电压降计算方法

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5%时一般是不会对线路的电力驱动产生后果的。例如380V的线路，如果电压降为19V，也即电路电压不低于361V，就不会有很大的问题。

电压降△U=IR＜5%U达到要求 220*5%=11V 380*5%=19V

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/1.732×U×cosθ

其中： P—功率，用“千瓦” U—电压，单位kV cosθ—功率因素，用0.8～0.85 2 .计算线路电阻R

公式：R=ρ×L/S

其中： ρ—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—电缆的标称截面

3.计算线路压降

公式：ΔU=I×R

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I

I=P/1.732×U×cosθ=90÷（1.732×0.380×0.85）=161(A)

再求线路电阻R

R=ρ×L/S=0.01740×600÷70=0.149(Ω)

现在可以求线路压降了：

ΔU=I×R =161×0.149=23.99（V）

由于ΔU=23.99V，已经超出电压380V的5%（23.99÷380=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，用70㎜2电缆看是否符合要求？

I=P/1.732*U*COSØ=30/1.732*0.38*0.8=56.98A

R=ρL/S=0.018*800/70=0.206欧

△ U=IR=56.98*0.206=11.72

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20—1。截面增大荷矩大，电压降低平方低。 ① 三相四线6倍计，铜线乘上1.7。 ②

感抗负荷压损高，10下截面影响小，若以力率0.8计，10上增加0.2至1。 ③

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”。：

① 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20—1”。

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 .55千瓦．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20—1”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%。

②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，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①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20—1”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%。

③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①或②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①、②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%。