Kalkulator spadku napięcia
Podaj długość przewodu i to, co ma zasilać. Kalkulator policzy spadek napięcia i wskaże najcieńszy przewód, który wystarczy: dla obwodów 230 i 400 V, zasilania 12 i 24 V kamer, alarmu i bramy oraz PoE.
Wybierz sytuację, a rysunek pokaże, ile napięcia dociera na koniec trasy.
Kamera 12 V na cienkim przewodzie: na końcu brakuje napięcia i kamera się restartuje.
Ta sama kamera na grubszym przewodzie: wskazówka zostaje nad czerwonym polem, obraz jest.
Kamera zasilana skrętką ze switcha PoE: napięcie startuje wyżej, więc strata na przewodzie znaczy mniej.
Osobny obwód 230 V z rozdzielnicy zasila napęd bramy, a miernik sprawdza napięcie na napędzie.
Co jest na rysunku
- 1
Źródło zasilaniaRozdzielnica, zasilacz 12 V albo switch PoE: od nich liczysz długość przewodu.
- 2
Długość trasyPodajesz długość w jedną stronę, a drogę powrotną kalkulator dolicza sam.
- 3
Przekrój żyłPowiększenie: im grubsze żyły, tym mniej napięcia ginie po drodze.
- 4
Urządzenia przy bramieKamera i napęd bramy działają, dopóki dociera do nich dość napięcia.
- 5
Napięcie na końcuMiernik przy słupku: wskazówka nad czerwonym polem znaczy, że przewód wystarcza.
Wynik
Ocena Przewód wystarczy
Spadek napięcia 3,1 V (1,37%)
Najcieńszy przewód, który wystarczy 2,5 mm²
- Co możesz zrobić
- Najdłuższa trasa na tym przewodzie
- 43 m
- Napięcie na końcu przewodu
- 226,9 V
- Napięcie na urządzeniu
- Urządzenie potrzebuje co najmniej
- Spadek razem z odcinkiem przed obwodem
- Zalecany spadek najwyżej
- 3% od licznika
- Prąd obwodu
- 9,15 A
- Obciążalność przewodu
- 19,5 A, potrzeba 16 A
- Prąd w przewodzie
- Opór przewodu tam i z powrotem
- Klasa PoE
- Moc pobierana z portu przełącznika
- Straty w kablu
- Przełącznik rezerwuje na ten port
- Najmocniejsza klasa na tej trasie
- Uwaga
Popraw zaznaczone pola, a wynik przeliczy się sam.
Dla tych danych nie umiemy policzyć wyniku. Zmień jedną z wartości.
Wynik jest orientacyjny: nie zastępuje projektu instalacji ani pomiarów. Kalkulator sprawdza tylko spadek napięcia i obciążalność przewodu. Instalację 230 i 400 V projektuje i sprawdza pomiarami osoba z uprawnieniami.
Co dalej
- Instalacje elektryczneProwadzimy zasilanie garażu, ogrodu i bramy oraz przewody kamer i alarmu, do 60 km od Prószkowa. Po pomiarach zostawiamy podpisany protokół.
- Kalkulator UPSPolicz, jaki UPS zasili rejestrator i kamery, gdy zabraknie prądu.
- Kalkulator akumulatora do alarmuPolicz, jaki akumulator wybrać do alarmu i na ile godzin wystarczy.
- Opisz, czego potrzebujeszKilka prostych pytań zamiast pustego pola na wiadomość.
Jak liczymy
Spadek napięcia to ta część napięcia, którą po drodze zużywa sam przewód. Rośnie z długością trasy i z prądem, a maleje, gdy żyły są grubsze.
230 i 400 V. Prąd liczymy z mocy: moc dzielimy przez napięcie i przez cos φ, a przy trzech fazach jeszcze przez √3. Spadek to prąd × długość × opór metra żyły × cos φ, razy 2 przy jednej fazie albo razy √3 przy trzech. Opór metra żyły to 0,0225 Ω·mm²/m podzielone przez przekrój. Dodajemy małą poprawkę na indukcyjność przewodu: 0,08 mΩ na metr × sin φ. Spadek w procentach porównujemy z zalecanym, na przykład 3% w domu; zalecenia są niżej, w „Wartościach granicznych”. Osobno sprawdzamy, czy przewód wytrzyma prąd obwodu i prąd zabezpieczenia. Najcieńszy przewód, który wskazujemy, spełnia oba warunki.
