वोल्टेज ड्रॉप की होइत अछि ?

वोल्टेज ड्रॉप विद्युत विभव म॑ कमी छै जे तब होय छै जब॑ कोनों सर्किट म॑ चालकऽ के माध्यम स॑ करंट बह॑ छै । ई ऐन्हऽ होय छै, कैन्हेंकि तांबा के तार स॑ ल॑ क॑ बैटरी टर्मिनल तलक के सब चालक-में अंतर्निहित प्रतिरोध होय छै जे करंट के प्रवाह के विरोध करै छै, जेकरा स॑ कुछ विद्युत ऊर्जा क॑ गर्मी म॑ बदललऽ जाय छै ।

वोल्टेज ड्रॉप के यांत्रिकी एकटा मौलिक विद्युत सिद्धांत पर केंद्रित अछि|जब॑ इलेक्ट्रॉन कोनो भी चालक के माध्यम स॑ चलै छै त॑ ओकरा पदार्थ केरऽ परमाणु संरचना स॑ प्रतिरोध के सामना करना पड़ै छै । ई प्रतिरोध बल ऊर्जा के नुकसान के कारण होय छै, जे स्रोत के तुलना म॑ गंतव्य बिंदु प॑ ताप उत्पादन आरू वोल्टेज म॑ कमी दूनू के रूप म॑ प्रकट होय छै ।

ओम के नियम इस घटना के लिए गणितीय रूपरेखा प्रदान करता है: V=I × R. वोल्टेज ड्रॉप प्रतिरोध से गुणा करंट के बराबर होता है|व्यावहारिक रूप स॑ देखलऽ जाय त॑ ०.५ ओम प्रतिरोध के साथ १० एम्पीयर ले जाय वाला तार क॑ ओकरऽ लंबाई के साथ ५ वोल्ट के गिरावट के अनुभव होतै ।

एहि चर सभक बीचक संबंध स्थिर नहि अछि । अधिक करंट लोड वोल्टेज ड्रॉप आनुपातिक रूप सं बढ़बैत अछि. इसी तरह, चालक गुण-सामग्री प्रकार, क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, लंबाई, आरू तापमान के साथ प्रतिरोध परिवर्तन सब भूमिका निभाबै छै. तांबा के चालक 20 डिग्री पर लगभग 1.68 × 10−8 ओम-मीटर के प्रतिरोध प्रदर्शित करै छै, जबकि एल्युमिनियम 2.82 × 10−8 ओम-मीटर पर अधिक प्रतिरोध दिखाबै छै.

तापमान के प्रभाव मुद्दा के और बढ़ाबै छै। हर १ डिग्री के तापमान बढ़ला के लेल तांबा के प्रतिरोध ०.३९३% बढ़ैत अछि । 20 डिग्री के बजाय 75 डिग्री पर संचालित कंडक्टर क॑ मोटा-मोटी 21.5% अधिक प्रतिरोध के अनुभव होय छै, जेकरा स॑ सीधा वोल्टेज ड्रॉप बढ़ी जाय छै ।

बारी-बारी सं करंट सिस्टम कें लेल गणना बेसि जटिल भ जायत छै. एसी सर्किट म॑ शुद्ध प्रतिरोध के बजाय प्रतिबाधा शामिल छै-आगमनात्मक आरू समाई तत्वऽ स॑ प्रतिरोध आरू अभिक्रियाशीलता के संयोजन । सूत्र V=I × Z पर शिफ्ट भ जायत अछि, जतय Z प्रतिबाधा के प्रतिनिधित्व करैत अछि|अभिक्रियाशीलता मान आवृत्ति पर निर्भर करै छै, जेकरा म॑ अधिक आवृत्ति स॑ आगमनात्मक अभिक्रियाशीलता बढ़ै छै ।

कंडक्टर केरऽ लंबाई सबसें सीधा कारण के प्रतिनिधित्व करै छै । विद्युत प्रतिरोध चालक केरऽ लंबाई के सीधा आनुपातिक होय छै-तार केरऽ लंबाई क॑ दोगुना करला स॑ प्रतिरोध दोगुना होय जाय छै आरू फलस्वरूप वोल्टेज केरऽ गिरावट होय जाय छै । 100 फुट के केबल रन पर समान करंट लोड के तहत 50 फुट के रन के वोल्टेज ड्रॉप के दुगुना अनुभव होयत.

तार गेज प्रदर्शन मे काफी अंतर पैदा करैत अछि। अमेरिकन वायर गेज (AWG) के मानक बताबै छै कि 14 एडब्ल्यूजी तांबा के तार के प्रतिरोध 2.5 ओम प्रति 1,000 फीट छै, जबकि 10 एडब्ल्यूजी 1.0 ओम प्रति 1,000 फीट तक गिरी जाय छै. प्रत्येक तीन-गेज कमी क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र क॑ लगभग दुगुना करी दै छै, जेकरा स॑ प्रतिरोध क॑ आधा म॑ काटलऽ जाय छै ।

सामग्री चयन काफी मायने रखैत अछि। लागत-प्रभावशीलता के कारण तांबा आरू एल्युमिनियम विद्युत अनुप्रयोगऽ प॑ हावी छै, लेकिन एकरऽ चालकता म॑ काफी अंतर छै । तांबा एल्युमिनियम के तुलना म॑ ६१% कम प्रतिरोधकता प्रदान करै छै, मतलब एल्यूमीनियम चालकऽ क॑ तांबा केरऽ वोल्टेज ड्रॉप विशेषता स॑ मेल खाबै लेली बड़ऽ व्यास के जरूरत होय छै ।

लोड करंट वोल्टेज ड्रॉप कें लेल चालक बल पैदा करएयत छै. अधिक एम्पीयर खींचय वाला उपकरण एकहि प्रतिरोध के पार आनुपातिक रूप सं पैघ वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करैत अछि. कोनों सर्किट 10 एम्पीयर पर स्वीकार्य रूप सं काज कयर सकय छै मुदा भार 30 एम्पीयर तइक बढ़ला पर समस्याग्रस्त वोल्टेज ड्रॉप कें अनुभव भ सकय छै.

