پلتفرم هوشمند پُتک

#مقدمه

در تعیین سطح مقطع و ابعاد کابل، سه مورد تاثیر گذار‌ند؛ ظرفیت جریانی، افت ولتاژ در طول کابل و جریان اتصال کوتاه. در این بخش افت ولتاژ بررسی خواهد شد. افت ولتاژ یکی از مفاهیم کلیدی در طراحی و عملکرد سیستم‌های الکتریکی است که به کاهش ولتاژ در طول مسیر انتقال انرژی از منبع تأمین به بار (مصرف‌کننده) اطلاق می‌شود. این پدیده به دلیل وجود امپدانس هادی‌های کابل، تغییرات دما، نوع مواد استفاده‌شده در کابل، طول کابل و شدت جریان عبوری از آن رخ می‌دهد. افت ولتاژ می‌تواند تأثیرات قابل‌توجهی بر عملکرد تجهیزات الکتریکی بگذارد، به ویژه در مواردی که دستگاه‌ها به دقت بالایی نیاز دارند یا زمانی که ولتاژ تأمین‌شده باید در محدوده مشخصی قرار داشته باشد. در کابل‌های الکتریکی، زمانی که جریان از طریق کابل عبور می‌کند، بدلیل امپدانس کابل، افت ولتاژ رخ می‌دهد. هرچه طول کابل بیشتر باشد یا میزان جریان عبوری از آن بالاتر باشد، افت ولتاژ بیشتر خواهد بود. این موضوع به ویژه در سیستم‌های توزیع برق با طول مسیر زیاد یا در تجهیزات حساس، مانند موتورها، دستگاه‌های الکترونیکی و لامپ‌ها، اهمیت پیدا می‌کند. در یک سیستم الکتریکی، ارزیابی افت ولتاژ از نقطه تأمین به بار بسیار مهم است. عملکرد یک دستگاه ممکن است در صورتی که با ولتاژی غیر از ولتاژ نامی خود تأمین شود، دچار اختلال شود.

#1. تاثیر افت ولتاژ بر عملکرد دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی

در یک سیستم الکتریکی، ارزیابی افت ولتاژ از نقطه تأمین به بار بسیار مهم است. عملکرد یک دستگاه ممکن است در صورتی که با ولتاژی غیر از ولتاژ نامی خود تأمین شود، دچار اختلال شود.

#1.1. موتورهای الکتریکی

موتورهای القایی یکی از رایج‌ترین نوع موتورها در صنایع مختلف هستند و عملکرد بهینه آن‌ها وابسته به تأمین ولتاژ صحیح و مطابق با مشخصات نامی می‌باشد. هرگونه افت ولتاژ می‌تواند تأثیرات منفی بر عملکرد موتورهای القایی داشته باشد. این تأثیرات در کوتاه‌مدت و بلندمدت مشکلاتی جدی ایجاد می‌کند. گشتاور راه‌اندازی موتورهای القایی به طور مستقیم با مجذور ولتاژ تغذیه ارتباط دارد. بنابراین هرگونه افت ولتاژ باعث کاهش قابل توجهی در گشتاور راه‌اندازی می‌شود. این امر به ویژه در مواقعی که موتور نیاز به شروع بارهای سنگین دارد، موجب سخت‌تر شدن فرآیند راه‌اندازی، عدم توانایی در راه‌اندازی یا حتی آسیب به موتور می‌شود. علاوه بر گشتاور راه‌اندازی، افت ولتاژ می‌تواند منجر به کاهش گشتاور نامی موتور نیز شود و این کاهش گشتاور موجب عملکرد ضعیف موتور و ناتوانی در تأمین بار موردنظر می‌شود. در موتورهای توان ثابت هنگام کاهش ولتاژ، موتور برای حفظ توان خروجی مورد نیاز خود مجبور به کشیدن جریان بیشتری از شبکه می‌شود. افزایش جریان می‌تواند باعث گرم شدن بیش از حد موتور و در نهایت کاهش عمر مفید آن شود. دمای بالاتر همچنین می‌تواند به عایق‌بندی موتور آسیب وارد کند. در سیستم‌هایی که بار متغیر دارند، مانند کمپرسورها یا دستگاه‌های تهویه، افت ولتاژ می‌تواند موجب بروز مشکلاتی در کنترل سرعت و هماهنگی سیستم شود. این مسئله به ویژه در موتوهایی که از سیستم‌های سرعت متغیر (VFD) استفاده می‌کنند، ممکن است پیچیده‌تر شود.

