1、电缆电压降对于动力装置，例如发电机、变压器等配置的电力电缆，当传输距离较远时，例如900m，就应考虑电缆电压的“压降”问题，否则电缆采购、安装以后，方才发觉因未考虑压降，导致设备无法正常启动，而因此造成工程损失。一.电力线路为何会产生“电压降”？电力线路的电压降是因为导体存在电阻。正因为此，所以不管导体采用哪种材料（铜，铝）都会造成线路一定的电压损耗，而这种损耗（压降）不大于本身电压的 10%时一般是不会对线路的电力驱动产生后果的。二.在哪些场合需要考虑电压降?一般来说，线路长度不很长的场合，由于电压降非常有限，往往可以忽略“压降”的问题，例如线路只有几十米。但是，在一些较长的电力线路上如果忽
2、略了电缆压降，电缆敷设后在启动设备可能会因电压太低，根本启动不了设备；或设备虽能启动，但处于低电压运行状态，时间长了损坏设备。较长电力线路需要考虑压降的问题。所谓“长线路”一般是指电缆线路大于 500米。对电压精度要求较高的场合也要考虑压降。三.如何计算电力线路的压降？一般来说，计算线路的压降并不复杂，可按以下步骤：1.计算线路电流 I公式：I= P/1.732Ucos其中： P功率，用“千瓦” U电压，单位 kV cos功率因素，用0.80.852 .计算线路电阻 R公式：R=L/S其中： 导体电阻率，铜芯电缆用 0.01740代入，铝导体用 0.0283代入L线路长度，用“米”代入S电缆的
3、标称截面3.计算线路压降公式：U=IR 举例说明：某电力线路长度为 600m，电机功率 90kW，工作电压 380v，电缆是 70mm2铜芯电缆，试求电压降。解：先求线路电流 II=P/1.732Ucos=90（1.7320.3800.85）=161(A)再求线路电阻 RR=L/S=0.0174060070=0.149()现在可以求线路压降了：U=IR =1610.149=23.99（V）由于 U=23.99V，已经超出电压 380V的 5%（23.99380=6.3%），因此无法满足电压的要求。解决方案：增大电缆截面或缩短线路长度。读者可以自行计算验正。例：在 800 米外有 30KW 负荷
4、，用 702 电缆看是否符合要求？ I=P/1.732*U*COS=30/1.732*0.38*0.8=56.98A R=L/S=0.018*800/70=0.206 欧 U=IR=56.98*0.206=11.7219V (5%U=0.05*380=19) 符合要求。电压降的估算 1用途 根据线路上的负荷矩，估算供电线路上的电压损失，检查线路的供电质量。 2口诀 提出一个估算电压损失的基准数据，通过一些简单的计算，可估出供电线路上的电压损失。 压损根据“千瓦.米” ，2.5 铝线 201。截面增大荷矩大，电压降低平方低。 三相四线 6 倍计，铜线乘上 1.7。 感抗负荷压损高，10 下截面影
5、响小，若以力率 0.8 计，10 上增加 0.2 至 1。 3说明 电压损失计算与较多的因素有关,计算较复杂。 估算时，线路已经根据负荷情况选定了导线及截面，即有关条件已基本具备。 电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的。口诀主要列出估算电压损失的最基本的数据，多少“负荷矩”电压损失将为 1%。当负荷矩较大时，电压损失也就相应增大。因些，首先应算出这线路的负荷矩。 所谓负荷矩就是负荷（千瓦）乘上线路长度（线路长度是指导线敷设长度“米” ，即导线走过的路径，不论线路的导线根数。 ） ，单位就是“千瓦米” 。： 首先说明计算电压损失的最基本的根据是负荷矩：千瓦米 基准数据： 2 .5 平方
6、毫米的铝线，单相 220 伏，负荷为电阻性（功率因数为 1） ，每20“千瓦米”负荷矩电压损失为 1%。这就是口诀中的“2 .5 铝线 201”。 在电压损失 1%的基准下，截面大的，负荷矩也可大些，按正比关系变化。比如 10 平方毫米的铝线，截面为 2 .5 平方毫米的 4 倍，则 20*4=80 千瓦米，即这种导线负荷矩为 80 千瓦米，电压损失才 1%。其余截面照些类推。 “电压降低平方低”例如 36 伏，则先找出 36 伏相当于 220 伏的 1/6。此时，这种线路电压损失为 1%的负荷矩不是 20 千瓦米，而应按 1/6 的平方即 1/36 来降低，这就是20*（1/36）=0 .5
