电压降计算器

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结果

电压降7.922 V
电压降3.444 %
负载处的电压222.1 V
单根导线的电阻0.2476 Ω
电缆中损失的功率126.7 W

仅计电阻压降:忽略电缆电抗,功率因数取 1,对小截面电缆是准确的。对于大截面电缆(大致超过 25 mm²),电抗的影响会明显增大。

由电缆的材料、截面积、长度和电流计算沿电缆的电压降。可选择直流或单相交流(两根导线)或三相交流、铜或铝,以及导体温度。计算器给出以伏特和百分数表示的压降、负载处的电压和电缆中损失的功率。它只使用导体的电阻;电缆电抗被忽略,说明中有解释。

分步解答

电阻率

ρ20 = 0.017241 Ω·mm²/m
ρ70 = ρ20·(1 + α·50 K) = 0.017241·(1 + 0.00393·50) = 0.020629 Ω·mm²/m

单根导线的电阻

R = ρ·L/A = 0.020629·30/2.5 = 0.2476 Ω

电压降

ΔV = 2·I·R = 2·16·0.2476 = 7.922 V
ΔV/V = 7.922/230 = 3.444%
负载处的电压 = 230 − 7.922 = 222.1 V

电缆中损失的功率

P = 2·I²·R = 126.7 W

关键公式

导线电阻
R = ρ·L/A
直流或单相
ΔV = 2·I·R
三相
ΔV = √3·I·R
某温度下的电阻率
ρT = ρ20·(1 + α·(T − 20 °C))
压降百分比
ΔV/V × 100%

如何计算电缆的电压降

  1. 求导体的电阻率:在 20 °C 时,铜约为 0.0172 Ω·mm²/m,铝约为 0.0283 Ω·mm²/m;在 70 °C 时大约高 20%。
  2. 单根导体的电阻:R = ρ × L / A,其中 L 是以米为单位的单程长度,A 是以 mm² 为单位的截面积。
  3. 直流和单相:电流一去一回,所以 ΔV = 2 × I × R。
  4. 三相(线电压):对于平衡负载,ΔV = √3 × I × R。
  5. 除以电源电压得到百分数,再与习题给出的限值(例如 3% 或 5%)比较。

问与答

多大的电压降是可以接受的?

限值取决于标准和国家。IEC 60364-5-52(附录 G)建议由公共电网供电的装置中,照明最多 3%,其他用途最多 5%;美国 NEC 建议分支回路 3%,总计 5%。

为什么长度是单程的?

输入从电源到负载的距离。回路导线由计算器处理:两线电路用系数 2,三相电路用 √3。

为什么温度很重要?

铜和铝的电阻每升高 1 °C 约增加 0.4%。PVC 绝缘电缆满载时约运行在 70 °C,其电阻和电压降比 20 °C 时大约高 20%。

什么时候不能忽略电抗?

对于大截面积,大致 25 mm² 及以上,感抗与电阻相当,功率因数低时压降会有明显不同。请使用完整公式 ΔV = √3·I·L·(R cos φ + X sin φ) 和制造商的数据。

AWG 规格如何换算成 mm²?

对规格 n,直径为 0.127 mm × 92^((36 − n)/39),其中 1/0 到 4/0 分别按 0 到 −3 计。AWG 12 为 3.31 mm²,AWG 10 为 5.26 mm²。

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练习三相电

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