電壓降計算方法

1、電纜電壓降對于動力裝置，例如發(fā)電機(jī)、變壓器等配置的電力電纜，當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時，例如900m 就應(yīng)考慮電纜電壓的“壓降”問題， 否則電纜采購、安裝以后，方才發(fā)覺因未考慮壓降， 導(dǎo)致設(shè)備無法正常啟動，而因此造成工程損失。一. 電力線路為何會產(chǎn)生“電壓降”？電力線路的電壓降是因為導(dǎo)體存在電阻。正因為此，所以不管導(dǎo)體采用哪種材料（銅，鋁）都會造成線路一定的電壓損耗，而這種損耗（壓降）不大于本身電壓的10%寸一般是不會對線路的電力驅(qū)動產(chǎn)生后果的。二. 在哪些場合需要考慮電壓降？一般來說，線路長度不很長的場合，由于電壓降非常有限，往往可以忽略“壓降”的問 題，例如線路只有幾十米。但是，在一些較長的電力線路

2、上如果忽略了電纜壓降，電纜 敷設(shè)后在啟動設(shè)備可能會因電壓太低，根本啟動不了設(shè)備；或設(shè)備雖能啟動，但處于低 電壓運行狀態(tài)，時間長了損壞設(shè)備。較長電力線路需要考慮壓降的問題。所謂“長線路”一般是指電纜線路大于500米。對電壓精度要求較高的場合也要考慮壓降。三. 如何計算電力線路的壓降？一般來說，計算線路的壓降并不復(fù)雜，可按以下步驟：1. 計算線路電流I公式：匸 P/1.732 X ux COS 9其中：P功率，用“千瓦”U 電壓，單位kVcos 9功率因素，用 0.8 0.852 .計算線路電阻R公式：R=p X L/S其中：p導(dǎo)體電阻率，銅芯電纜用0.01740代入，鋁導(dǎo)體用0.0283代入L

3、線路長度，用“米”代入S 電纜的標(biāo)稱截面3.計算線路壓降公式： U=I X R舉例說明：某電力線路長度為600m電機(jī)功率90kW工作電壓380V,電纜是70mm銅芯電纜，試 求電壓降。解：先求線路電流I匸P/1.732 X UX cos 9 =90-( 1.732 X 0.380 X 0.85 ) =161(A)再求線路電阻RR=p X L/S=0.01740 X 600- 70=0.149( Q)現(xiàn)在可以求線路壓降了： U=IX R =161 X 0.149=23.99 ( V)由于 U=23.99V,已經(jīng)超出電壓380V的5%(23.99 -380=6.3%)，因此無法滿足電壓 的要求。解

4、決方案：增大電纜截面或縮短線路長度。讀者可以自行計算驗正。例：在800米外有30KW負(fù)荷，用70伽2電纜看是否符合要求？I=P/1.732*U*COS? =30/1.732*0.38*0.8=56.98AR=p L/S=0.018*800/70=0.206 歐 U=IR=56.98*0.206=11.72<19V (5%U=0.05*380=19)符合要求。電壓降的估算1 .用途根據(jù)線路上的負(fù)荷矩，估算供電線路上的電壓損失，檢查線路的供電質(zhì)量。2. 口訣提出一個估算電壓損失的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過一些簡單的計算，可估出供電線路上的電壓損 失。壓損根據(jù)“千瓦.米” 2.5鋁線201。截面增大荷矩大

5、，電壓降低平方低。三相四線6倍計，銅線乘上1.7。感抗負(fù)荷壓損高，10下截面影響小，若以力率0.8計，10上增加0.2至1。3 .說明電壓損失計算與較多的因素有關(guān)，計算較復(fù)雜。估算時，線路已經(jīng)根據(jù)負(fù)荷情況選定了導(dǎo)線及截面，即有關(guān)條件已基本具備。電壓損失是按“對額定電壓損失百分之幾”來衡量的?？谠E主要列出估算電壓損失的最基本的 數(shù)據(jù)，多少“負(fù)荷矩”電壓損失將為1%當(dāng)負(fù)荷矩較大時，電壓損失也就相應(yīng)增大。因 些，首先應(yīng)算出這線路的負(fù)荷矩。所謂負(fù)荷矩就是負(fù)荷(千瓦)乘上線路長度(線路長度是指導(dǎo)線敷設(shè)長度“米” ，即導(dǎo) 線走過的路徑，不論線路的導(dǎo)線根數(shù)。)，單位就是“千瓦.米”。： 首先說明計算電壓損失

6、的最基本的根據(jù)是負(fù)荷矩：千瓦米 基準(zhǔn)數(shù)據(jù)： 2 .5 平方毫米的鋁線，單相 220 伏，負(fù)荷為電阻性（功率因數(shù)為 1），每 20 “千瓦米”負(fù)荷矩電壓損失為 1%。這就是口訣中的“ 2 .5 鋁線 201”。在電壓損失 1%的基準(zhǔn)下，截面大的，負(fù)荷矩也可大些，按正比關(guān)系變化。比如10 平方毫米的鋁線，截面為 2.5 平方毫米的 4倍，則 20*4=80千瓦米，即這種導(dǎo)線負(fù)荷矩為 80 千瓦米，電壓損失才 1%。其余截面照些類推?！半妷航档推椒降汀崩?36伏，則先找出 36伏相當(dāng)于 220伏的 1/6 。此時，這種線路 電壓損失為 1%的負(fù)荷矩不是 20 千瓦米，而應(yīng)按 1/6 的平方即 1/