7、5 千瓦米。即是说， 36 伏时，每 0 .55 千瓦米（即每 550 瓦米） ，电压损失降低 1%。 不单适用于额定电压更低的情况，也可适用于额定电压更高的情况。这时却要按平方升高了。例如单相 380 伏，由于电压 380 伏为 220 伏的 1 .7 倍，因此电压损失 1%的负荷矩应为 20*1 .72=58 千瓦米。 从以上可以看出：口诀“截面增大荷矩大，电压降低平方低” 。都是对照基准数据“2 .5 铝线 201”而言的。 【例 1】 一条 220 伏照明支路，用 2 .5 平方毫米铝线，负荷矩为 76 千瓦米。由于 76是 20 的 3 .8 倍（76/20=3 .8） ，因此电压损
8、失为 3 .8%。 【例 2】 一条 4 平方毫米铝线敷设的 40 米长的线路，供给 220 伏 1 千瓦的单相电炉 2只，估算电压损失是： 先算负荷矩 2*40=80 千瓦米。再算 4 平方毫米铝线电压损失 1%的负荷矩，根据“截面增大负荷矩大”的原则，4 和 2 .5 比较，截面增大为 1 .6 倍（4/2 .5=1 .6） ，因此负荷矩增为 20*1 .6=32 千瓦米（这是电压损失 1%的数据） 。最后计算 80/32=2 .5，即这条线路电压损失为 2 .5%。 当线路不是单相而是三相四线时， （这三相四线一般要求三相负荷是较平衡的。它的电压是和单相相对应的。如果单相为 220 伏，
9、对应的三相便是 380 伏，即 380/220 伏。）同样是 2 .5 平方毫米的铝线，电压损失 1%的负荷矩是中基准数据的 6 倍，即20*6=120 千瓦米。至于截面或电压变化，这负荷矩的数值，也要相应变化。 当导线不是铝线而是铜线时，则应将铝线的负荷矩数据乘上 1 .7，如“2 .5 铝线 201”改为同截面的铜线时，负荷矩则改为 20*1 .7=34 千瓦米，电压损失才 1%。 【例 3】 前面举例的照明支路，若是铜线，则 76/34=2 .2，即电压损失为 2 .2%。对电炉供电的那条线路，若是铜线，则 80/（32*1 .7） =1 .5，电压损失为 1 .5%。【例 4】 一条
10、50 平方毫米铝线敷设的 380 伏三相线路，长 30 米，供给一台 60 千瓦的三相电炉。电压损失估算是： 负荷矩：60*30=1800 千瓦米。 再算 50 平方毫米铝线在 380 伏三相的情况下电压损失 1%的负荷矩：根据“截面增大荷矩大” ，由于 50 是 2 .5 的 20 倍，因此应乘 20，再根据“三相四线 6 倍计” ，又要乘6，因此，负荷矩增大为 20*20*6=2400 千瓦米。 最后 1800/2400=0 .75，即电压损失为 0 .75%。 以上都是针对电阻性负荷而言。对于感抗性负荷（如电动机） ，计算方法比上面的更复杂。但口诀首先指出：同样的负荷矩千瓦米，感抗性负荷
11、电压损失比电阻性的要高一些。它与截面大小及导线敷设之间的距离有关。对于 10 平方毫米及以下的导线则影响较小，可以不增高。 对于截面 10 平方毫米以上的线路可以这样估算：先按或算出电压损失，再“增加0 .2 至 1”，这是指增加 0 .2 至 1 倍，即再乘 1 .2 至 2。这可根据截面大小来定，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。 以上是指线路架空或支架明敷的情况。对于电缆或穿管线路，由于线路距离很小面影响不大，可仍按、的规定估算，不必增大或仅对大截面的导线略为增大（在 0 .2 以内） 。 【例 5】 图 1 中若 20 千瓦是 380 伏三
12、相电动机，线路为 3*16 铝线支架明敷，则电压损失估算为： 已知负荷矩为 600 千瓦米。 计算截面 16 平方毫米铝线 380 伏三相时，电压损失 1%的负荷矩：由于 16 是 2 .5 的 6 .4 倍，三相负荷矩又是单相的 6 倍，因此负荷矩增为：20*6 .4*6=768 千瓦米 600/768=0 .8 即估算的电压损失为 0 .8%。但现在是电动机负荷，而且导线截面在 10 以上，因此应增加一些。根据截面情况，考虑 1 .2，估算为 0 .8*1 .2=0 .96，可以认为电压损失约1%。以上就是电压损失的估算方法。最后再就有关这方面的问题谈几点： 一、线路上电压损失大到多少质量