#2.1. لامپ‌های رشته‌ای

لامپ‌های رشته‌ای یکی از قدیمی‌ترین و ساده‌ترین انواع لامپ‌ها هستند که در آن‌ها جریان الکتریکی از رشته فلزی (معمولاً تنگستن) عبور کرده و آن را گرم می‌کند تا نور تولید شود. این لامپ‌ها به تغییرات ولتاژ بسیار حساس هستند و افت ولتاژ می‌تواند تأثیرات منفی قابل‌توجهی بر عملکرد و عمر مفید آن‌ها داشته باشد. یکی از بارزترین تأثیرات افت ولتاژ در لامپ‌های رشته‌ای، کاهش شدت نور است. هرچه ولتاژ کمتری به لامپ برسد، رشته فلزی داخل لامپ دمای کمتری تولید می‌کند و در نتیجه، مقدار نور تولیدی کاهش می‌یابد. افت ولتاژ می‌تواند بر کیفیت نور لامپ‌های رشته‌ای تأثیر بگذارد. در شرایط افت ولتاژ، علاوه بر کاهش شدت نور، نور لامپ تمایل به تغییر رنگ به سمت رنگ‌های قرمز و زرد دارد. این تغییر رنگ به دلیل دمای پایین‌تر رشته فلزی است که باعث می‌شود نور تولیدی به سمت رنگ‌های گرم‌تر (قرمزتر) متمایل شود. بنابراین، در شرایط افت ولتاژ، نور لامپ‌های رشته‌ای به وضوح ضعیف‌تر و با رنگی مایل به قرمز خواهد شد. زمانی که لامپ‌های رشته‌ای در ولتاژ کمتر از میزان نامی خود کار می‌کنند، ممکن است رشته فلزی در دماهای پایین‌تر از حالت عادی دچار ترک‌خوردگی شود یا مواد سازنده آن به طور سریع‌تری فرسوده شوند. این امر می‌تواند باعث کاهش عمر مفید لامپ و نیاز به تعویض زودهنگام آن‌ها گردد.

#3.1. لامپ‌های تخلیه‌ای

لامپ‌های تخلیه‌ای (یا لامپ‌های گازی) مانند لامپ‌های فلورسنت، لامپ‌های بخار سدیم و بخار جیوه، به‌طور عمده در صنایع، خیابان‌ها و فضاهای تجاری برای تأمین روشنایی استفاده می‌شوند. برخلاف لامپ‌های رشته‌ای که در آن‌ها جریان از یک رشته عبور می‌کند، در لامپ‌های تخلیه‌ای نور از طریق تخلیه الکتریکی در یک گاز یا بخار خاص تولید می‌شود. این لامپ‌ها معمولاً نسبت به تغییرات ولتاژ حساسیت کمتری دارند، اما در صورت وقوع افت ولتاژ شدید، می‌توانند تحت تأثیر قرار گیرند. یکی از اصلی‌ترین تأثیرات افت ولتاژ در لامپ‌های تخلیه‌ای، عدم روشن شدن لامپ یا خاموش شدن آن است. لامپ‌های تخلیه‌ای برای شروع نیاز به ولتاژ بالایی دارند تا تخلیه الکتریکی آغاز شود. اگر ولتاژ تأمین‌شده به میزان کافی نباشد، لامپ قادر به ایجاد تخلیه الکتریکی نخواهد بود و در نتیجه روشن نخواهد شد. همچنین، در برخی از لامپ‌های تخلیه‌ای که در حالت روشن با ولتاژ پایینی کار می‌کنند، افت ولتاژ ممکن است باعث خاموش شدن لامپ شود. اگر لامپ تخلیه‌ای روشن شود اما ولتاژ آن کمتر از مقدار نامی باشد، شدت نور تولیدی آن کاهش می‌یابد. این به این معناست که لامپ قادر به تولید نوری با شدت کافی نخواهد بود و کارایی آن پایین می‌آید. این وضعیت می‌تواند در فضاهایی که نیاز به نور روشن و ثابت دارند، مانند انبارها یا کارخانه‌ها، مشکلاتی ایجاد کند. در برخی شرایط، افت ولتاژ می‌تواند باعث نوسانات در عملکرد لامپ‌های تخلیه‌ای شود. لامپ ممکن است شروع به روشن و خاموش شدن مکرر کند یا شدت نور آن به طور غیر یکنواخت تغییر کند. این نوسانات می‌تواند موجب کاهش کیفیت روشنایی در محیط‌های حساس به نور، مانند بیمارستان‌ها، مراکز تجاری یا فضاهای صنعتی شود. در برخی موارد، افت ولتاژ می‌تواند بر عمر مفید لامپ‌های تخلیه‌ای تأثیر بگذارد. وقتی لامپ در ولتاژ کمتر از میزان نامی خود کار می‌کند، ممکن است فرآیند تخلیه الکتریکی به طور صحیح انجام نشود، که می‌تواند موجب افزایش جریان درون لامپ و در نهایت آسیب به الکترودها و کاهش عمر لامپ شود.

