Gerilim düşümü hesabı nasıl yapılır?

Elektrik tesisatlarında gerilim düşümü, iletkenler üzerinden geçen akımın neden olduğu voltaj kaybıdır. Bu durum, özellikle uzun mesafeli kablolamalarda veya yüksek akım çeken cihazlarda performansı olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle, gerilim düşümü hesabı yapmak, güvenli ve verimli bir elektrik sistemi için kritik öneme sahiptir. Bu yazıda, gerilim düşümü hesaplamasının nasıl yapıldığına dair temel bilgileri ve adımları inceleyeceğiz.

Gerilim Düşümünü Etkileyen Faktörler

Gerilim düşümünü etkileyen birçok faktör bulunmaktadır. Bunların en önemlileri şunlardır:

• Akım (I): Devreden geçen akım miktarı arttıkça gerilim düşümü de artar.
• İletken Uzunluğu (L): Kablonun uzunluğu arttıkça direnç artar ve dolayısıyla gerilim düşümü de artar.
• İletken Kesiti (A): Kablonun kesiti (kalınlığı) arttıkça direnç azalır ve gerilim düşümü de azalır.
• İletkenin Direnci (ρ): İletkenin malzemesine bağlı olarak değişen öz direnç değeri de gerilim düşümünü etkiler. Bakır ve alüminyum gibi farklı malzemelerin farklı direnç değerleri vardır.
• Güç Faktörü (cos φ): Alternatif akım (AC) devrelerinde, güç faktörü de gerilim düşümünü etkiler.

Gerilim Düşümü Hesaplama Formülü

Gerilim düşümü hesaplaması için kullanılan temel formül şöyledir:

ΔV = (2 * ρ * L * I) / A

Burada:

• ΔV: Gerilim düşümü (Volt)
• ρ: İletkenin öz direnci (Ω.mm²/m)
• L: İletkenin uzunluğu (metre)
• I: Akım (Amper)
• A: İletkenin kesiti (mm²)

Bu formül, doğru akım (DC) devreleri için geçerlidir. Alternatif akım (AC) devrelerinde ise güç faktörü (cos φ) de hesaba katılmalıdır. AC devreler için gerilim düşümü formülü biraz daha karmaşıktır ve genellikle kablo üreticilerinin sağladığı tablolardan veya özel yazılımlardan yararlanılır.

Gerilim Düşümü Hesaplama Adımları

Gerilim düşümü hesaplaması yaparken aşağıdaki adımları izleyebilirsiniz:

1. Gerekli Verileri Toplayın: Akım (I), iletken uzunluğu (L), iletken kesiti (A) ve iletkenin öz direnci (ρ) gibi değerleri belirleyin.
2. Formülü Uygulayın: Yukarıda verilen formülü kullanarak gerilim düşümünü hesaplayın. AC devreler için gerekli düzeltmeleri yapmayı unutmayın.
3. Sonucu Değerlendirin: Hesaplanan gerilim düşümü değerini, tesisat standartlarında belirtilen izin verilen maksimum gerilim düşümü değeri ile karşılaştırın. Eğer hesaplanan değer, izin verilen değerin üzerindeyse, daha kalın kesitli bir kablo kullanmak veya kablo uzunluğunu kısaltmak gibi önlemler almanız gerekebilir.

Örnek Gerilim Düşümü Hesaplaması

Örneğin, 100 metre uzunluğunda, 2.5 mm² kesitli bakır bir kablo üzerinden 20 Amper akım geçiyorsa, gerilim düşümünü hesaplayalım. Bakırın öz direnci (ρ) yaklaşık olarak 0.01724 Ω.mm²/m'dir.

ΔV = (2 * 0.01724 * 100 * 20) / 2.5 = 27.584 Volt

Bu durumda, gerilim düşümü 27.584 Volt olacaktır. Bu değer, bazı uygulamalar için kabul edilebilir sınırların üzerinde olabilir. Bu durumda, daha kalın bir kablo kullanmak gerekebilir.

Gerilim düşümü hesabı, elektrik tesisatlarının güvenliği ve verimliliği için vazgeçilmez bir adımdır. Yukarıdaki bilgileri kullanarak, temel gerilim düşümü hesaplamalarını yapabilir ve tesisatınızın uygunluğunu değerlendirebilirsiniz. Unutmayın, karmaşık sistemlerde veya kritik uygulamalarda bir elektrik mühendisine danışmak her zaman en iyi yaklaşımdır.