12 i 24 V. Liczymy opór obu żył na całej trasie, w temperaturze, którą podasz. Manipulator, czujka i silnik bramy pobierają stały prąd, więc tracą prąd × opór. Kamera pobiera stałą moc: gdy napięcie spada, bierze większy prąd, więc szukamy napięcia, przy którym moc się zgadza. Gdy takiego napięcia nie ma, napięcie się załamuje: kamera nie ruszy albo będzie się restartować. Wynik porównujemy z najniższym napięciem, przy którym urządzenie działa. Przy 12 V już 1 V straty to ponad 8% napięcia, dlatego gdy go brakuje, podpowiadamy grubszy przewód, a przy kamerze także PoE.
PoE. Przyjmujemy najniższe napięcie portu, jakie norma dopuszcza dla klasy kamery: 44, 50 albo 52 V. Przełącznik, który daje więcej, ma większy zapas. Prąd płynie jedną parą żył do kamery i drugą z powrotem, a przy zasilaniu 4 parami opór jest o połowę mniejszy. Sprawdzamy to, czego wymaga norma: najwyżej 100 m trasy, opór pętli, napięcie na kamerze, prąd pary i moc klasy.
Przykład: 2 000 W przy 230 V i cos φ 0,95 to 9,15 A. Metr żyły 2,5 mm² ma 0,009 Ω, więc na 20 m spadek to 2 × 9,15 A × 20 m × 0,009 Ω × 0,95 = 3,13 V, a z poprawką 3,14 V. To 1,37% z 230 V, mniej niż zalecane w domu 3%.
- Przy 230 i 400 V liczymy miedź nagrzaną pracą, jak załącznik G normy PN-HD 60364-5-52: γ = 44,4 m/(Ω·mm²). Wiele arkuszy projektowych przyjmuje γ = 56, czyli miedź w 20 °C, więc u nas spadek wychodzi o ok. jedną czwartą większy. To celowo ostrożny wynik, a nie błąd.
- W domu o przekroju zwykle decyduje zabezpieczenie. Spadek napięcia zaczyna się liczyć przy trasach po kilkadziesiąt metrów: do garażu, bramy albo budynku gospodarczego.
- Liczymy jedno urządzenie na końcu przewodu. Gdy na jednym przewodzie jest ich kilka, wpisz sumę: wynik wyjdzie z zapasem.
- Obciążalność podajemy z tabel normy, dla jednego obwodu w 30 °C. Przewodom w wiązce albo w cieplejszym miejscu elektryk przyjmuje mniejszą i dobiera grubszy przewód.
- Dla urządzeń z listy przyjmujemy: kamera 12 V pobiera 5 W albo 10,8 W, działa od 10,8 V; manipulator (50 mA) i czujka (23 mA) działają od 10,2 V; napęd bramy 24 V pobiera przy ruszaniu 5 A albo 10 A, działa od 21,6 V.
- Nie sprawdzamy ochrony przed porażeniem, pętli zwarcia, selektywności zabezpieczeń ani rozruchu silników.