#4.1. تجهیزات الکترونیکی

دستگاه‌های الکترونیکی که از مدارهای پیچیده و قطعات حساس برای عملکرد خود استفاده می‌کنند، نسبت به تغییرات ولتاژ بسیار حساس هستند. افت ولتاژ می‌تواند تأثیرات منفی بر عملکرد و حتی عمر مفید آنها داشته باشد. در ادامه به برخی از اثرات افت ولتاژ بر دستگاه‌های الکترونیکی مختلف پرداخته می‌شود:

خاموش شدن دستگاه‌ها: افت ولتاژ می‌تواند منجر به خاموش شدن دستگاه‌های الکترونیکی شود. بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی مانند رایانه‌ها، تلویزیون‌ها و لوازم خانگی به ولتاژ مشخصی برای عملکرد صحیح نیاز دارند. اگر ولتاژ از حد معین پایین‌تر بیاید، دستگاه قادر به راه‌اندازی نخواهد بود یا به طور ناگهانی خاموش خواهد شد. وقتی ولتاژ پایین باشد، منابع تغذیه رایانه‌ها نمی‌توانند به درستی ولتاژ مورد نیاز برای اجزای مختلف دستگاه (مانند CPU، RAM، هارد دیسک و کارت گرافیک) را تأمین کنند. این امر می‌تواند منجر به خاموشی ناگهانی، خطاهای سیستمی یا از دست رفتن داده‌ها شود. در دستگاه‌هایی مانند یخچال‌ها، ماشین‌های لباسشویی و لوازم خانگی هوشمند، افت ولتاژ می‌تواند منجر به توقف عملکرد یا اختلال در فرآیندها شود.

کاهش کارایی و عملکرد ناپایدار: افت ولتاژ می‌تواند باعث کاهش کارایی دستگاه‌های الکترونیکی و عملکرد ناپایدار آنها شود. بسیاری از دستگاه‌ها به تأمین ولتاژ دقیق و قابل اطمینان نیاز دارند و افت ولتاژ می‌تواند باعث عملکرد ضعیف‌تر یا ناتوانی در انجام وظایف شود. در تلویزیون‌ها یا دستگاه‌های صوتی، افت ولتاژ ممکن است منجر به کاهش کیفیت تصویر (مانند تاریک شدن صفحه نمایش یا نوسانات رنگ) یا کاهش کیفیت صدا (مثل نویز یا افت صدا) شود. افت ولتاژ ممکن است باعث کند شدن عملکرد دستگاه‌های پخش موسیقی، کاهش کیفیت تصویر و صدا یا مشکلاتی در پخش بدون وقفه شود.

آسیب به قطعات داخلی دستگاه‌ها: افت ولتاژ ممکن است باعث عملکرد نادرست یا خرابی قطعات داخلی دستگاه‌های الکترونیکی گردد. بسیاری از قطعات مانند خازن‌ها، دیودها، و ترانزیستورها برای عملکرد صحیح به ولتاژ مشخصی نیاز دارند. هنگامی که ولتاژ به میزان کافی تأمین نشود، این قطعات ممکن است به درستی کار نکنند یا آسیب ببینند. افت ولتاژ می‌تواند منجر به آسیب به منابع تغذیه (Power Supply) شود. منابع تغذیه معمولاً برای تبدیل ولتاژ AC به DC به ولتاژ مشخصی نیاز دارند. کاهش ولتاژ می‌تواند باعث افزایش جریان و گرما در منبع تغذیه شود که موجب کاهش عمر آن و خرابی قطعات می‌شود. دستگاه‌های الکترونیکی پیچیده مانند گوشی‌های هوشمند، تلویزیون‌ها و کنسول‌های بازی از پردازنده‌های حساس استفاده می‌کنند که نیاز به ولتاژ دقیق دارند. افت ولتاژ می‌تواند باعث کاهش سرعت پردازش و خطا در عملکرد پردازنده‌ها گردد.

