发布于 07-27 18:00:28
这个看似只计算电压降的问题，实际上却难住了不少人，特别是不知道三相电路的电压降如何计算，因此我也来凑个热闹。
已知：导线长L=2000M
截面积S=6m㎡
功率P=3000W
铜电阻率ρ=0.0172
导线电阻R=ρ×L÷S=0.0172×2000÷6=5.7Ω
单相负载电流I=P÷U=3000÷220=13.6A
单根导线电压降U=IR=13.6×5.7=77.5V
单相电路(两根线)电压降77.5×2=155V
负载端电压220－155=65V
但是上述的计算不一定正确，负载端电压降低后，负载电流也会减小，从而电压降跟着减小。实际的负载端电压不会这么低，因此用负载电阻计算更为正确。
由于P=IU U=IR
因此，负载电阻
R=P÷(I×I)=3000÷(13.6×13.6)=16.2Ω
单相电路总电阻5.7+16.2+5.7=27.6Ω
实际工作电流I=U÷R=220÷27.6=8A
单根导线电压降U=IR=8×5.7=45.6V
单相电路电压降45.6×2=91.2V
负载端电压220－91.2=128.8=129V
可见，如果是单相220V负载，而且是电阻性的负载，功率因数为1。6平方铜线两公里长，带3000W电器，最终的电压只有129V，太低了不可用。
再来看三相380V负载。
三相负载线电流
I=P÷(√3×U)=3000÷(1.732×380)=4.56A
如果三相星形连接，每相1000W，每相线电流I=P÷U=1000÷220=4.55A
每相线上电压降U=IR=4.55×5.7=26V
三相电路电压降26×√3=26×1.732=45V
三相负载端电压380－45=335V
同上，这个计算不一定正确，因此也用负载电阻计算。
每相电阻
R=P÷(I×I)=1000÷(4.55×4.55)=48.3Ω
每相总电阻5.7+48.3=54Ω
每相实际工作电流I=U÷R=220÷54=4A
每根线上电压降4×5.7=22.8V
三相电路电压降22.8×√3=39.5V
三相负载端电压380－39.5=340.5V
结论：基本可以使用。也就是说当用三相电路供电时，6平方铜线两公里长，带3000W电器，最终的电压是340.5V，不过需要说明的是这是电阻性负载，如果是电动机负载要打八折，并密切监视电机电流是否超额？如果变压器输出端电压能保证400V电压，那就更理想了。
最后需要解释的是，电路电压降不能仅计算单根导线的电压降，对单相电路而言，是来回两根线，因此电压降是两根线的电压降之和。
那么三相电路的电压降为什么是单根导线的电压降乘以√3呢？
如图1是三相星形连接负载，电源是三相380V，负载电压是220V，也就是相电压220×√3等于线电压380V，而不是220×2等于440V。
同理，如图2，R1、R2、R3是三根相线的电阻，R1=R2=R3，R4、R5、R6是负载电阻，那么对于ab之间的电压降，不是R1的电压降乘2，而是R1的电压降乘√3。
有关计算线路电压降的问题，望各位同行一定注意上述之解释。
常熟电工作品均是原创，未经允许谢绝转载。