Wartości graniczne
- Dom i mieszkanie: najwyżej 3% od licznika do każdego urządzenia. Linia od złącza do licznika (WLZ) ma osobne 0,5%. To wytyczna stowarzyszenia elektryków N SEP-E-002, a nie przepis. [5, 6]
- Inne budynki zasilane z sieci: od złącza najwyżej 3% dla oświetlenia i 5% dla pozostałych urządzeń. Norma zaleca te wartości w załączniku informacyjnym. [1, 2, 4]
- Własne źródło, np. agregat: od źródła najwyżej 6% dla oświetlenia i 8% dla pozostałych urządzeń, a sam obwód końcowy nadal 3% i 5%. [2, 4]
- Poza domem trasa dłuższa niż 100 m ma większy limit: o 0,005% na każdy metr ponad 100 m, najwyżej o 0,5%. [4, 6]
- W stałej instalacji miedziane żyły obwodów gniazd, urządzeń i oświetlenia mają co najmniej 1,5 mm². [1, 4]
- Prąd obwodu nie może przekraczać prądu zabezpieczenia, a ten obciążalności przewodu. [5]
- Sieć może dawać napięcie o 10% niższe albo wyższe od 230 V. Kalkulator zakłada na liczniku dokładnie 230 albo 400 V, więc spadek w instalacji dochodzi do tej różnicy. [9]
- Skrętka: najwyżej 100 m od przełącznika do urządzenia. Dalej norma nie gwarantuje ani transmisji, ani zasilania PoE. [16]
- PoE: opór pętli najwyżej 20 Ω (klasy 1–3) albo 12,5 Ω (klasa 4), a przy 4 parach 6,25 Ω; na kamerze co najmniej 37 V, 42,5 V albo 41,1 V, zależnie od klasy. [10, 11]
- Skrętka kategorii 5e, 6 i 6A ma żyły z miedzi o oporze najwyżej 9,38 Ω na 100 m. Skrętka CCA norm okablowania nie spełnia. [12, 14]
- Przy 12 i 24 V limitem jest najniższe napięcie pracy z karty katalogowej urządzenia, a nie procent spadku. [17, 18, 20]
Przykłady
Także przypadki, w których przewód nie wystarcza. Kreska oznacza, że tej wartości kalkulator nie podaje.
Lista przykładów (19)
| Przypadek | Ocena | Spadek napięcia | Najcieńszy przewód, który wystarczy |
|---|---|---|---|
| Gniazda w domu: 2 000 W, 20 m, 2,5 mm², B16 | Przewód wystarczy | 3,1 V (1,37%) | 2,5 mm² |
| Oświetlenie LED w domu: 500 W, 40 m, 1,5 mm², B10 | Przewód wystarczy | 2,6 V (1,14%) | 1,5 mm² |
| Za dużo na jednym obwodzie gniazd: 4 500 W, 15 m, 2,5 mm², B16 | Przewód za cienki na ten prąd | 5,3 V (2,30%) | 4 mm² |
| Trzy fazy: 11 kW przy cos φ 0,85, 60 m, 4 mm², B25 | Przewód za cienki na to zabezpieczenie | 9,4 V (2,34%) | 6 mm² |
| Budynek gospodarczy firmy: 2 000 W, 120 m, 2,5 mm², 0,5% przed obwodem | Za duży spadek napięcia | 18,8 V (8,19%) | 6 mm² |
| Własny agregat: 2 000 W, 60 m, 2,5 mm², 3% przed obwodem | Przewód wystarczy | 9,4 V (4,10%) | 2,5 mm² |
| Trzy fazy w firmie: 100 A przy cos φ 0,8, 300 m, 35 mm², bez podanego zabezpieczenia | Za duży spadek i za cienki przewód | 29,2 V (7,30%) | ponad 35 mm² |
| Jedna faza: 14 400 W przy cos φ 0,99, czyli ponad 63 A | Poza zakresem kalkulatora | – | to zadanie dla projektu |
| Kamera 12 V, 5 W: 50 m linki 2 × 0,75 mm² | Za niskie napięcie na urządzeniu | 1,26 V (10,5%) | linka 2 × 1 mm² |
| Kamera 12 V, 6,5 W: 80 m po dwóch parach skrętki | Urządzenie nie będzie działać | napięcie się załamuje | drut 2 × 2,5 mm² |
| Manipulator alarmu: 150 m przewodu alarmowego | Przewód wystarczy | 1,52 V (12,7%) | przewód alarmowy, żyły 0,5 mm |
| Ciężki napęd bramy 24 V: 15 m drutu 2 × 1,5 mm² | Za niskie napięcie na urządzeniu | 3,77 V (15,7%) | drut 2 × 2,5 mm² |
| Lekki napęd bramy 24 V: 15 m drutu 2 × 1,5 mm² | Przewód wystarczy | 1,89 V (7,9%) | drut 2 × 1,5 mm² |
