Tính toán
Kỹ thuậtMáy tính sụt điện áp
Tính toán sụt áp trong mạch điện. Máy tính sụt áp trực tuyến miễn phí cho mạch DC và AC một pha, ba pha với nhiều loại dây dẫn và vật liệu khác nhau.
Máy tính sụt áp
Có góp ý? Báo lỗi, đề xuất tính năng, hoặc chia sẻ suy nghĩ — chúng tôi đọc tất cảMáy tính sụt áp là gì?
Máy tính sụt áp là một công cụ kỹ thuật điện chuyên dụng tính toán sự mất điện áp trong mạch điện do điện trở dây dẫn. Công cụ thiết yếu này giúp kỹ sư điện, thợ điện và kỹ thuật viên xác định kích thước dây phù hợp và đảm bảo điện áp đầy đủ ở đầu tải.
Sụt áp xảy ra khi dòng điện chạy qua một dây dẫn do điện trở vốn có của vật liệu. Dây càng dài hoặc diện tích mặt cắt càng nhỏ thì sụt áp càng lớn. Máy tính này giúp tối ưu hóa việc chọn dây cho các lắp đặt điện.
Cách hoạt động của máy tính sụt áp
Máy tính của chúng tôi sử dụng định luật Ohm và công thức điện trở dây để xác định sụt áp:
1. Tính điện trở dây: R = ρ × L / A (trong đó ρ = điện trở suất, L = chiều dài, A = diện tích mặt cắt)
2. Tính sụt áp từ điện trở một chiều: V_sụt = 2 × I × R_một_chiều (cho DC và AC một pha, tính cả đường đi và về) hoặc V_sụt = √3 × I × R_một_chiều (cho AC ba pha cân bằng, theo quan hệ dây-dây)
3. Tính phần trăm: % = (V_drop / V_supply) × 100
Công thức sụt áp
Tính toán sụt áp phụ thuộc vào loại dòng điện:
Basic Formulas
Wire Resistance: R =
ρ × LA
Where: ρ = resistivity (Ω·m), L = length (m), A = cross-sectional area (m²)
Voltage Drop by Current Type
DC / AC Single Phase: Vdrop = 2 × I × Rone-way
AC Three Phase: Vdrop = √3 × I × Rone-way
Rone-way = ρ × L / A uses the one-way conductor length. The factor 2 accounts for the out-and-back current path; √3 reflects the line-to-line relationship in balanced three-phase systems.
Percentage Voltage Drop
% Drop =
VdropVsupply
× 100- Mạch DC: V_sụt = 2 × I × R_một_chiều
- AC Một pha: V_sụt = 2 × I × R_một_chiều
- AC Ba pha: V_sụt = √3 × I × R_một_chiều
- Điện trở một chiều: R_một_chiều = ρ × L / A
- Diện tích mặt cắt: A = π × (d/2)²
Tính năng chính của máy tính sụt áp
- Hỗ trợ nhiều vật liệu dây (đồng, nhôm, bạc, v.v.)
- Tính toán mạch DC và AC (một pha và ba pha)
- Nhiều đơn vị kích thước dây (AWG, inch, milimét)
- Đơn vị chiều dài tính bằng feet và mét
- Cập nhật tính toán theo thời gian thực
- Độ chính xác cấp chuyên nghiệp
- Thiết kế responsive thân thiện với di động
- Miễn phí sử dụng không cần đăng ký
- Nhập điện trở suất tùy chỉnh
- Tính toán phần trăm sụt áp
Ứng dụng chuyên nghiệp
- Thiết kế và lập kế hoạch hệ thống điện
- Chọn kích thước dây cho lắp đặt điện
- Phân tích hệ thống phân phối điện
- Thiết kế hệ thống năng lượng tái tạo
- Lắp đặt điện công nghiệp
- Đấu dây dân dụng và thương mại
- Hệ thống điện ô tô
- Hạ tầng viễn thông
- Tuân thủ quy chuẩn điện
- Khắc phục sự cố điện áp
Tiêu chuẩn sụt áp
Hiểu về giới hạn và tiêu chuẩn sụt áp:
- NEC (Quy chuẩn điện quốc gia): 3% cho mạch nhánh, 5% tổng cộng
- IEC 60364: 4% cho mạch chiếu sáng, 5% cho mạch khác
- BS 7671 (Anh): 4% cho chiếu sáng, 5% cho mạch khác
- AS/NZS 3000 (Úc): 5% sụt áp tối đa
- Quy chuẩn điện địa phương có thể khác nhau
- Cân nhắc tăng trưởng tải trong tương lai
- Tính đến tác động nhiệt độ
- Bao gồm biên độ an toàn
Calculation Examples
Example 1: DC Circuit
Given: AWG 12 copper wire, 50 feet one-way (15.24 m), 10A current, 120V supply
One-way resistance: Rone-way =
1.72×10⁻⁸ × 15.243.31×10⁻⁶
= 0.0792 ΩVoltage drop: Vdrop = 2 × 10 × 0.0792 = 1.584V
Percentage drop: % =
1.584120
× 100 = 1.32%Example 2: AC Single Phase