نوسانات و ایجاد خطاهای سیستمی: در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی که از پردازش‌های دقیق و زمان‌بندی‌های خاص استفاده می‌کنند (مانند سیستم‌های کنترلی یا ماشین‌آلات صنعتی)، افت ولتاژ می‌تواند باعث نوسانات و ایجاد خطاهای سیستمی شود. این نوسانات ممکن است باعث تأخیر در عملیات یا اختلال در کنترل سیستم گردد. در دستگاه‌های صنعتی که برای انجام کارهای دقیق از برق استفاده می‌کنند (مانند سیستم‌های کنترلی و ربات‌ها)، افت ولتاژ می‌تواند منجر به کاهش دقت و بروز خطا در کنترل حرکت، سرعت و زمان‌بندی شود. در دستگاه‌هایی مانند سیستم‌های دوربین‌های امنیتی و سیستم‌های هشداردهنده، افت ولتاژ می‌تواند منجر به عدم عملکرد درست دستگاه در زمان ضروری شود.

#5.1. تجهیزات الکترومکانیکی

کنتاکتورها و رله‌های کمکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های کنترل و حفاظت الکتریکی هستند. این قطعات به طور عمده برای قطع و وصل مدارها، کنترل تجهیزات الکتریکی و حفاظت از دستگاه‌ها در برابر شرایط غیرعادی مانند اضافه‌بار، اتصال کوتاه یا افت ولتاژ استفاده می‌شوند. افت ولتاژ می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر عملکرد این قطعات داشته باشد، که ممکن است به کاهش کارایی، عملکرد ناپایدار و حتی خرابی این اجزاء منجر شود. کنتاکتورها برای وصل و قطع مدارها به ولتاژ مشخصی نیاز دارند. هنگامی که ولتاژ تأمین‌شده کاهش می‌یابد، توان کنتاکتور برای نگهداری تماس‌ها کاهش می‌یابد. این می‌تواند باعث شود که کنتاکتور نتواند به درستی تماس‌ها را حفظ کرده و در نتیجه عملکرد مدار ناپایدار شود. در شرایطی که بار الکتریکی زیاد است، افت ولتاژ می‌تواند باعث شود که کنتاکتور نتواند بار را تحمل کند و سیستم به طور موقت از کار بیفتد. طبق استاندارد، در کنتاکتورها نگهداری تماس‌ها در زیر 85٪ ولتاژ نامی قابل اعتماد نخواهد بود. همچنین رله‌های کمکی که معمولاً در مدارهای کنترل برای نظارت بر وضعیت و عملکرد تجهیزات استفاده می‌شوند، به ولتاژ ورودی بسیار حساس هستند. افت ولتاژ می‌تواند باعث مشکلات مختلفی در این رله‌ها شود. این رله‌ها برای تشخیص شرایط خاص مانند اضافه‌بار یا دما به ولتاژ ثابت نیاز دارند. افت ولتاژ می‌تواند باعث شود که رله‌ها نتوانند شرایط بحرانی را تشخیص دهند و دستگاه‌ها در معرض آسیب قرار گیرند. در برخی از رله‌های کمکی، افت ولتاژ ممکن است منجر به عملکرد غیرپایدار یا قطع و وصل‌های مکرر شود، که این امر ممکن است باعث خرابی اجزاء الکتریکی و اختلال در عملکرد سیستم‌های کنترل شود. رله‌های کمکی که دارای کنتاکت‌های الکتریکی برای باز و بسته کردن مدارها هستند، در صورت افت ولتاژ ممکن است کنتاکت‌های خود را به درستی کنترل نکنند و این می‌تواند منجر به اتصال کوتاه یا قطع مدارهای مهم شود.

#2. محدوده تعیین شده افت ولتاژ در استانداردها

#1.2. استاندارد IEC 60364-5-52

استاندارد "IEC 60364-5-52 “Electrical installations of buildings. Selection and erection of electrical equipment - Wiring systems توصیه می‌کند که افت ولتاژ بین نقطه تأمین برق (مبدا) و تجهیزات مصرفی در سیستم‌های الکتریکی نباید بیشتر از 4٪ از ولتاژ نامی سیستم باشد، مگر در شرایط خاصی که موارد دیگر در نظر گرفته شوند. شرایط خاصی که می‌توانند در نظر گرفته شوند عبارتند از:

• زمان راه‌اندازی موتور‌ها: موتور‌ها معمولاً در لحظه شروع به کار به جریان بالایی نیاز دارند (جریان راه‌اندازی). این جریان بالا می‌تواند موجب افت ولتاژ بیشتری شود، که در این شرایط ممکن است 4٪ افت ولتاژ قابل قبول نباشد.