कनेक्शन कें गुणवत्ता अक्सर वोल्टेज ड्रॉप कें मुद्दाक कें ट्रिगर करयत छै जे गणना सं चूक जायत छै. ढीला टर्मिनल स्क्रू, जंग लागल कनेक्शन, या अपर्याप्त क्रिम्प स्थानीयकृत उच्च-प्रतिरोध बिंदु बनाबैत छै. ई समस्या क्षेत्र चालक केरऽ लंबाई म॑ वितरित नै करी क॑ एकल स्थान प॑ केंद्रित अत्यधिक गर्मी आरू वोल्टेज के नुकसान पैदा करै छै ।

बैटरी पैक लिथियम प्रणालीक कें उच्च-वर्तमान निर्वहन चक्र कें दौरान विशिष्ट वोल्टेज ड्रॉप चुनौतियक कें सामना करय पड़य छै. लिथियम कोशिका के भीतर आंतरिक प्रतिरोध, आम तौर पर उच्च गुणवत्ता वाला कोशिका के लेल 20-50 मिलीओम, पूरा पैक में कनेक्शन प्रतिरोध के साथ मिलकय छै. 40 मिलीओम प्रति कोशिका वाला 24-कोशिका श्रृंखला विन्यास अंतर्संयोजन प्रतिरोध पर विचार करय सं पहिने 960 मिलीओम कुल आंतरिक प्रतिरोध पैदा करै छै.

Voltage Drop

माप भार परिस्थिति मे होबाक चाही। बिना करंट फ्लो के, माप के लेल कोनो वोल्टेज ड्रॉप मौजूद नै छै. एकटा खुला सर्किट कोनों बिंदु पर स्रोत वोल्टेज देखायत, जे वास्तविक संचालन परिस्थितिक मे सिस्टम प्रदर्शन कें बारे मे कोनों उपयोगी जानकारी प्रदान नहि करतय.

उचित तकनीक मे दू अलग-अलग बिंदु पर मल्टीमीटर प्लेसमेंट शामिल छै जखन कि सर्किट पूरा या ठेठ भार पर संचालित होयत छै. पहिल जांच कें स्रोत वोल्टेज बिंदु-बैटरी टर्मिनल या सर्किट ब्रेकर आउटपुट पर राखूं. दोसर जांच कें लोड इनपुट टर्मिनल पर स्थिति मे राखूं. ई रीडिंग के बीच वोल्टेज के अंतर वू सर्किट सेगमेंट के पार वोल्टेज ड्रॉप के प्रतिनिधित्व करै छै.

व्यापक प्रणाली विश्लेषण कें लेल तकनीशियन खंडक मे वोल्टेज ड्रॉप मापन करय छै. स्रोत सं सर्किट ब्रेकर, ब्रेकर सं जंक्शन बॉक्स, जंक्शन बॉक्स सं अंतिम आउटलेट या लोड कें जांच करूं. इ दृष्टिकोण केवल समग्र प्रणाली अपर्याप्तता कें पुष्टि करय कें बजाय विशिष्ट समस्या क्षेत्रक कें पहचान करयत छै.

डिजिटल मल्टीमीटर अधिकांश अनुप्रयोगक कें लेल पर्याप्त सटीकता प्रदान करयत छै, हालांकि सच्चा आरएमएस मीटर गैर-साइनसॉइडल तरंगरूपक कें साथ एसी सर्किट पर बेसि सटीक रीडिंग प्रदान करयत छै. क्लैंप मीटर बिना सर्किट व्यवधान कें करंट मापन कें अनुमति देयत छै, जे मापल गेलय मानक कें विरु द्ध अपेक्षित वोल्टेज ड्रॉप कें गणना कें लेल उपयोगी छै.

बैटरी पैक सिस्टम कें लेल विशेष दृष्टिकोण कें आवश्यकता होयत छै. लिथियम बैटरी विन्यास मे वोल्टेज ड्रॉप कें मापन मे कोनों-लोड आ विभिन्न डिस्चार्ज करंट दूनू कें तहत परीक्षण शामिल छै. एकटा स्वस्थ कोशिका 3.7V खुला-सर्किट पढ़ि सकैत अछि मुदा 1C डिस्चार्ज दर के तहत 3.5V तक गिर सकैत अछि, जे आंतरिक प्रतिरोध सं लगभग 0.2V गिरावट के संकेत दैत अछि.

आधुनिक बैटरी प्रबंधन प्रणाली अलग-अलग कोशिका आ पैक खंडक मे वोल्टेज कें लगातार निगरानी करयत छै. ई सिस्टम वोल्टेज ड्रॉप पैटर्न कें पता लगायत छै जे सुरक्षा कें मुद्दा पैदा करय सं पहिले क्षीण कोशिका, खराब कनेक्शन, या अत्यधिक डिस्चार्ज करंट कें संकेत देयत छै.

डिवाइस कें प्रदर्शन तखन खराब भ जायत छै जखन आपूर्ति वोल्टेज रेटेड विनिर्देशक सं कम भ जायत छै. मोटर कम वोल्टेज कें भरपाई करय कें कोशिश करय वाला अधिक करंट खींचय छै, जेकरा सं बेसि गरम होय जाय छै आ दक्षता मे कमी आबै छै. 240V संचालन कें लेल डिजाइन कैल गेल मोटर 216V कें साथ आपूर्ति करला पर 25% बेसि करंट खींच सकय छै, जे पहननाय कें काफी तेज करय छै.