Given: AWG 14 copper wire, 100 feet one-way (30.48 m), 15A current, 240V supply
One-way resistance: Rone-way =
1.72×10⁻⁸ × 30.482.08×10⁻⁶
= 0.252 ΩVoltage drop: Vdrop = 2 × 15 × 0.252 = 7.56V
Percentage drop: % =
7.56240
× 100 = 3.15%Mẹo sử dụng máy tính sụt áp
- Luôn sử dụng chiều dài một chiều cho tính toán
- Cân nhắc dòng điện cao nhất dự kiến
- Tính đến hệ số giảm nhiệt độ
- Sử dụng điện trở suất vật liệu dây đúng
- Kiểm tra quy chuẩn điện địa phương cho giới hạn
- Cân nhắc mở rộng và tăng trưởng tải trong tương lai
- Làm tròn lên kích thước dây lớn hơn tiếp theo nếu cần
- Xác minh tính toán bằng nhiều phương pháp
- Cân nhắc sụt áp ở tải đỉnh
- Bao gồm tất cả thành phần mạch trong tính toán
Câu Hỏi Thường Gặp
Sụt áp được tính bằng cách nhân dòng điện với điện trở dây dẫn: V_sụt = I × R. Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào ba yếu tố — điện trở suất vật liệu, chiều dài và tiết diện ngang, kết hợp theo R = ρ × L / A. Với mạch một chiều DC kết quả trực tiếp; với xoay chiều một pha nhân với 2 (do dòng đi và về) và ba pha nhân với √3. Máy tính miễn phí trên trang này xử lý cả ba loại dòng điện và cho phép nhập kích thước dây theo AWG, inch hoặc milimét. Luôn dùng chiều dài một chiều của tuyến cáp — công thức đã tính đường về bên trong. Phần trăm sụt áp, tính theo (V_sụt / V_cấp) × 100, là chỉ số mà hầu hết các tiêu chuẩn điện đều quy định.
Quy tắc 3% xuất phát từ khuyến nghị của Quy phạm Điện Quốc gia Hoa Kỳ (NEC) Điều 210.19 và 215.2: mạch nhánh không nên vượt quá 3% sụt áp, và tổng cộng nhánh + nguồn cấp không quá 5%. Tiêu chuẩn IEC 60364 ở châu Âu cho phép 4% với chiếu sáng và 5% với mạch khác. Tại Việt Nam, TCVN 9206:2012 và Quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD quy định sụt áp tối đa 5% cho mạch chiếu sáng và 3-5% cho mạch động lực tính từ tủ điện đến thiết bị sử dụng. Sụt áp quá lớn khiến động cơ quá nhiệt, driver LED nhấp nháy, thiết bị điện tử khởi động lại, và tải điện trở giảm hiệu suất. Nếu vượt giới hạn, hãy tăng tiết diện lên một hoặc hai cấp hoặc rút ngắn tuyến cáp.
Sau khi tính, hãy chọn một tiêu chuẩn ở menu Tiêu chuẩn tuân thủ — NEC 3% nhánh, NEC 5% tổng, IEC 4% chiếu sáng, IEC 5% mạch khác, hoặc phần trăm tùy chỉnh. Công cụ so sánh phần trăm sụt áp đã tính với giới hạn đó và hiển thị nhãn xanh ĐẠT hoặc đỏ KHÔNG ĐẠT kèm con số chính xác. Khi một tuyến không đạt, công cụ tự làm phần chọn tiết diện cho bạn: nó duyệt qua các cấp AWG tiêu chuẩn (14, 12, 10, 8, 6, 4, 3, 2, 1, 1/0, 2/0, 3/0) bằng cùng công thức điện trở, theo vật liệu, chiều dài, dòng điện, điện áp và loại pha của bạn, rồi đề xuất dây nhỏ nhất đưa sụt áp về trong giới hạn. Nhờ đó máy tính từ chỗ chỉ cho ra con số điện áp trở thành công cụ hỗ trợ chọn dây cho tuyến dài, trạm sạc xe điện, điện mặt trời và bơm giếng — không còn phải nhẩm so kết quả với giới hạn tiêu chuẩn đã nhớ.
Đồng có điện trở suất thấp hơn nhôm khoảng 61% (1.72×10⁻⁸ so với 2.82×10⁻⁸ Ω·m), nên với cùng tiết diện, đồng tạo sụt áp nhỏ hơn đáng kể. Tuy nhiên, nhôm chỉ nặng khoảng một phần ba và giá thành cũng bằng một phần ba so với đồng, điều quan trọng cho tuyến cấp nguồn dài và đường dây trung-hạ thế. Sự đánh đổi: nhôm cần tăng khoảng hai cấp AWG (hoặc một cấp tiết diện mm²) để bằng dòng cho phép và điện trở của đồng — nên cáp 25 mm² đồng thường tương đương 35-50 mm² nhôm. Với tuyến trên 30 mét ở dòng cao, nhôm thường thắng về tổng chi phí lắp đặt dù dây to hơn. Luôn dùng đầu cốt và phụ kiện được chứng nhận cho nhôm (ký hiệu AL/CU) để tránh hỏng do ăn mòn điện hóa.