13、就不好？一般以 78%为原则。（较严格的说法是：电压损失以用电设备的额定电压为准（如 380/220 伏），允许低于这额定电压的5%（照明为 2 .5%）。但是 配电变压器低压母线端的电压规定又比额定电压高5%（400/230 伏），因此从变压器开始至用电设备的整个线路中，理论上共可损失 5%+5%=10%，但通常却只允许 78%。这是因为还要扣除变压器内部的电压损失以及变压器力率低的影响的缘故。）不过这 78%是指从 配电变压器低压侧开始至计算的那个用电设备为止的全部线路。它通常包括有户外架空线、户内干线、支线等线段。应当是各段结果相加，全部约 78%。 二、估算电压损失是设计的工作，主要是
14、防止将来使用时出现电压质量不佳的现象。由于影响计算的因素较多（主要的如计算干线负荷的准确性，变压器电源侧电压的稳定性等），因此，对计算要求很精确意义不大，只要大体上胸中有数就可以了。比如截面相比的关系也可简化为 4 比 2 .5 为 1 .5 倍，6 比 2 .5 为 2 .5 倍，16 比 2 .5倍为 6 倍。这样计算会更方便些。 三、在估算电动机线路电压损失中，还有一种情况是估算电动机起动时的电压损失。这是若损失太大，电动机便不能直接起动。由于起动时的电流大，力率低，一般规定起动时的电压损失可达 15%。这种起动时的电压损 失计算更为复杂，但可用上述口诀介绍的计算结果判断，一般截面 25
15、 平方毫米以内的铝线若符合 5%的要求，也可符合直接起动的要求：35、50 平方毫米的铝线若电压损失在 3 .5%以内，也可满足；70、95 平方毫米的铝线若电压损失在 2 .5%以内，也可满足；而 120 平方毫米的铝线若电压损失在 1 .5 以内。才可 满足。这 3 .5%，2 .5%，1 .5 .%刚好是 5%的七、五、三折，因此可以简单记为：“35 以上，七、五、三折” 。 四、假如在使用中确实发现电压损失太大，影响用电质量，可以减少负荷（将一部分负荷转移到别的较轻的线路，或另外增加一回路），或者将部分线段的截面增大（最好增大前面的干线）来解决。对于电动机线路，也可以改用电缆来减少电压
16、损失。当电动机无法直接启动时，除了上述解决办法外，还可以采用降压起动设备（如星-三角起动器或自耦减压起动器等）来解决线路电压降计算公式线路电压降计算公式为 U=（P*L）/(A*S) 其中： P 为线路负荷 L 为线路长度 A 为导体材质系数（铜大概为 77，铝大概为46） S 为电缆截面 在温度=20C 时，铜的电阻系数 为 0.0175 欧姆* 平方毫米 /米 ； 在温度=75C 时 铜的电阻系数为 0.0217 欧姆* 平方毫米/米 一般情况下电阻系数随温度变化而变化,在一定温度下导线的电阻=导线的长度*导线 的电阻系数/导线的载面 积 150 米 16 平方毫米铜导线的电阻在温度=20
17、C 时=150*0.0175/16=0.164( 欧姆) 如果只用其中的两条(一条作火线,一条作地线)那线路电阻=0.164 欧姆*2( 串)=0.328 欧姆 作负载 30 安培算 线路压降=30*0.328=9.84(伏) 如果两条并联作火线,另两条并联作地线,那线路电阻为 0.164 欧美,线路压降=30*0.164=4.92(伏) 具体使用中的线路压降随环境温度、负载变化面变化,计算方法,公式就是这样。 例 1： 在 800 米外有 30KW 负荷，功率因数 0.8，用 70 2 电缆，电压降是多少？ 解：I=P/1.732*U*COS=30 /(1.732*0.38*0.8)=56.98A R=l/电缆截面=0.018*800/70=0.206 欧 U=IR=56.98*0.206=11.72V 答：电压降是11.72V。 线路上的压降为： U% = I*R/Un *100% = 15.198/220 *100% = 6.91% 3。两种计算方的差值仅有千分之 2，应认为基本一致。