7、36 來降低，這就是 20*（1/36 ）=0 .55 千瓦米。即是說， 36伏時，每 0.55 千瓦米（即每 550瓦米）， 電壓損失降低 1%。不單適用于額定電壓更低的情況，也可適用于額定電壓更高的情況。這時卻要按平方升 高了。例如單相 380伏，由于電壓 380伏為220伏的1 .7 倍，因此電壓損失 1%的負(fù)荷 矩應(yīng)為 20*1 .7 2=58 千瓦米。從以上可以看出：口訣“截面增大荷矩大，電壓降低平方低” 。都是對照基準(zhǔn)數(shù)據(jù)“ 2 .5 鋁線 20 1”而言的?！纠?】一條220伏照明支路，用 2 .5平方毫米鋁線，負(fù)荷矩為 76千瓦米。由于 76 是 20的 3.8 倍（76/20

8、=3 .8 ），因此電壓損失為 3 .8%?！纠?2】 一條 4 平方毫米鋁線敷設(shè)的 40 米長的線路，供給 220 伏 1 千瓦的單相電爐 2 只，估算電壓損失是： 先算負(fù)荷矩 2*40=80千瓦米。再算 4平方毫米鋁線電壓損失 1%的負(fù)荷矩，根據(jù)“截面 增大負(fù)荷矩大”的原則， 4和2.5 比較，截面增大為 1 .6倍（4/2 .5=1 .6 ），因此負(fù)荷 矩增為20*1 .6=32 千瓦米（這是電壓損失 1%的數(shù)據(jù)）。最后計算 80/32=2 .5 ，即這條線路電 壓損失為 2 .5%。 當(dāng)線路不是單相而是三相四線時， （這三相四線一般要求三相負(fù)荷是較平衡的。它的 電壓是和單相相對應(yīng)的。如

9、果單相為 220 伏，對應(yīng)的三相便是 380 伏，即 380/220 伏。） 同樣是2 .5平方毫米的鋁線，電壓損失1%1 勺負(fù)荷矩是中基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的6倍，即20*6=120 千瓦米。至于截面或電壓變化，這負(fù)荷矩的數(shù)值，也要相應(yīng)變化。當(dāng)導(dǎo)線不是鋁線而是銅線時， 則應(yīng)將鋁線的負(fù)荷矩數(shù)據(jù)乘上 1.7，如“2.5 鋁線201” 改為同截面的銅線時，負(fù)荷矩則改為 20*1 .7=34 千瓦米，電壓損失才 1%?！纠?3】 前面舉例的照明支路，若是銅線，則 76/34=2 .2，即電壓損失為 2.2%。對電爐供電的那條線路，若是銅線，則 80/ （32*1 .7 ） =1.5，電壓損失為1.5%?！纠?】一

10、條50平方毫米鋁線敷設(shè)的380伏三相線路，長30米，供給一臺60千瓦的 三相電爐。電壓損失估算是：負(fù)荷矩：60*30=1800千瓦米。再算50平方毫米鋁線在380伏三相的情況下電壓損失1%的負(fù)荷矩：根據(jù)“截面增大荷 矩大”由于50是2.5的20倍，因此應(yīng)乘20,再根據(jù)“三相四線6倍計”又要乘6, 因此，負(fù)荷矩增大為20*20*6=2400千瓦.米。 最后1800/2400=0 .75，即電壓損失為 0 .75%。 以上都是針對電阻性負(fù)荷而言。對于感抗性負(fù)荷（如電動機(jī)），計算方法比上面的更復(fù)雜。但口訣首先指出：同樣的負(fù)荷矩一一千瓦米，感抗性負(fù)荷電壓損失比電阻性的 要高一些。它與截面大小及導(dǎo)線敷設(shè)

11、之間的距離有關(guān)。對于10平方毫米及以下的導(dǎo)線則影響較小，可以不增高。對于截面10平方毫米以上的線路可以這樣估算：先按或算出電壓損失，再“增加0.2 至1”這是指增加0 .2至1倍，即再乘1 .2至2。這可根據(jù)截面大小來定，截面大的 乘大些。例如70平方毫米的可乘1 .6，150平方毫米可乘2。以上是指線路架空或支 架明敷的情況。對于電纜或穿管線路，由于線路距離很小面影響不大，可仍按、的規(guī)定估算，不必增大或僅對大截面的導(dǎo)線略為增大（在0.2以內(nèi)）?！纠?】圖1中若20千瓦是380伏三相電動機(jī)，線路為3*16鋁線支架明敷，則電壓損 失估算為：已知負(fù)荷矩為600千瓦米。計算截面16平方毫米鋁線380

