經(jīng)常有電工朋友問到，幾十千瓦的負(fù)載，幾百米長的導(dǎo)線，其壓降是多少伏，要選多大截面的導(dǎo)線云云。網(wǎng)上眾說紛紜，各種計(jì)算公式，也不知道哪個(gè)對哪個(gè)錯(cuò)。
其實(shí)大家的計(jì)算都是差不多的，但不管怎樣，我們在計(jì)算的時(shí)候，結(jié)果都要往大偏。也就是說，最后算出來的導(dǎo)線截面、電壓降只能比標(biāo)準(zhǔn)答案大，不能比標(biāo)準(zhǔn)答案小。
所以在計(jì)算的時(shí)候一些參數(shù)值我們可以粗略估計(jì)，包括我接下來的計(jì)算也是。那么，現(xiàn)在我就用我的方法帶大家一起計(jì)算一遍吧！
在計(jì)算之前，我們先理清一下思路，要計(jì)算線路的壓降，一般是為了選取合適的導(dǎo)線截面。在不考慮導(dǎo)線發(fā)熱的前提下，根據(jù)歐姆定律U=IR，可以知道，導(dǎo)線壓降ΔU產(chǎn)生的原因在于導(dǎo)線的電阻R和流過導(dǎo)線的電流I，而導(dǎo)線的電流可以根據(jù)負(fù)載功率P來計(jì)算，導(dǎo)線的電阻可以根據(jù)導(dǎo)線的長度L來計(jì)算，至此，我們的思路已經(jīng)很清晰了，可以開始計(jì)算了。
首先，我們要計(jì)算導(dǎo)線的壓降，是為了看它有沒有超出允許范圍，所以我們要先知道導(dǎo)線允許的壓降是多少。我國對于電壓的允許偏移，10kV及以下電壓級為額定值的±7%，取380V（也可以是400V，因?yàn)樽儔浩縻懪粕系蛪簜?cè)額定電壓為0.4kV），可以得到允許壓降為ΔU=380×±7%V=±26V，即導(dǎo)線的壓降ΔU不能大于26V。
第二步就是計(jì)算導(dǎo)線的電流I。在三相電路中，有功功率P=√3UIcosφ，電壓U取380V，功率因數(shù)cosφ可以取小一點(diǎn)，我這里取到0.8，大家可以視實(shí)際情況而定。可以得出每千瓦有功功率電流約為2A。也就是說，若負(fù)載功率為P，則負(fù)載電流為2P（P的單位為kW）。
第三步計(jì)算導(dǎo)線的電阻值R。根據(jù)歐姆定律，導(dǎo)線電阻R應(yīng)小于ΔU/I，用第二步的功率P代替I，就可以得到，R小于ΔU/2P。
第四步，計(jì)算導(dǎo)線的截面積S。導(dǎo)線為均勻?qū)w，其阻值和截面的關(guān)系為R=ρL/S，即R和S是成反比關(guān)系的。在第三步中已知導(dǎo)線電阻R小于26/2P，這就相當(dāng)于導(dǎo)線截面S應(yīng)大于ρL/R。R用ΔU/2P替代，最后就可以得出，在不超出允許壓降范圍的情況下，導(dǎo)線截面S=2ρLP/26，這就是導(dǎo)線壓降算導(dǎo)線截面的公式。
我們以一個(gè)例子來計(jì)算一下，若已知負(fù)載功率P為20kW，導(dǎo)線長度L為300m，選銅導(dǎo)線，銅電阻率ρ取0.0175，代入S=2ρLP/26，就可以算出導(dǎo)線截面S為8平方毫米，最終選10平方毫米，是不是很簡單？
當(dāng)然，以上的計(jì)算推導(dǎo)是一個(gè)粗略計(jì)算的過程，若要求不嚴(yán)格，是完全可以直接用上的，但若要考慮導(dǎo)線發(fā)熱、現(xiàn)場安裝情況、環(huán)境因素等，就要更為復(fù)雜了。
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