电压降计算方法.doc

电缆电压降对于动力装置，例如发电机、变压器等配备的电力电缆，当传播距离较远时，例如900m，就应考虑电缆电压的“压降”问题，否则电缆采购、安装后来，方才发现因未考虑压降，导致设备无法正常启动，而因此导致工程损失一.电力线路为什么会产生“电压降”？电力线路的电压降是由于导体存在电阻正由于此，因此不管导体采用哪种材料（铜，铝）都会导致线路一定的电压损耗，而这种损耗（压降）不不小于自身电压的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，往往可以忽视“压降”的问题，例如线路只有几十米但是，在某些较长的电力线路上如果忽视了电缆压降，电缆敷设后在启动设备也许会因电压太低，主线启动不了设备；或设备虽能启动，但处在低电压运营状态，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”一般是指电缆线路不小于500米对电压精度规定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，可按如下环节：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0.8～0.852 .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 举例阐明：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/1.732×U×cosθ=90÷（1.732×0.380×0.85）=161(A)再求线路电阻RR=ρ×L/S=0.01740×600÷70=0.149(Ω)目前可以求线路压降了：ΔU=I×R =161×0.149=23.99（V）由于ΔU=23.99V，已经超过电压380V的5%（23.99÷380=6.3%），因此无法满足电压的规定解决方案：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电缆看与否符合规定？    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<19V (5%U=0.05*380=19)  符合规定电压降的估算  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  提出一种估算电压损失的基准数据，通过某些简朴的计算，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，电压减少平方低。

 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上增长0.2至1 ③   3．阐明  电压损失计算与较多的因素有关,计算较复杂  估算时，线路已经根据负荷状况选定了导线及截面，即有关条件已基本具有  电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的口诀重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，一方面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（线路长度是指引线敷设长度“米”，即导线走过的途径，不管线路的导线根数单位就是“千瓦．米”  ① 一方面阐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，按正比关系变化例如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%其他截面照些类推。

  “电压减少平方低”例如36伏，则先找出36伏相称于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来减少，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），电压损失减少1%  不单合用于额定电压更低的状况，也可合用于额定电压更高的状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，电压减少平方低”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，供应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，（这三相四线一般规定三相负荷是较平衡的它的电压是和单相相相应的如果单相为220伏，相应的三相便是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，供应一台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伏三相的状况下电压损失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），计算措施比上面的更复杂但口诀一方面指出：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某些它与截面大小及导线敷设之间的距离有关对于10平方毫米及如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“增长0 .2至1”，这是指增长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状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%。

但目前是电动机负荷，并且导线截面在10以上，因此应增长某些根据截面状况，考虑1 .2，估算为0 .8*1 .2=0 .96，可以觉得电压损失约1%以上就是电压损失的估算措施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就不好？一般以7~8%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），容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%，但一般却只容许7~8%这是由于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但是这7~8%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所有线路它一般涉及有户外架空线、户内干线、支线等线段应当是各段成果相加，所有约7~8% 二、估算电压损失是设计的工作，重要是避免将来使用时浮现电压质量不佳的现象由于影响计算的因素较多（重要的如计算干线负荷的精确性，变压器电源侧电压的稳定性等），因此，对计算规定很精确意义不大，只要大体上胸中有数就可以了例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。

这样计算会更以便些 三、在估算电动机线路电压损失中，尚有一种状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，但可用上述口诀简介的计算成果判断，一般截面25平方毫米以内的铝线若符合5%的规定，也可符合直接起动的规定：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，因此可以简朴记为：“35以上，七、五、三折” 四、如果在使用中的确发现电压损失太大，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，或此外增长一回路），或者将部分线段的截面增大（最佳增大前面的干线）来解决对于电动机线路，也可以改用电缆来减少电压损失当电动机无法直接启动时，除了上述解决措施外，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=20°C时，铜的电阻系数为0.0175欧姆*平方毫米/米 ； 在温度=75°C时 铜的电阻系数为0.0217欧姆*平方毫米/米   一般状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°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。