प्रकाश प्रणाली दृश्य प्रभाव प्रदर्शित करैत अछि । गरमागरम बल्ब ध्यान देबय योग्य रूप सं मद्धिम भ जायत अछि, जखन कि एलईडी फिक्स्चर झिलमिला सकैत अछि या रंगक तापमान बदलि सकैत अछि. फ्लोरोसेंट रोशनी विश्वसनीय रूप सं शुरू करय मे विफल भ सकय छै या कम रोशनी पैदा कयर सकय छै. इ लक्षण नाममात्र कें आपूर्ति वोल्टेज कें 5-7% सं बेसि वोल्टेज कें गिरावट कें संकेत करएयत छै.

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणक कें संवेदनशीलता मे काफी अंतर छै. कंप्यूटर आरू माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित उपकरण वोल्टेज भिन्नता क॑ खराब तरीका स॑ सहन करै छै-बहुत बंद होय जाय छै या 10% स॑ अधिक वोल्टेज गिरै के साथ खराब होय जाय छै. औद्योगिक नियंत्रण नाममात्र वोल्टेज सं 15% कम भ सकैत अछि, जाहि सं उत्पादन प्रक्रिया रुकि सकैत अछि.

वोल्टेज केरऽ अधिक गिरावट के साथ गर्मी उत्पादन म॑ तेजी आबै छै । चालकऽ म॑ खतम होय वाला ऊर्जा सीधा तापीय उत्पादन म॑ बदली जाय छै । 20A पर 10V ड्रॉप वाला सर्किट 200 वाट क॑ वायरिंग म॑ गर्मी के रूप म॑ विसर्जित करी दै छै, नै कि वू शक्ति क॑ लोड प॑ पहुँचाय दै छै । लगातार उच्च तापमान इन्सुलेशन कें क्षतिग्रस्त करएयत छै, जे आगि कें खतरा पैदा करएयत छै.

बैटरी पैक लिथियमभार के तहत वोल्टेज ड्रॉप स क्षमता मे कमी के अनुभव। बैटरी प्रबंधन प्रणाली समय सं पहिने डिस्चार्ज समाप्त कयर सकय छै जखन वोल्टेज कटऑफ थ्रेशोल्ड पर गिर जायत छै, भले ही कोशिका महत्वपूर्ण चार्ज बरकरार रखै छै. ई "वोल्टेज सैग" प्रभाव उच्च-डिस्चार्ज अनुप्रयोगक मे स्पष्ट भ जायत छै, जे कम-करंट डिस्चार्ज कें तुलना मे उपयोगी क्षमता मे 10-20% कम भ जायत छै.

लिथियम कोशिका अपनऽ निर्वहन वक्र भर म॑ गैर-रेखीय वोल्टेज ड्रॉप विशेषता प्रदर्शित करै छै । प्रति सेल 4.2V पर पूर्ण चार्ज सं, वोल्टेज 3.4V सं नीचा तेजी सं गिरय सं पहिने क्षमता सीमा कें अधिकांश भाग कें लेल 3.7V कें आसपास पठार भ जायत छै. भारी भार के तहत आंतरिक प्रतिरोध के कारण अतिरिक्त वोल्टेज ड्रॉप होय छै जे सेल वोल्टेज क॑ समय स॑ पहल॑ खड़ी गिरावट क्षेत्र म॑ लानै छै ।

सुरक्षा कें चिंता तखन सामने आबै छै जखन वोल्टेज गिरला सं बेसि करंट ड्रॉ भ जायत छै. अधिक करंट ओवरलोड खींच क कम वोल्टेज कें क्षतिपूर्ति करय वाला उपकरण सर्किट सुरक्षा उपकरणक कें. सर्किट ब्रेकर अनावश्यक रूप सं ट्रिप भ सकय छै, या इ सं बेसि खराब, कंडक्टर सुरक्षा सक्रिय हुअ सं पहिले रेटेड तापमान सं बेसि गर्मी भ सकय छै.

राष्ट्रीय विद्युत संहिता मे वोल्टेज ड्रॉप सीमा कें लेल अनिवार्य आवश्यकताक कें बजाय सिफारिशक कें प्रावधान कैल गेल छै. एनईसी 210.19(ए)(1) शाखा सर्किट पर वोल्टेज ड्रॉप कें सबसे दूर कें आउटलेट पर लगाएल गेल वोल्टेज कें 3% तइक सीमित करय कें सुझाव देयत छै. एनईसी 215.2(ए)(4) फीडर कें लेल समान सीमा कें सिफारिश करयत छै.

एनईसी सूचनात्मक नोटक कें अनुसार फीडर आ शाखा दूनू सर्किट मे संयुक्त वोल्टेज ड्रॉप 5% सं बेसि नहि होबाक चाही. इ सिस्टम डिजाइन मे लचीलापन कें अनुमति देयत छै-एकटा 2% फीडर ड्रॉप 3% शाखा ड्रॉप कें अनुमति देयत छै, या विभिन्न अन्य संयोजनक कें कुल 5% या ओय सं कम.

संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पर विशेष विचार भेटैत अछि। एनईसी 647.4(डी) संवेदनशील ऑडियो/वीडियो या समान उपकरणक कें सेवा देवय वाला शाखा सर्किट पर वोल्टेज ड्रॉप कें 1.5% तइक सीमित करयत छै, जइ मे कुल फीडर आ शाखा कें मिला क 2.5% सं बेसि नहि होयत छै. ई सख्त सीमा परिशुद्धता इलेक्ट्रॉनिक्स म॑ प्रदर्शन के मुद्दा क॑ रोकै छै ।

अंतर्राष्ट्रीय मानक अलग-अलग अछि। बीएस7671 कें तहत यूके कें नियमक मे प्रकाश सर्किट (230V सिस्टम पर 6.9V) कें लेल 3% आ अन्य सर्किट (11.5V) कें लेल 5% कें अधिकतम वोल्टेज ड्रॉप निर्दिष्ट कैल गेल छै. कनाडा कें विद्युत संहिता नियम 8-102 मे सेहो शाखा सर्किट कें 3% आ कुल 5% तइक सीमित कैल गेल छै.

