Jännitehäviölaskuri
Valitse järjestelmä ja johdinmateriaali, syötä johdon pituus, virta ja poikkipinta. Anna syöttöjännite prosenttilaskua varten.
Jännitehäviölaskuri
Laske kaapelin jännitehäviö pituuden, virran ja poikkipinnan perusteella – tukee sekä yksi- että kolmivaihejärjestelmää.
Tulokset
Jännitehäviölaskuri – laske johtimen jännitehäviö
Jännitehäviölaskuri auttaa sinua arvioimaan, kuinka paljon jännite alenee, kun sähkövirta kulkee kaapelia pitkin. Syötä johdon pituus, kuormavirta ja poikkipinta sekä valitse johdinmateriaali ja järjestelmä, niin laskuri kertoo jännitehäviön voltteina ja prosentteina. Laskuri sopii sähköalan opiskelijoille, asentajille ja harrastajille johdon mitoituksen tarkistamiseen.
Mikä on jännitehäviö?
Jokaisella johtimella on resistanssia. Kun virta kulkee johtimen läpi, osa jännitteestä kuluu johtimen vastuksessa ja muuttuu lämmöksi. Tätä jännitteen alenemista kutsutaan jännitehäviöksi. Liian suuri jännitehäviö heikentää laitteiden toimintaa ja kasvattaa energiahäviöitä.
Jännitehäviön kaava
Jännitehäviö riippuu johdon pituudesta, virrasta, johdinmateriaalin ominaisvastuksesta ja poikkipinnasta. Yksivaiheisessa piirissä virta kulkee edestakaisin, joten matka on kaksinkertainen:
U = 2 · L · I · ρ / A
Kolmivaiheisessa järjestelmässä kerroin on √3:
U = √3 · L · I · ρ / A
Kaavoissa U on jännitehäviö (V), L johdon pituus (m), I virta (A), ρ ominaisvastus (Ω·mm²/m) ja A johtimen poikkipinta (mm²).
Johdinmateriaalin ominaisvastus
Ominaisvastus kertoo, kuinka hyvin materiaali johtaa sähköä. Pienempi arvo tarkoittaa parempaa johtavuutta:
- Kupari: ρ ≈ 0,0175 Ω·mm²/m
- Alumiini: ρ ≈ 0,028 Ω·mm²/m
Kupari johtaa sähköä paremmin kuin alumiini, joten alumiinijohto vaatii suuremman poikkipinnan saman jännitehäviön saavuttamiseksi.
Jännitehäviö prosentteina
Jännitehäviö ilmoitetaan usein prosentteina syöttöjännitteestä, jotta sen merkitys on helpompi arvioida:
jännitehäviö-% = U / Vlähde × 100
Yleisenä suosituksena jännitehäviön tulisi jäädä muutamaan prosenttiin, jotta laitteet toimivat luotettavasti. Tarkista aina paikalliset asennusmääräykset.
Vaiheittainen esimerkki
Lasketaan jännitehäviö yksivaiheiselle kuparijohdolle, kun pituus L = 30 m, virta I = 16 A ja poikkipinta A = 2,5 mm². Kuparin ominaisvastus ρ = 0,0175 Ω·mm²/m.
Sijoitetaan arvot kaavaan:
U = 2 · 30 · 16 · 0,0175 / 2,5
Lasketaan osoittaja: 2 × 30 × 16 × 0,0175 = 16,8. Jaetaan poikkipinnalla:
U = 16,8 / 2,5 ≈ 6,7 V
Jännitehäviö on siis noin 6,7 V. Jos syöttöjännite on 230 V, häviö on 6,7 / 230 × 100 ≈ 2,9 %, mikä on yleensä hyväksyttävällä alueella.
Miten jännitehäviötä pienennetään?
- Suurempi poikkipinta: kaksinkertainen poikkipinta puolittaa jännitehäviön.
- Lyhyempi johto: jännitehäviö on suoraan verrannollinen pituuteen.
- Kupari alumiinin sijaan: pienempi ominaisvastus pienentää häviötä.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on jännitehäviö?
Jännitehäviö on jännitteen aleneminen, joka syntyy, kun sähkövirta kulkee johtimen läpi. Johtimella on resistanssia, joten osa jännitteestä muuttuu lämmöksi matkalla. Mitä pidempi johto, suurempi virta tai pienempi poikkipinta, sitä suurempi on jännitehäviö.
Miten jännitehäviö lasketaan?
Yksivaiheisessa piirissä jännitehäviö lasketaan kaavalla U = 2 × L × I × ρ / A. Kerroin 2 johtuu siitä, että virta kulkee edestakaisin (meno- ja paluujohdin). Kolmivaiheessa kerroin on √3 ≈ 1,732. Tässä L on pituus, I virta, ρ ominaisvastus ja A poikkipinta.
Mikä on kuparin ja alumiinin ominaisvastus?
Kuparin ominaisvastus on noin 0,0175 Ω·mm²/m ja alumiinin noin 0,028 Ω·mm²/m huoneenlämmössä. Alumiinin suurempi ominaisvastus tarkoittaa, että sama jännitehäviö vaatii suuremman poikkipinnan kuin kuparilla.
Kuinka suuri jännitehäviö sallitaan?
Sähköasennuksissa jännitehäviölle on suosituksia. Yleisesti kuluttajalaitteille jännitehäviön suositellaan jäävän alle 4–5 prosenttiin nimellisjännitteestä, jotta laitteet toimivat luotettavasti. Tarkista aina paikalliset asennusmääräykset ja standardit.
Miten jännitehäviötä voi pienentää?
Jännitehäviötä pienennetään suurentamalla johtimen poikkipintaa, lyhentämällä johtoa, käyttämällä kuparia alumiinin sijaan tai jakamalla kuormaa useammalle johtimelle. Suurempi poikkipinta on yleisin ratkaisu pitkillä syötöillä.
Oliko tästä laskurista apua?