• تجهیزات با جریان راه‌اندازی بالا: مشابه موتور‌ها، تجهیزات دیگری که جریان شروع بالایی دارند نیز ممکن است باعث افت ولتاژ بیشتر شوند.

• شرایط موقتی: شرایطی مانند نوسانات ولتاژ یا افت ولتاژ به دلیل عملکرد غیرطبیعی سیستم (مثلاً در زمان بار زیاد یا تغییرات شدید در شبکه برق) می‌توانند نادیده گرفته شوند.

#2.2. استاندارد IEC 60204-1

بند 13.5 استاندارد "IEC 60204-1 ”Safety of machinery – Electrical equipment of machines – General requirements بیان می‌کند که افت ولتاژ از نقطه تأمین برق تا بار (تجهیزات مصرفی) نباید در شرایط عملکرد عادی بیش از 5٪ از ولتاژ نامی باشد.

#3.2. استاندارد IEC 60364-7-714

از استاندارد "IEC 60364-7-714 “Electrical installations of buildings - Requirements for special installations or locations - External lighting installations بیان می‌کند که افت ولتاژ در شرایط عملکرد عادی باید با شرایط ناشی از جریان راه‌اندازی لامپ‌ها سازگار باشد. این به این معنی است که در نصب‌های روشنایی خارجی (مانند لامپ‌های خیابانی یا سایر سیستم‌های روشنایی که در فضای باز نصب می‌شوند)، افت ولتاژ نباید به حدی باشد که مانع از عملکرد صحیح لامپ‌ها در هنگام شروع به کار شود؛ چرا که لامپ‌ها معمولاً در زمان روشن شدن جریان بالایی (جریان راه‌اندازی) دارند، و افت ولتاژ باید به گونه‌ای باشد که این جریان بالا بتواند به راحتی تأمین شود و لامپ‌ها به درستی روشن شوند. در غیر این صورت، افت ولتاژ زیاد ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی مانند عدم روشن شدن لامپ‌ها یا آسیب به سیستم روشنایی گردد.

#3. محاسبه افت ولتاژ و انتخاب سطح مقطع کابل

برای یک هادی یا رسانا با امپدانس Z افت ولتاژ از رابطه زیر بدست می‌آید:

U = k Z I_b = k I_b L/n (r.cosφ + x.sinφ) [V]∆

که در آن k ضریب ثابت 2 برای سیستم‌های تکفاز و دوفاز و 3√ برای سیستم سه‌فاز است. I_b جریان بار برحسب آمپر است که اگر داده نشود برابر با ظرفیت جریانی کابل یعنی I_Z در نظر گرفته می‌شود. L طول هادی برحسب کیلومتر، n تعداد هادی‌های موازی در هر فاز، r مقاومت کابل در هر کیلومتر برحسب اهم بر کیلومتر، x راکتانس کابل در هر کیلومتر برحسب اهم بر کیلومتر و cosφ ضریب توان بار است. مقدار درصدی افت ولتاژ نسبت به ولتاژ نامی U_r از رابطه زیر حاصل می‌شود:

u% = 100 ∆U/U_r∆

مقادیر مقاومت و راکتانس به ازای واحد طول بر اساس سطح مقطع و نحوه آرایش کابل در جداول 1 و 2 برای فرکانس 50 هرتز ارائه شده‌اند؛ در صورت استفاده از فرکانس 60 هرتز، مقدار راکتانس باید در 1.2 ضرب شود.

جدول 1: مقادیر مقاومت و راکتانس کابل به ازای واحد طول کابل مسی

جدول 2: مقادیر مقاومت و راکتانس کابل به ازای واحد طول کابل آلومینیومی

توجه! : مقادیر مقاومت و راکتانس کابل معمولا در دیتاشیت آن موجود و مبنای محاسبات است. از مقادیر این جداول زمانی استفاده می‌شود که این اطلاعات در دسترس نباشند.

جداول‌ زیر مقادیر U_x [V/(A.km)]∆ را بر اساس سطح مقطع و نحوه آرایش کابل مطابق با رایج‌ترین مقادیر cosφ براساس فرمول گفته شده نشان می‌دهند. این مقدار را افت ولتاژ مخصوص می‌نامیم که مقدار افت ولتاژ را در هر کیلومتر به ازای عبور جریان 1 آمپر از کابل با مقاطع مختلف نشان می‌دهد.