120V सिस्टम कें लेल, 3% 3.6V अधिकतम ड्रॉप कें बराबर छै. 240V सर्किट पर 3% 7.2V ड्रॉप के अनुमति दैत अछि । इ थ्रेशोल्ड उपकरणक कें पर्याप्त ऑपरेटिंग वोल्टेज प्राप्त करनाय सुनिश्चित करएयत छै जखन कि कंडक्टरक मे ऊर्जा कें अपव्यय आ ताप कें सीमित करएयत छै.

बैटरी प्रणाली मे सार्वभौमिक वोल्टेज ड्रॉप मानक कें कमी छै, जइ मे निर्माता अनुप्रयोग-विशिष्ट मार्गदर्शन प्रदान करएयत छै. लिथियम बैटरी पैक स्थापनाक आमतौर पर अधिकतम डिस्चार्ज परिस्थितिक मे लोड करय कें लेल बैटरी टर्मिनल सं 2-3% सं कम वोल्टेज ड्रॉप कें लक्ष्य बनायत छै, हालांकि उच्च-शक्ति अनुप्रयोगक 5% तइक स्वीकार कयर सकय छै.

बेसिक डीसी वोल्टेज ड्रॉप गणना ओम के नियम के सीधा पालन करैत अछि : VD=I × R, जतय VD वोल्टेज ड्रॉप अछि, I एम्पीयर मे करंट अछि, आ R ओम मे चालक प्रतिरोध अछि|तार विनिर्देश आ लंबाई सं कुल प्रतिरोधक गणना करू, लोड करंट सं गुणा करू.

एकटा व्यावहारिक उदाहरण कें लेल: 12V डीसी सिस्टम 10 एडब्ल्यूजी तांबा तार (1.0 ओम प्रति 1,000 फीट) कें 50 फीट कें माध्यम सं 30 एम्पीयर कें आपूर्ति करय छै. कुल प्रतिरोध 50/1,000 × 1.0=0.05 ओम के बराबर अछि। वोल्टेज ड्रॉप 30A × 0.05Ω=1.5V कें बराबर छै, जे उचित संचालन कें लेल 12V आपूर्ति-अतिशय कें 12.5% कें प्रतिनिधित्व करय छै.

एकल-चरण एसी गणना एक सुधार कारक के साथ एक समान दृष्टिकोण के उपयोग करय छै: VD=2 × K × I × D ÷ CM, जहाँ K चालक प्रतिरोधकता स्थिरांक छै (तांबा के लेल 12.9, एल्यूमीनियम के लेल 21.2), I करंट छै, D फीट में एक-तरफा दूरी छै, आरू CM तार तालिका स॑ गोलाकार मिल क्षेत्र छै.

तीन-चरण प्रणाली सूत्र कें संशोधित करय छै: VD=1.732 × K × I × D ÷ CM. कारक 1.732 (3 कें वर्गमूल) संतुलित तीन-चरण भार मे चरण संबंधक कें लेखा-जोखा दयत छै.

इंजीनियर अक्सर आवश्यक कंडक्टर आकार निर्धारित करय कें लेल स्वीकार्य वोल्टेज ड्रॉप सं पाछू काज करय छै. सूत्र कें पुनर्व्यवस्थित करनाय: सीएम=1.732 × K × I × D ÷ VD एकटा लक्ष्य सीमा सं नीचा वोल्टेज ड्रॉप कें बनाए रखय कें लेल आवश्यक न्यूनतम गोलाकार मिल क्षेत्र कें गणना कें अनुमति दयत छै.

लिथियम बैटरी पैक वोल्टेज ड्रॉप गणना मे अनेक प्रतिरोध स्रोत कें लेखा-जोखा होबाक चाही. आंतरिक कोशिका प्रतिरोध अंतर्संयोजन प्रतिरोध (निकेल पट्टी या बसबार) आ बाहरी केबल प्रतिरोध मे वृद्धि करएयत छै. 30mΩ आंतरिक प्रतिरोध वाला कोशिका कें उपयोग करय वाला 24-कोशिका श्रृंखला पैक कें लेल, कनेक्शन पर विचार करय सं पहिले कुल पैक प्रतिरोध 720mΩ तक पहुंच जायत छै. 50A डिस्चार्ज पर, असगर आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप नाममात्र 88.8V पैक मे 36V-पर्याप्त बराबर होइत अछि ।

Voltage Drop

कंडक्टर अपसाइजिंग सब सं सीधा समाधान प्रदान करैत अछि. तार गेज क॑ तीन चरण बढ़ाबै स॑ क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र लगभग दुगुना होय जाय छै, जेकरा स॑ प्रतिरोध आरू वोल्टेज केरऽ गिरावट आधा होय जाय छै । 12 एडब्ल्यूजी सं 8 एडब्ल्यूजी मे अपग्रेड करला सं प्रतिरोध 1.6 सं 0.64 ओम प्रति 1,000 फीट-60% सुधार कम भ जायत छै.

