電壓降計(jì)算方法
電纜電壓降
對(duì)于動(dòng)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(shí)，例如900m，就應(yīng)考慮電纜第一文庫(kù)網(wǎng)電壓的“壓降”問(wèn)題，否則電纜采購(gòu)、安裝以后，方才發(fā)覺(jué)因未考慮壓降，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常啟動(dòng)，而因此造成工程損失。
一.電力線路為何會(huì)產(chǎn)生“電壓降”？
電力線路的電壓降是因?yàn)閷?dǎo)體存在電阻。正因?yàn)榇�，所以不管�?dǎo)體采用哪種材料（銅，鋁）都會(huì)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5%時(shí)一般是不會(huì)對(duì)線路的電力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生后果的。例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會(huì)有很大的問(wèn)題。
電壓降△U=IR＜5%U達(dá)到要求 220*5%=11V 380*5%=19V
二.在哪些場(chǎng)合需要考慮電壓降?
一般來(lái)說(shuō)，線路長(zhǎng)度不很長(zhǎng)的場(chǎng)合，由于電壓降非常有限，往往可以忽略“壓降”的問(wèn)題，例如線路只有幾十米。但是，在一些較長(zhǎng)的電力線路上如果忽略了電纜壓降，電纜敷設(shè)后在啟動(dòng)設(shè)備可能會(huì)因電壓太低，根本啟動(dòng)不了設(shè)備；或設(shè)備雖能啟動(dòng)，但處于低電壓運(yùn)行狀態(tài)，時(shí)間長(zhǎng)了損壞設(shè)備。
較長(zhǎng)電力線路需要考慮壓降的問(wèn)題。所謂“長(zhǎng)線路”一般是指電纜線路大于500米。 對(duì)電壓精度要求較高的場(chǎng)合也要考慮壓降。
三.如何計(jì)算電力線路的壓降？
一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算線路的壓降并不復(fù)雜，可按以下步驟：
1. 計(jì)算線路電流I
公式：I= P/1.732×U×cosθ
其中： P—功率，用“千瓦” U—電壓，單位kV cosθ—功率因素，用0.8～0.85 2 .計(jì)算線路電阻R
公式：R=ρ×L/S
其中： ρ—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—線路長(zhǎng)度，用“米”代入
S—電纜的標(biāo)稱截面
3.計(jì)算線路壓降
公式：ΔU=I×R
舉例說(shuō)明：
某電力線路長(zhǎng)度為600m，電機(jī)功率90kW，工作電壓380v，電纜是70mm2銅芯電纜，試求電壓降。
解：先求線路電流I
I=P/1.732×U×cosθ=90÷（1.732×0.380×0.85）=161(A)
再求線路電阻R
R=ρ×L/S=0.01740×600÷70=0.149(Ω)
現(xiàn)在可以求線路壓降了：
ΔU=I×R =161×0.149=23.99（V）
由于ΔU=23.99V，已經(jīng)超出電壓380V的5%（23.99÷380=6.3%），因此無(wú)法滿足電壓的要求。
解決方案：增大電纜截面或縮短線路長(zhǎng)度。讀者可以自行計(jì)算驗(yàn)正。
例：在800米外有30KW負(fù)荷，用70㎜2電纜看是否符合要求？
I=P/1.732*U*COS?=30/1.732*0.38*0.8=56.98A
R=ρL/S=0.018*800/70=0.206歐
△ U=IR=56.98*0.206=11.72
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(gè)估算電壓損失的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過(guò)一些簡(jiǎn)單的計(jì)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20—1。截面增大荷矩大，電壓降低平方低。 ① 三相四線6倍計(jì)，銅線乘上1.7。 ②
感抗負(fù)荷壓損高，10下截面影響小，若以力率0.8計(jì)，10上增加0.2至1。 ③
3．說(shuō)明
電壓損失計(jì)算與較多的因素有關(guān),計(jì)算較復(fù)雜。
估算時(shí)，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(duì)額定電壓損失百分之幾”來(lái)衡量的`。口訣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(shí)，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(zhǎng)度（線路長(zhǎng)度是指導(dǎo)線敷設(shè)長(zhǎng)度“米”，即導(dǎo)
線走過(guò)的路徑，不論線路的導(dǎo)線根數(shù)。），單位就是“千瓦．米”。：
① 首先說(shuō)明計(jì)算電壓損失的最基本的根據(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20—1”。
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。
“電壓降低平方低”例如36伏，則先找出36伏相當(dāng)于220伏的1/6。此時(shí)，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1/36來(lái)降低，這就是20*（1/36）=0 .55千瓦．米。即是說(shuō)，36伏時(shí)，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(shí)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 .72=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(duì)照基準(zhǔn)數(shù)據(jù)“2 .5鋁線20—1”而言的。
【例1】 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=3 .8），因此電壓損失為3 .8%。
【例2】 一條4平方毫米鋁線敷設(shè)的40米長(zhǎng)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(jì)算80/32=2 .5，即這條線路電壓損失為2 .5%。
②當(dāng)線路不是單相而是三相四線時(shí)，（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(duì)應(yīng)的。如果單相為220伏，對(duì)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%的負(fù)荷矩是①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(shí)，則應(yīng)將鋁線的負(fù)荷矩?cái)?shù)據(jù)乘上1 .7，如“2 .5鋁線20—1”改為同截面的銅線時(shí)，負(fù)荷矩則改為20*1 .7=34千瓦．米，電壓損失才1%。
【例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(duì)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%。
【例4】 一條50平方毫米鋁線敷設(shè)的380伏三相線路，長(zhǎng)30米，供給一臺(tái)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(jì)”，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%。
③以上都是針對(duì)電阻性負(fù)荷而言。對(duì)于感抗性負(fù)荷（如電動(dòng)機(jī)），計(jì)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——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)之間的距離有關(guān)。對(duì)于10平方毫米及以下的導(dǎo)線則影響較小，可以不增高。
對(duì)于截面10平方毫米以上的線路可以這樣估算：先按①或②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(lái)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(duì)于電纜或穿管線路，由于線路距離很小面影響不大，可仍按①、②的規(guī)定估算，不必增大或僅對(duì)大截面的導(dǎo)線略為增大（在0 .2以內(nèi)）。
【例5】 圖1中若20千瓦是380伏三相電動(dòng)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(jì)算截面16平方毫米鋁線380伏三相時(shí)，電壓損失1%的負(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(dòng)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%。
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