Spänningsförlust

Spänningsförlust, ofta kallad spänningsfall, är skillnaden i elektrisk potential mellan två punkter i en ledning eller en elektrisk krets som uppstår när ström passerar genom resistans och impendans. Denna förlust gör att spänningen vid lasten är lägre än vid källan och kan påverka utrustningens funktion.

Orsaker till spänningsförlust inkluderar resistansen i ledare och kopplingar, ledarens längd och tvärsnitt, materialets resistivitet samt temperatur. Även kontaktmotstånd vid anslutningar och felaktiga eller slitna kopplingar bidrar. I likström är spänningsfallet ΔV = I × R. I växelström används impendansen Z = R + jX och spänningsfallet blir ΔV ≈ I × |Z|. För tresystem kan spänningsfallet beräknas ungefär som ΔV_line ≈ √3 × I × (R cos(phi) + X sin(phi)).

Konsekvenser av spänningsförlust är att apparaten får lägre spänning, vilket kan leda till sämre prestanda eller misslyckanden, samt att ledare upplever ökade effektförluster (I^2R). Spänningsfall kan beräknas från kabelns längd, tvärsnittets resistans och belastningen eller mätas under drift.

Åtgärder för att minska spänningsförlusten inkluderar att använda ledare med större tvärsnitt, kortare ledningar, eller att distribuera med högre spänning och låta slutkunden få lika stor effekt vid lägre ström. Transformatorer eller regulatorer kan bibehålla rätt spänning vid last, och förbättrad effektfaktor kan minska den verkliga strömstyrkan.

Många byggstandarder anger acceptabla gränser för spänningsfall, ofta omkring 3% för en gren och upp till cirka 5% totalt från källa till last. Spänningsförlust är en central faktor vid dimensionering av ledningar och kraftdistribution.