सिस्टम स्तर पर वोल्टेज बढ़ला सं समतुल्य बिजली वितरण कें लेल कम करंट कें अनुमति मिलयत छै. 48V बैटरी सिस्टम मे एकहि वाटेज लोड कें लेल 24V सिस्टम कें आधा करंट कें आवश्यकता होयत छै. चूँकि वोल्टेज ड्रॉप करंट के आनुपातिक होय छै, करंट आधा करला स॑ वोल्टेज ड्रॉप आधा म॑ कटौती होय जाय छै जबकि समान बिजली मिलै छै ।

सर्किट रूटिंग अनुकूलन कंडक्टर लंबाई कें न्यूनतम करय छै. वितरण पैनल कें रणनीतिक प्लेसमेंट सं तार कें रन दूर कें भार कें लेल कम भ जायत छै. भवन डिजाइन मे इलेक्ट्रिकल पैनल कें बिल्डिंग कें कोना मे नहि बल्कि केंद्रीय रूप सं स्थापित करनाय कुल कंडक्टर कें लंबाई मे 30-40% कें कटौती कयर सकय छै.

समानांतर चालक चलता प्रभावी रूप स गुणा तार पार - अनुभागीय क्षेत्र. दू 10 एडब्ल्यूजी कंडक्टर कें समानांतर रूप सं चलानाय एकटा 7 एडब्ल्यूजी तार कें बराबर क्षमता पैदा करएयत छै, जे अक्सर कम सामग्री लागत पर होयत छै. प्रत्येक समानांतर मार्ग आधा करंट ले जाय छै, जेकरा स॑ वोल्टेज केरऽ गिरावट 25% होय जाय छै जे एकल चालक क॑ अनुभव होतै ।

कनेक्शन गुणवत्ता रखरखाव स्थानीय वोल्टेज ड्रॉप समस्या कें रोकएयत छै. टर्मिनल स्क्रू पर उचित टॉर्क, एल्यूमीनियम कनेक्शन पर एंटी-ऑक्सीडेंट यौगिक, आ उचित क्रिम्प उपकरण कम-प्रतिरोध जोड़क कें सुनिश्चित करय छै. 30A सर्किट म॑ महज 0.1 ओम प्रतिरोध जोड़ै वाला ढीला कनेक्शन वू एकल बिंदु प॑ 3V वोल्टेज ड्रॉप पैदा करै छै ।

बैटरी पैक विन्यास अन्य डिजाइन कारक कें विरु द्ध वोल्टेज ड्रॉप कें संतुलन बनायत छै. श्रृंखला-समानांतर व्यवस्था कई समानांतर स्ट्रिंग भर म॑ करंट वितरित करै छै, जेकरा स॑ प्रति सेल करंट आरू आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप कम होय जाय छै. एक 24S2P विन्यास (श्रृंखला म॑ 24 कोशिका, दू समानांतर स्ट्रिंग) 24S1P के तुलना म॑ हर स्ट्रिंग के माध्यम स॑ डिस्चार्ज करंट क॑ आधा करी दै छै ।

लिथियम बैटरी प्रबंधन प्रणाली परिष्कृत निगरानी कें माध्यम सं वोल्टेज ड्रॉप प्रभाव कें भरपाई कयर सकय छै. एडवांस बीएमएस यूनिट लोड के तहत व्यक्तिगत सेल वोल्टेज के मापै छै, वोल्टेज सैग के बावजूद चार्ज के वास्तविक स्थिति के गणना करै छै. अइ सं समय सं पहिने डिस्चार्ज समाप्ति सं बचाव भ जायत छै आ उपयोगी क्षमता कें अधिकतम कैल जा सकय छै.

लिथियम बैटरी पैक अद्वितीय वोल्टेज ड्रॉप विशेषताक कें प्रदर्शन करयत छै जे पारंपरिक सीसा-एसिड बैटरी सं भिन्न छै. गुणवत्ता वाला लिथियम कोशिका म॑ आंतरिक प्रतिरोध कोशिका रसायन आरू आकार के आधार प॑ २०-८० मिलीओम तलक होय छै । LiFePO4 कोशिका आम तौर पर एनएमसी कोशिका (20-50mΩ) के तुलना म॑ कुछ अधिक आंतरिक प्रतिरोध (40-80mΩ) दिखाबै छै, हालांकि LiFePO4 बेहतर चक्र जीवन प्रदान करै छै.

सेल व्यवस्था सिस्टम वोल्टेज ड्रॉप कें नाटकीय रूप सं प्रभावित करएयत छै. सीरीज कनेक्शन करंट क्षमता क॑ बरकरार रखतें हुअ॑ वोल्टेज क॑ गुणा करै छै, लेकिन आंतरिक प्रतिरोध क॑ भी योग करै छै । 40mΩ कोशिका केरऽ 24-श्रृंखला पैक 960mΩ कुल आंतरिक प्रतिरोध पैदा करै छै । समानांतर कनेक्शन वर्तमान क्षमता कें गुणा करय छै जखन कि समानांतर मे आंतरिक प्रतिरोध-तीन कोशिका कें औसतन प्रभावी प्रतिरोध कें एकल कोशिका कें एक तिहाई तइक कम करय छै.

डिस्चार्ज दर वोल्टेज ड्रॉप परिमाण पर गहराई स प्रभाव डालैत अछि । लिथियम कोशिका निर्वहन दर के पार अपेक्षाकृत निरंतर आंतरिक प्रतिरोध प्रदर्शित करै छै, मतलब वोल्टेज ड्रॉप करंट के साथ रैखिक रूप स॑ स्केल करै छै । 40mΩ प्रतिरोध वाला कोशिका क॑ 1A प॑ 0.04V गिरै के अनुभव होय छै लेकिन 50A प॑ 2.0V गिरै के अनुभव होय छै । ई 2V अंतर नाममात्र के 3.7V पठार स॑ कोशिका वोल्टेज क॑ खड़ी गिरावट क्षेत्र म॑ धकेल॑ सकै छै ।

तापमान के प्रभाव वोल्टेज ड्रॉप के मुद्दा के और बढ़ाबै छै। लिथियम कोशिका केरऽ आंतरिक प्रतिरोध कम तापमान प॑ काफी बढ़ी जाय छै-प्रायः 25 डिग्री आरू -20 डिग्री के बीच दोगुना होय जाय छै । कमरा कें तापमान पर 5% वोल्टेज ड्रॉप दिखाएय वाला बैटरी पैक कें फ्रीजिंग परिस्थितिक मे 10% वोल्टेज ड्रॉप कें अनुभव भ सकय छै, जे उपयोगी क्षमता कें गंभीर रूप सं सीमित कयर सकय छै.