Máy tính này tính điện trở một chiều R_một_chiều = ρ × L / A, rồi áp dụng hệ số theo loại pha một cách rõ ràng để kết quả khớp với các ví dụ trên trang này. Với DC và AC một pha, V_sụt = 2 × I × R_một_chiều — hệ số 2 tính đến dòng điện đi theo một dây và về theo dây trung tính hoặc dây hồi. Với AC ba pha cân bằng, V_sụt = √3 × I × R_một_chiều, xuất phát từ quan hệ điện áp dây-dây (ba dòng pha dùng chung đường về nên không nhân đôi, nhưng sụt áp dây-dây bằng √3 lần sụt áp mỗi pha). Đây là các công thức thuần điện trở; với động cơ và tải cảm trên tuyến dài, mô hình đầy đủ hơn cộng thêm cảm kháng: V_sụt = k × I × (R·cosφ + X·sinφ) × L, trong đó φ là góc hệ số công suất và X là cảm kháng.
Điện trở suất của đồng tăng khoảng 0,393% mỗi °C và nhôm tăng 0,403% mỗi °C trên mức tham chiếu 20°C. Như vậy một dây đồng vận hành ở 75°C — giới hạn điển hình của cách điện THW hoặc XLPE — có điện trở cao hơn khoảng 21,6% so với giá trị tra bảng ở 20°C. Điều này nghĩa là sụt áp thực tế ở mạch đầy tải tệ hơn nhiều so với tính toán danh nghĩa. Để dimensioning chính xác, hãy dùng điện trở suất ở nhiệt độ vận hành thực, hoặc áp dụng hệ số: nhân sụt áp danh nghĩa với 1,05 đến 1,20 tùy theo cấp cách điện và điều kiện môi trường. Tại Việt Nam khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ môi trường thường 35-40°C, cần áp dụng hệ số giảm dòng theo TCVN 9206 cho cáp đi trong ống hoặc bó dây.
Luôn nhập chiều dài một chiều — khoảng cách từ nguồn đến tải theo một dây dẫn. Công thức của máy tính tự động nhân 2 cho DC và AC một pha để tính đường về qua dây trung tính hoặc dây hồi. Với hệ ba pha cân bằng và không có dòng trung tính, bạn dùng chiều dài một chiều không nhân đôi, vì ba dòng pha triệt tiêu nhau tại điểm trung tính. Nhầm lẫn điều này là một trong những lỗi phổ biến nhất khi lập dự toán điện: nhập 60 m cho tuyến 30 m thực tế sẽ làm sụt áp tính toán gấp đôi và dẫn đến chọn dây quá lớn, lãng phí vật tư. Khi không chắc, hãy đo chiều dài tuyến ống thực tế cộng thêm 10% dự phòng cho co dãn và uốn cong.
Tải AC thực tế lấy dòng không hoàn toàn cùng pha với điện áp. Hệ số công suất (cosφ) làm giảm thành phần sụt áp điện trở nhưng thêm thành phần sụt áp cảm kháng. Công thức ba pha đầy đủ là V_sụt = √3 × I × L × (R·cosφ + X·sinφ), trong đó R và X là giá trị trên mét từ bảng tra của nhà sản xuất cáp. Với động cơ có hệ số công suất PF = 0,8 trễ, phần cảm kháng có thể thêm 10-30% sụt áp so với chỉ tính R, đặc biệt với dây lớn nơi cảm kháng chiếm ưu thế. Với tiết diện từ 50 mm² (≈1/0 AWG) trở lên, luôn tính cả cảm kháng từ bảng của nhà sản xuất cáp như Cadivi, LS-Vina, Trần Phú thay vì chỉ dùng điện trở DC.
Bảng dòng cho phép cho biết tiết diện tối thiểu để tránh hỏng cách điện do nhiệt, nhưng sụt áp là ràng buộc riêng thường đòi hỏi dây lớn hơn trên tuyến dài. Tình huống thường gặp: mạch 20 A chạy 45 m với đồng 2,5 mm² (12 AWG) tạo sụt áp ~6% ở đầy tải — vượt xa khuyến nghị 3%, dù 2,5 mm² chịu được 20 A. Tăng lên 4 mm² (10 AWG) giảm sụt áp còn ~3,7%, và 6 mm² (8 AWG) còn ~2,3%. Quy tắc kinh nghiệm: cứ mỗi 30 m vượt quá 30 m tuyến đầu tiên, tăng một cấp tiết diện. Với điện mặt trời, trạm sạc xe điện và bơm giếng nơi tải liên tục chạy hàng giờ, dây quá nhỏ tốn tiền điện hao phí mỗi ngày.
MáY TíNH DâY DẫN7
WUTOOLS