12、伏三相時，電 壓損失1%勺負(fù)荷矩：由于16是2.5的6.4倍，三相負(fù)荷矩又是單相的6倍，因此負(fù)荷 矩增為：20*6 .4*6=768 千瓦.米 600/768=0 .8即估算的電壓損失為0.8%。但現(xiàn)在是電動機(jī)負(fù)荷，而且導(dǎo)線截面在 10以上，因此應(yīng)增 加一些。根據(jù)截面情況，考慮1 .2，估算為0 .8*1 .2=0 .96，可以認(rèn)為電壓損失約1% 以上就是電壓損失的估算方法。最后再就有關(guān)這方面的問題談幾點：一、 線路上電壓損失大到多少質(zhì)量就不好？ 一般以 78%為原則。（較嚴(yán)格的說法是：電 壓損失以用電設(shè)備的額定電壓為準(zhǔn)（如 380/220伏），允許低于這額定電壓的5%（照明 為2 .5%）。

13、但是配電變壓器低壓母線端的電壓規(guī)定又比額定電壓高 5%（400/230伏）， 因此從變壓器開始至用電設(shè)備的整個線路中，理論上共可損失 5%+5%=1Q%但通常卻只 允許78%這是因為還要扣除變壓器內(nèi)部的電壓損失以及變壓器力率低的影響的緣故。 ） 不過這78%是指從配電變壓器低壓側(cè)開始至計算的那個用電設(shè)備為止的全部線路。 它通 常包括有戶外架空線、戶內(nèi)干線、支線等線段。應(yīng)當(dāng)是各段結(jié)果相加，全部約 78%二、估算電壓損失是設(shè)計的工作，主要是防止將來使用時出現(xiàn)電壓質(zhì)量不佳的現(xiàn)象。由 于影響計算的因素較多（主要的如計算干線負(fù)荷的準(zhǔn)確性，變壓器電源側(cè)電壓的穩(wěn)定性 等），因此，對計算要求很精確意義不大，只

14、要大體上胸中有數(shù)就可以了。比如截面相 資料比的關(guān)系也可簡化為4比2 .5為1.5倍，6比2 .5為2 .5倍，16比2 .5倍為6倍 這樣計算會更方便些。三、在估算電動機(jī)線路電壓損失中，還有一種情況是估算電動機(jī)起動時的電壓損失。這 是若損失太大，電動機(jī)便不能直接起動。由于起動時的電流大，力率低，一般規(guī)定起動 時的電壓損失可達(dá)15%這種起動時的電壓損失計算更為復(fù)雜，但可用上述口訣介紹的 計算結(jié)果判斷，一般截面25平方毫米以內(nèi)的鋁線若符合5%勺要求，也可符合直接起動 的要求：35、50平方毫米的鋁線若電壓損失在 3 .5%以內(nèi)，也可滿足；70、95平方毫米 的鋁線若電壓損失在2 .5%以內(nèi)，也可滿

15、足；而120平方毫米的鋁線若電壓損失在1 .5 以內(nèi)。才可滿足。這3 .5%，2 .5%，1 .5 .%剛好是5%勺七、五、三折，因此可以簡單 記為：35以上，七、五、三折”。四、假如在使用中確實發(fā)現(xiàn)電壓損失太大，影響用電質(zhì)量，可以減少負(fù)荷（將一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到別的較輕的線路，或另外增加一回路），或者將部分線段的截面增大（最好增 大前面的干線）來解決。對于電動機(jī)線路，也可以改用電纜來減少電壓損失。當(dāng)電動機(jī) 無法直接啟動時，除了上述解決辦法外，還可以采用降壓起動設(shè)備（如星-三角起動器或自耦減壓起動器等）來解決線路電壓降計算公式線路電壓降計算公式為 U= （ P*L） /（A*S）其中：P為線路負(fù)荷

16、L為線路長度 A為導(dǎo)體材質(zhì)系數(shù)（銅大概為77,鋁大概為46） S為電纜截面在溫度=20° C時，銅的電阻系數(shù)為 0.0175歐姆*平方毫米/米;在溫度=75° C時銅的電阻系 數(shù)為0.0217歐姆*平方毫米/米 一般情況下電阻系數(shù)隨溫度變化而變化 ，在一定溫度下導(dǎo)線的 電阻=導(dǎo)線的長度*導(dǎo)線的電阻系數(shù)/導(dǎo)線的載面積150米16平方毫米銅導(dǎo)線的電阻在溫度=20° C時=150*0.0175/16=0.164（歐姆）如果只用其中的兩條（一條作火線,一條作地線）那線路 電阻=0.164歐姆*2（串）=0.328歐姆 作負(fù)載30安培算 線路壓降=30*0.328=9.84（伏）如果兩條 并聯(lián)作火線，另兩條并聯(lián)作地線，那線路電阻為0.164歐美，線路壓降=30*0.164=4.92（伏）具體 使用中的線路壓降隨環(huán)境溫度、負(fù)載變化面