परस्पर संपर्क प्रतिरोध कोशिका के आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि करैत अछि|कोशिका के बीच निकल पट्टी कनेक्शन पट्टी के मोटाई, लंबाई, आरू वेल्डिंग गुणवत्ता के आधार पर 5-20 मिलीओम प्रति कनेक्शन के परिचय दै छै. बैटरी पैक डिजाइन पर 2024 केरऽ एगो शोध अध्ययन म॑ पता चललै कि लेपित निकल पट्टी न॑ 50A प॑ 11.735V वोल्टेज ड्रॉप के साथ 0.237Ω कुल प्रतिरोध प्रदर्शित करलकै, जबकि शुद्ध निकल विन्यास न॑ 2.82V ड्रॉप के साथ महज 0.048Ω प्रतिरोध प्राप्त करलकै- लगभग 5 गुना अंतर ।

आवेश केरऽ स्थिति वोल्टेज ड्रॉप व्यवहार क॑ प्रभावित करै छै । पूर्ण रूप स॑ चार्ज करलऽ गेलऽ कोशिका मध्यम भार के तहत स्थिर वोल्टेज क॑ बरकरार रखै छै, लेकिन गहराई स॑ डिस्चार्ज करलऽ गेलऽ कोशिका (20% चार्ज केरऽ स्थिति स॑ नीचे) बढ़लऽ आंतरिक प्रतिरोध प्रदर्शित करै छै । इ एकटा कैस्केडिंग इफेक्ट पैदा करएयत छै जतय बैटरी कें खतम होय कें साथ वोल्टेज ड्रॉप तेज भ जायत छै, जे रेटेड क्षमता कें अंतिम 20-30% मे उपयोगी क्षमता कें कम करएयत छै.

बैटरी प्रबंधन प्रणाली वोल्टेज ड्रॉप प्रभाव कें प्रबंधन मे महत्वपूर्ण भूमिका निभायत छै. चार्जिंग कें दौरान सक्रिय कोशिका संतुलन श्रृंखला-संबद्ध कोशिका भर मे एक समान वोल्टेज सुनिश्चित करयत छै, जे कमजोर कोशिका कें पैक प्रदर्शन कें सीमित करय सं रोकयत छै. डिस्चार्ज कें दौरान, बीएमएस इकाइयक लोड कें तहत वोल्टेज कें निगरानी करयत छै, ताकि व्यक्तिगत कोशिका कें ओवर-डिस्चार्ज कें रोकल जा सकय, तखनहु जखन पैक वोल्टेज कटऑफ थ्रेशोल्ड सं ऊपर रहय छै.

पैक असेंबली कें दौरान सेल मिलान वोल्टेज ड्रॉप असंगति कें न्यूनतम करय छै. समान क्षमता, आंतरिक प्रतिरोध, आरू स्व-निर्वाह दर वाला कोशिका भार के तहत एक समान रूप स॑ प्रदर्शन करै छै. बेमेल कोशिका वोल्टेज ड्रॉप भिन्नता पैदा करै छै जे पूरा पैक क॑ कमजोर कोशिका केरऽ प्रदर्शन तलक सीमित करै छै, जेकरा स॑ मजबूत कोशिका म॑ क्षमता बर्बाद होय जाय छै ।

क्षणिक वोल्टेज ड्रॉप स्थिर-स्थिति गणना स भिन्न अछि. मोटर शुरू करय वाला करंट या संधारित्र घुसपैठ संक्षिप्त उच्च-वर्तमान स्थिति पैदा करय छै, संभावित रूप सं वोल्टेज डुबकी पैदा करय छै जे संवेदनशील उपकरणक कें बाधित करय छै तखनहु जखन स्थिर-स्थिति वोल्टेज ड्रॉप स्वीकार्य रहय छै. इनरश करंट कई सेकंड कें लेल सामान्य ऑपरेटिंग करंट सं 5-7 गुना पहुंच सकय छै.

एसी प्रणाली मे हार्मोनिक विकृति वोल्टेज ड्रॉप विश्लेषण कें जटिल बना दैत छै. चर आवृत्ति ड्राइव जैसनऽ गैर-रेखीय भार हार्मोनिक धारा उत्पन्न करै छै जे डीसी मान स॑ परे प्रभावी चालक प्रतिरोध क॑ बढ़ाबै छै । हार्मोनिक आवृत्तियऽ प॑ त्वचा केरऽ प्रभाव चालक सतहऽ के तरफ करंट क॑ मजबूर करै छै, जेकरा स॑ प्रभावी क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र म॑ कमी आबै छै ।

वोल्टेज रेगुलेशन डिवाइस महत्वपूर्ण अनुप्रयोगक मे वोल्टेज ड्रॉप कें भरपाई कयर सकय छै. स्वचालित वोल्टेज नियामक इनपुट भिन्नता कें बावजूद निरंतर आउटपुट वोल्टेज कें बनाए रखयत छै, हालांकि इ अतिरिक्त नुकसान आ लागत कें शुरूआत करयत छै. अबाधित बिजली आपूर्ति वोल्टेज नियमन आ बैकअप बिजली दूनू प्रदान करयत छै, जे संवेदनशील भार कें वोल्टेज गिरनाय आ व्यवधान सं बचायत छै.

