것입니다. 무효 성분이 있는 교류 회로에서는 전압과 전류의 위상 관계를 고려하기 위해 결과에 부하 역률을 추가로 곱합니다. 전압 강하율 — VD / Vsource × 100 — 은 규정 준수 확인에 가장 유용한 지표입니다. 국제 및 국가 전기 규정은 허용 가능한 최대 전압 강하를 정합니다. 미국 National Electrical Code (NEC)는 분기 회로에서 최대 3 %, 전체(피더 + 분기)에서 5 % 전압 강하를 권장합니다. 영국 표준 BS 7671 및 IEC 표준도 유사한 제한을 둡니다. 이 한계를 초과하면 에너지가 낭비되고, 조명이 어두워지며, 모터 토크가 감소하고, 저전압 보호 릴레이가 트립될 수 있습니다. 도체 저항은 재료와 단면적에 따라 달라집니다. 구리는 알루미늄보다 전도성이 높습니다. 일반적인 구리 도체 저항은 2.5 mm²에서 약 7.41 Ω/km, 4 mm²에서 4.61 Ω/km, 6 mm²에서 3.08 Ω/km입니다. 알루미늄 도체는 같은 단면적에서 저항이 약 1.64배 높으므로, 구리와 같은 전압 강하 성능을 얻으려면 더 큰 굵기의 알루미늄 배선이 필요합니다. 역률은 모터, 변압기, 형광등 안정기와 같은 유도성 부하가 있는 교류 회로에서 중요합니다. 역률 0.85로 동작하는 모터는 같은 유효 전력에서 PF = 1.0인 저항 히터보다 더 많은 전류를 끌어 전압 강하를 증가시킵니다. 콘덴서 보상 뱅크로 역률을 개선하면 도체 전류가 줄어 전압 강하도 줄며, 경우에 따라 더 크고 비싼 케이블을 쓰지 않아도 됩니다. 정확한 전압 강하 계산은 설계 단계에서 필수입니다. 더 굵은 전선을 사용하면 초기 비용은 늘지만, 설비 수명 동안 지속적으로 에너지를 절약할 수 있습니다.