| Kamera PoE 6,5 W: 90 m skrętki kat. 5e | Kamera dostanie pełną moc | 1,20 V (2,7%) | kat. 5e, miedź |
| Kamera PoE 6,5 W: 120 m skrętki kat. 5e | Ponad 100 m: poza normą | 1,61 V (3,7%) | żadna skrętka |
| Kamera PoE 25,5 W: 100 m skrętki CCA | Za duże straty w kablu | 8,63 V (17,3%) | kat. 5e, miedź |
| Kamera PoE 6,5 W: 50 m skrętki CCA | Kamera dostanie pełną moc, ale zobacz uwagę | 1,06 V (2,4%) | kat. 5e, miedź |
| Kamera PoE 45 W: 100 m skrętki kat. 6 | Kamera dostanie pełną moc | 3,35 V (6,7%) | kat. 5e, miedź |
| Urządzenie PoE 90 W: ponad najwyższą klasę | Za duża moc dla PoE | – | – |
Typowe wartości
Obciążalność przewodów miedzianych w izolacji PVC w 30 °C (A1: w ocieplonej ścianie, C: na ścianie albo w tynku)
Żyły przewodów 12 i 24 V i skrętki: opór metra w 20 °C i zalecany prąd (1 A dla najcieńszych żył przyjmujemy sami)
| Żyła | Opór | Zalecany prąd |
|---|---|---|
| Przewód alarmowy, 0,5 mm | 97,8 mΩ/m | 1 A |
| Skrętka, AWG 24 | 84,2 mΩ/m | 1 A |
| Skrętka, AWG 23 | 66,8 mΩ/m | – |
| Linka 0,5 mm² | 39 mΩ/m | 1 A |
| Linka 0,75 mm² | 26 mΩ/m | 12 A |
| Linka 1 mm² | 19,5 mΩ/m | 15 A |
| Drut 1,5 mm² | 12,1 mΩ/m | 18 A |
| Drut 2,5 mm² | 7,41 mΩ/m | 26 A |
| Drut 4 mm² | 4,61 mΩ/m | 34 A |
| Drut 6 mm² | 3,08 mΩ/m | 44 A |
| Żyła CCA | ok. 1,6 × miedź | – |
Źródła
Na tych materiałach opieramy wzory, typowe wartości i limity.
Lista źródeł (21)
- PN-HD 60364-5-52:2011 (IEC 60364-5-52:2009): podgląd normy, spis treści i przedmowa
- Poradnik instalacji elektrycznych producenta aparatury: dopuszczalny spadek napięcia (kopia archiwalna)
- Ten sam poradnik, wydanie 2009, rozdział o doborze i zabezpieczaniu przewodów
- Materiał szkoleniowy „Instalacje elektryczne, część 2” producenta urządzeń grzewczych
- Notatki projektowe „Dobór przewodów i zabezpieczeń – obliczenia”
- Dopuszczalny spadek napięcia: 3% według wytycznej dla budynków mieszkalnych (artykuł branżowy)
- Obciążalność przewodów według tablicy B.52 normy IEC 60364-5-52 (zestawienie)
- Klasy żył według IEC 60228: największy opór w 20 °C (zestawienie producenta kabli)
- Rozporządzenie w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego, § 45 (Dz.U. 2023 poz. 819)
- Przegląd standardu PoE IEEE 802.3bt (biała księga stowarzyszenia branżowego, 2018)
- Power over Ethernet: zestawienie klas, napięć i prądów (Wikipedia)
- Wymagania stałoprądowe dla przewodów w normach okablowania (materiał grupy roboczej IEEE 802.3af, 2000)
- Amerykańska skala grubości przewodów AWG: opór żył (Wikipedia)
- Nota producenta mierników o skrętce CCA
- Tabela oporu drutu CCA według ASTM B566 (dostawca drutu)
- Kabel kategorii 5: długość kanału i materiał żył (Wikipedia)
- Karty katalogowe dwóch kamer jednego producenta, 12 V i PoE (2023 i 2026)
- Instrukcje centrali alarmowej stopnia 2 i czujki ruchu polskiego producenta
- Karta przewodu alarmowego z żyłami 0,5 mm (dystrybutor kabli)
- Strony dwóch napędów 24 V do bram skrzydłowych w sklepie instalatorskim
- Obciążalność przewodów giętkich według DIN VDE 0298-4, tablica 11 (zestawienie producenta kabli)
Opisz, co chcesz zasilić i jak daleko
730 828 303od poniedziałku do piątku, od 8 do 16
Telefon odbieramy sami, bez infolinii. Jeśli jesteśmy akurat u klienta, oddzwonimy.
- [email protected]
- Adres
- 46-060 Prószków
- IT i oprogramowanie
- na miejscu w regionie i zdalnie