पावर फैक्टर सुधार कोनों देल गेल बिजली वितरण कें लेल करंट कें परिमाण कें कम करयत छै, जे सीधा वोल्टेज ड्रॉप कें कम करयत छै. संधारित्र बैंक आगमनात्मक भार केरऽ प्रतिक्रियाशील करंट क॑ ऑफसेट करै छै, जेकरा स॑ चालक क॑ कम कुल करंट आरू वोल्टेज ड्रॉप के साथ अधिक वास्तविक शक्ति ले जाय के अनुमति मिलै छै ।

बैटरी सिस्टम मे स्मार्ट चार्जिंग एल्गोरिदम चार्ज समय आ क्षमता पर वोल्टेज ड्रॉप कें प्रभाव कें न्यूनतम करय छै. बहु-चरण चार्जिंग प्रोटोकॉल लोड कें तहत सेल वोल्टेज कें आधार पर करंट कें समायोजित करयत छै, जे अत्यधिक वोल्टेज वृद्धि कें रोकयत छै जे समय सं पहिने चार्ज समाप्ति कें ट्रिगर करतय. एहि सं ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता अधिकतम भ जायत अछि जखन कि कोशिका के ओवरवोल्टेज तनाव सं बचाओल जाइत अछि.

व्यवस्थित परीक्षण वोल्टेज ड्रॉप स्रोत कें अलग करयत छै. भार ऊर्जावान, वोल्टेज मापने कें साथ बिजली स्रोत पर शुरू करूं. सर्किट-मुख्य डिस्कनेक्ट, वितरण पैनल, शाखा सर्किट ब्रेकर, आउटलेट, आ लोड टर्मिनल-प्रत्येक बिंदु पर वोल्टेज रिकॉर्ड करय कें माध्यम सं प्रगति. लगातार दू माप बिंदुअक कें बीच महत्वपूर्ण गिरावट समस्या क्षेत्रक कें पहचान करएयत छै.

थर्मल इमेजिंग सं कनेक्शन के छिपल समस्या के पता चलैत अछि. इन्फ्रारेड कैमरा विफलता पैदा करय सं पहिने उच्च-प्रतिरोध कनेक्शन कें संकेत करय वाला हॉट स्पॉट कें पता लगायत छै. परिवेश केरऽ तापमान स॑ २०-३० डिग्री ऊपर दिखाबै वाला कनेक्शन प॑ तुरंत ध्यान देना जरूरी छै । 50 डिग्री सं बेसि तापमान कें अंतर गंभीर खतरा कें प्रतिनिधित्व करएयत छै, जेकरा तत्काल सुधार कें आवश्यकता होयत छै.

लोड करंट सत्यापन गणना वास्तविकता सं मेल खाएय कें पुष्टि करएयत छै. पीक ऑपरेटिंग परिस्थिति के दौरान क्लैंप मीटर मापन वास्तविक करंट ड्रॉ के पता चलैत अछि. उपकरण विनिर्देश वास्तविक-दुनिया करंट, विशेष रूप सं मोटर इनरश या कैपेसिटर चार्जिंग करंट कें कम आंकि सकय छै जे वोल्टेज ड्रॉप स्पाइक पैदा करय छै.

वोल्टेज ड्रॉप कें लक्षण अक्सर अन्य विद्युत समस्याक कें नकल करएयत छै. मंद रोशनी वोल्टेज गिरय कें संकेत द सकय छै मुदा ढीला न्यूट्रल कनेक्शन, कम आकार कें सेवा प्रवेश, या उपयोगिता आपूर्ति कें मुद्दाक कें संकेत सेहो द सकय छै. भार के तहत व्यवस्थित वोल्टेज मापन ई कारणऽ म॑ अंतर करै छै ।

बैटरी पैक निदान कें लेल विशेष दृष्टिकोण कें आवश्यकता होयत छै. नियंत्रित निर्वहन दर के तहत क्षमता परीक्षण स॑ अत्यधिक आंतरिक प्रतिरोध वाला कोशिका के पता चलै छै । कोनों -लोड कें स्थिति कें तुलना मे लोड कें तहत काफी कम वोल्टेज दिखाय वाला सेल बढ़ल आंतरिक प्रतिरोध कें संकेत करयत छै, जेकरा पैक प्रदर्शन कें बहाल करय कें लेल प्रतिस्थापन कें आवश्यकता होयत छै.

Voltage Drop

आरवी आ समुद्री विद्युत प्रणाली मे आमतौर पर वोल्टेज ड्रॉप कें चुनौती कें सामना करय पड़य छै. बैटरी बैंक सं भार तइक लंबा केबल चलएयत छै, एयर कंडीशनर आ माइक्रोवेव जैना उच्च-वर्तमान उपकरणक कें साथ मिल क वोल्टेज मे काफी गिरावट पैदा करएयत छै. 20 एम्पीयर कें आपूर्ति करय वाला 10 एडब्ल्यूजी तार कें 30-फुट कें रन 12V सिस्टम मे लगभग 1.2V-समस्यापूर्ण (10% नुकसान) मुदा 24V सिस्टम मे प्रबंधनीय (5% नुकसान) गिर जायत छै.

सौर ऊर्जा स्थापनाक कें पैनल सं चार्ज नियंत्रक आ बैटरी सं इन्वर्टर तइक वोल्टेज कें गिरावट कें हिसाब देनाय आवश्यक छै. चार्ज नियंत्रक सं 100 फीट दूर स्थित सौर सरणी कें लेल कंडक्टर कें सावधानीपूर्वक आकार देनाय आवश्यक छै. 30A, 24V सिस्टम कें लेल 200 फुट कें राउंड ट्रिप (पैनल सं आबै सं) कें लेल 2% वोल्टेज ड्रॉप सं कम बनाए रखय कें लेल 6 AWG तार कें जरूरत होयत छै.

इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी पैक उच्च-परिणाम वोल्टेज ड्रॉप परिदृश्यक कें उदाहरण दयत छै. आधुनिक ईवी त्वरण के दौरान 300-400 एम्पीयर खींचैत अछि । 10 मिलीओम केरऽ अतिरिक्त प्रतिरोध भी पीक करंट प॑ 3-4V ड्रॉप पैदा करै छै, जेकरा स॑ उपलब्ध पावर आरू रेंज म॑ कमी आबै छै । निर्माता अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग आ अनुकूलित बसबार डिजाइन कें उपयोग सं कम प्रतिरोधक इंटरकनेक्टेशन मे भारी निवेश करय छै.

डाटा सेंटर बिजली वितरण उपकरणक कें जीवन काल पर वोल्टेज ड्रॉप प्रभाव कें प्रदर्शन करयत छै. 200-240V ऑपरेशन कें लेल रेटेड सर्वर पावर सप्लाई कें पहननाय कें अनुभव होयत छै जखन लगातार वोल्टेज 200V सं कम भ जायत छै. महग उपकरणक कें सुरक्षा आ विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करय कें लेल सुविधाक वोल्टेज ड्रॉप कें 2% सं कम रखयत छै.

औद्योगिक मोटर अनुप्रयोगक सं पता चलय छै कि वोल्टेज कें गिरावट उत्पादकता कें कोना प्रभावित करय छै. 8% वोल्टेज ड्रॉप कें अनुभव करय वाला 460V मोटर कें केवल 423V प्राप्त होयत छै. ई अंडरवोल्टेज करंट ड्रॉ क॑ मोटा-मोटी 9% बढ़ाबै छै, जेकरा स॑ मोटर वाइंडिंग म॑ 19% अधिक गर्मी (I2R नुकसान) पैदा होय छै । संयोजन सं मोटर कें दक्षता मे 3-5% कें कमी आबै छै आ इन्सुलेशन कें टूटय मे तेजी आबै छै.

राष्ट्रीय विद्युत संहिता शाखा सर्किट पर वोल्टेज ड्रॉप कें 3% आ फीडर आ शाखा सर्किट कें लेल 5% संयुक्त रूप सं सीमित करय कें सिफारिश करयत छै. 120V सिस्टम कें लेल एकर मतलब छै कि अलग-अलग सर्किट पर 3.6V सं बेसि ड्रॉप आ कुल 6V. संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स कें लेल 1.5-2.5% कें सख्त सीमा कें आवश्यकता होयत छै.

चालक लंबाई के साथ वोल्टेज ड्रॉप रैखिक रूप से बढ़ता है|तार केरऽ लंबाई दोगुना करला स॑ एक ही करंट लोड के तहत वोल्टेज ड्रॉप दुगुना होय जाय छै । इ आनुपातिक संबंध कें मतलब छै कि लंबा केबल रन कें लेल स्वीकार्य वोल्टेज ड्रॉप स्तर कें बनाए रखय कें लेल पैघ तार गेज कें आवश्यकता होयत छै.

वोल्टेज कें अधिक गिरावट सं बहुत कम तुरंत नुकसान होयत छै मुदा कई तंत्रक कें माध्यम सं पहननाय कें गति तेज भ जायत छै. मोटर बढ़ल करंट ड्रॉ सं बेसि गरम भ जायत छै, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणक कें आउट-ऑफ-स्पेक वोल्टेज सं तनाव कें अनुभव होयत छै, आ बैटरी चार्जिंग कें मुद्दा सं पीड़ित छै. उच्च वोल्टेज ड्रॉप कें साथ निरंतर संचालन उपकरणक कें जीवन काल काफी कम करय छै.

डीसी सर्किट के लेल, उपयोग करू: वोल्टेज ड्रॉप=करंट × प्रतिरोध. तार गेज टेबल (ओम प्रति 1,000 फीट) स कंडक्टर प्रतिरोध ज्ञात करू, वास्तविक लंबाई स गुणा करू, फेर लोड करंट स गुणा करू। ऑनलाइन कैलकुलेटर तार विनिर्देशक कें स्वचालित रूप सं संभाल क एसी आ डीसी दूनू सर्किट कें लेल इ प्रक्रिया कें सरल बनायत छै.

प्रमुख टेकअवे

वोल्टेज ड्रॉप चालक प्रतिरोध के कारण वोल्टेज म॑ कमी छै जब॑ विद्युत परिपथऽ स॑ करंट बह॑ छै

वोल्टेज ड्रॉप क॑ प्रभावित करै वाला प्राथमिक कारक म॑ कंडक्टर केरऽ लंबाई, तार गेज, सामग्री केरऽ प्रकार, आरू लोड करंट केरऽ परिमाण शामिल छै

मानक सिफारिशक वोल्टेज ड्रॉप कें स्रोत वोल्टेज कें 3-5% तइक सीमित करयत छै, हालांकि संवेदनशील उपकरणक कें लेल सख्त सीमा कें आवश्यकता होयत छै

समाधान मे कंडक्टर अपसाइजिंग, सिस्टम वोल्टेज बढ़नाय, आ प्रतिरोध कें न्यूनतम करय कें लेल अनुकूलित सर्किट रूटिंग शामिल छै

बैटरी पैक लिथियम प्रणाली कें सामने आंतरिक कोशिका प्रतिरोध आ अंतर्संयोजन गुणवत्ता सं अद्वितीय चुनौतियक कें सामना करय पड़य छै जे प्रदर्शन कें प्रभावित करय छै