جدول 3: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 1 برای کابل مسی

جدول 4: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.9 برای کابل مسی

جدول 5: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.85 برای کابل مسی

جدول 6: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.8 برای کابل مسی

جدول 7: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.75 برای کابل مسی

جدول 8: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 1 برای کابل آلومینیومی

جدول 9: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.9 برای کابل آلومینیومی

جدول 10: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.85 برای کابل آلومینیومی

جدول 11: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.8 برای کابل آلومینیومی

جدول 12: افت ولتاژ مخصوص در ضریب توان 0.75 برای کابل آلومینیومی

در صورتی که کابل‌ها طول زیادی داشته باشند یا محدودیت‌های خاصی برای افت ولتاژ حداکثر وجود داشته باشد، ممکن است محاسبات مربوط به سطح مقطع کابل که بر اساس ملاحظات حرارتی (مثلاً برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد کابل) انجام می‌شود، نتایج مطلوبی نداشته باشد. به عبارت دیگر، اگر فقط به ملاحظات حرارتی توجه شود، ممکن است افت ولتاژ بیشتر از حد مجاز باشد. در این شرایط، باید محاسباتی دقیق‌تر و ویژه برای افت ولتاژ در نظر گرفته شود تا از لحاظ عملکرد الکتریکی، کابل توانایی تحمل بار را داشته باشد و افت ولتاژ در حد مجاز باقی بماند. برای تعیین سطح مقطع صحیح و مناسب، حداکثر مقدار U_xmax∆ که با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود، باید در نظر گرفته شود:

U_xmax = (∆u% U_r) / (100 L I_b)∆

با مقایسه مقدار U_xmax∆ با مقادیر مربوطه در جداول 4 تا 12، کوچکترین سطح مقطعی که مقدار U_x∆ آن کمتر از U_xmax∆ باشد، انتخاب می‌شود.

#4. مثال

یک بار سه‌فار با مشخصات توان 35 کیلووات، ولتاژ نامی 400 ولت 50 هرتز و ضریب توان 0.9 توسط کابلی به طول 140 متر که روی یک سینی سوراخ‌دار نصب شده تغذیه می‌شود. کابل چندهسته مسی و عایق آن EPR می‌باشد. حداکثر افت ولتاژ مجاز نیز 2 درصد لحاظ می‌شود.

ابتدا باید جریان بار بر حسب آمپر محاسبه شود:

56 = I_b = P / (√3 U_r cosφ)

طبق جدول B.52.12 در مقاله "محاسبات و بررسی کامل ظرفیت جریانی (Ampacity) کابل فشار ضعیف" از هندبوک پتک، سطح مقطع مناسب برای کابل، 10mm² است اما این مقدار بدون توجه به حداکثر افت ولتاژ مجاز است. از جدول 4 مقدار افت ولتاژ مخصوص 3.60V/(A.km) بدست می‌آید. با ضرب این مقدار در مقدار جریان و طول کابل مقدار افت ولتاژ بر حسب ولت حاصل می‌شود:

28.2 = 56 × 0.14 × 3.6 = U = 3.6 L I_b∆

افت ولتاژ نسبی برابر است با:

% 7.05 = 400 / 28.2 × 100 = u% = 100 ∆U/U_r∆

که این مقدار بسیار بیشتر از 2 درصد مجاز است بنابراین باید کابلی با سطح مقطع بزرگتر انتخاب شود. حداکثر افت ولتاژ مجاز بر حسب V/(A.km) یا همان افت ولتاژ مخصوص با توجه به مقادیر بدست آمده برابر است با:

1.02 = (56 × 0.14 × 100) / (400 × 0.02) = U_xmax = (∆u% U_r) / (100 L I_b)∆

با توجه به جدول 4 سطح مقطع 50mm² می‌تواند انتخاب شود که مقدار افت ولتاژ مخصوص آن 0.81 = U_x∆است. با استفاده از این مقدار، مقدار افت ولتاژ برابر می‌شود با:

6.35 = 56 × 0.14 × 0.81 = U = ∆U_x L I_b∆

و در نهایت با انتخاب‌های انجام شده درصد افت ولتاژ به این شکل بدست می‌آید:

% 1.6 = 400 / 6.35 × 100 = u% = 100 ∆U/U_r∆

همانطور که دیده می‌شود این مقدار کمتر از 2 درصد و در نتیجه مناسب است.