Dobierz przekrój \( S \) przewodu o żyłach miedzianych i długości \( l = 11 \, \text{m} \) do wykonania obwodu stałoprądowego o napięciu \( U_N = 50 \, \text{V} \) tak, aby nie został przekroczony spadek napięcia \( \Delta U_{\%} = 4 \% \) przy maksymalnym obciążeniu. Obwód jest zabezpieczony wyłącznikiem nadprądowym B10. Wzory do obliczeń:
$$ \Delta U_{\%} = 200 \cdot \frac{I \cdot l}{\gamma \cdot U_N \cdot S} $$
$$ \gamma_{Cu} = 55 \, \frac{m}{\Omega \text{mm}^2} $$
Wybór przekroju przewodu o żyłach miedzianych S = 2,5 mm2 jest uzasadniony ze względu na obliczony spadek napięcia w obwodzie. Przy długości przewodu wynoszącej 11 m i napięciu 50 V, zgodnie z normami, maksymalny dopuszczalny spadek napięcia wynosi 4% wartości nominalnej, co daje nam 2 V. Obliczenia pokazują, że przy zastosowaniu standardowego przekroju 2,5 mm2, spadek napięcia nie przekroczy tej wartości nawet przy maksymalnym obciążeniu. Dobrą praktyką jest wybór najbliższego większego standardowego przekroju, co nie tylko zapewnia bezpieczeństwo, ale również poprawia efektywność energetyczną obwodu. Użycie przewodów o odpowiednim przekroju minimalizuje straty energii oraz ryzyko przegrzania, co jest kluczowe w projektowaniu instalacji elektrycznych. W przypadku mniejszych przekrojów, takich jak 1,0 mm2 czy 1,5 mm2, ryzyko przekroczenia dopuszczalnego spadku napięcia wzrasta, co może prowadzić do awarii lub uszkodzenia podłączonych urządzeń.
Wybór przekroju przewodu mniejszego od 2,5 mm2, takiego jak 1,5 mm2, 1,0 mm2 czy 4,0 mm2, wiąże się z poważnymi konsekwencjami technicznymi. Przede wszystkim, przy długości przewodu 11 m oraz napięciu 50 V, spadek napięcia przy mniejszych przekrojach może przekroczyć dopuszczalny limit 2 V. Zastosowanie zbyt małego przekroju prowadzi do zwiększonego oporu przewodów, co z kolei skutkuje wyższym spadkiem napięcia, a to negatywnie wpływa na wydajność i niezawodność obwodu. Przykładowo, w przypadku zastosowania S = 1,5 mm2, spadek napięcia może być zbyt duży, co naraża podłączone urządzenia na niestabilne napięcie, a w dłuższej perspektywie na uszkodzenia. Warto również zauważyć, że wybór zbyt dużego przekroju, jak S = 4,0 mm2, może być nieopłacalny oraz nieefektywny z punktu widzenia kosztów materiałów. W praktyce, projektanci instalacji elektrycznych powinni trzymać się standardów określonych w normach branżowych, które określają minimalne przekroje dla różnych długości przewodów oraz wartości napięcia. Dlatego ważne jest, aby przy doborze przekroju przewodu zawsze brać pod uwagę nie tylko obciążenie, ale również długość oraz właściwe normy, co pozwoli na zapewnienie bezpieczeństwa i efektywności energetycznej instalacji.