什么是电压降？

电压降是电流在电路中流动路径上的电位减少。电压降发生在导体(电线)中，是由于导体固有的电阻或阻抗造成的。

当电流通过导线时，由于导线的电阻，部分电能转换为热能。这种能量转换导致导线长度上的电压下降。

例如，如果电源端的电压为120V，但只有115V到达负载，则电路中存在5V的电压降。

如何使用电压降计算器

本计算器提供三种方法计算电路中的电压降：

选择计算方法：NEC数据、估算电阻或自定义值。
输入所需参数，如导线材料、尺寸、距离、电流等。
对于自定义计算，输入您自己的电阻和电抗值。
点击计算按钮查看结果。
查看电压降值、百分比和评估。

对于大多数住宅和商业应用，电压降应限制在3%以内，以确保电气设备正常运行。

电压降计算公式

电压降计算取决于电流类型(直流或交流)和相位配置。使用以下公式：

数据来源

本计算器使用的电阻和电抗数据参考自美国线规(AWG)标准和美国国家电气规范(NEC)。详细数据可参考：维基百科 - 美国线规

直流电压降公式

$$V_{drop} = 2 \ imes I \ imes R \ imes L$$

对于直流电路：Vdrop = 2 × I × R × L 其中： Vdrop = 电压降(V) I = 电流(A) R = 单位长度电阻(Ω/长度) L = 导体单程长度

单相交流电压降公式

$$V_{drop} = 2 \ imes I \ imes (R \ imes PF + X_L \ imes \sin\ heta) \ imes L$$

对于单相交流电路：Vdrop = 2 × I × Z × L × PF 其中： Vdrop = 电压降(V) I = 电流(A) Z = 单位长度阻抗(Ω/长度) L = 导体单程长度 PF = 功率因数

三相交流电压降公式

$$V_{drop} = \sqrt{3} \ imes I \ imes Z \ imes L \ imes PF$$

对于三相交流电路：Vdrop = √3 × I × Z × L × PF 其中： Vdrop = 电压降(V) I = 电流(A) Z = 单位长度阻抗(Ω/长度) L = 导体单程长度 PF = 功率因数

阻抗计算

$$Z = \sqrt{R^2 + X^2}$$

对于交流电路，阻抗(Z)计算为：Z = √(R² + X²) 其中： Z = 阻抗(Ω) R = 电阻(Ω) X = 电抗(Ω)

电压降百分比

$$V_{drop\%} = \rac{V_{drop}}{V_{source}} \ imes 100\%$$

电压降百分比计算为：Vdrop% = (Vdrop / Vsource) × 100% 其中： Vdrop% = 电压降百分比 Vdrop = 电压降(V) Vsource = 源电压(V)

应用与建议

理解和计算电压降在许多电气应用中至关重要：

住宅布线

在家庭中，过高的电压降会导致灯光变暗、电器性能降低，甚至损坏敏感电子设备。NEC建议将支路电路的电压降限制在3%以内，包括馈电线和支路电路在内的总电压降限制在5%以内。

商业建筑

商业建筑通常有更长的线路和更高的负载，使电压降计算对于设备正常运行和能源效率至关重要。

工业应用

在工业环境中，电压降会影响电机性能、减少设备寿命并增加能源成本。基于电压降计算的适当导线尺寸选择至关重要。

建议的最大电压降

应用	建议最大降幅
一般照明和插座	3%
电机和电力电路	3%
组合负载(馈电线+支路) - 照明	5%
组合负载(馈电线+支路) - 电机	5%

常见问题

为什么电压降很重要？

电压降很重要，因为过高的电压降会导致设备故障、效率降低、过热和电气设备潜在损坏。它还可能由于导体中的功率损失导致更高的能源成本。

如何减少电路中的电压降？

您可以通过使用更大的导线尺寸(更小的规格号)、使用铜代替铝导体、减少电路长度或减少负载电流来减少电压降。在某些情况下，增加系统电压也是一种选择。

电阻和阻抗有什么区别？

电阻是对直流(DC)电流流动的阻碍，而阻抗是对交流(AC)电流流动的总阻碍，包括电阻和电抗(感抗和容抗效应)。

NEC(国家电气规范)如何处理电压降？

NEC建议(但不要求)支路电路的电压降限制在3%以内，馈电线和支路电路的组合电压降限制在5%以内。这些建议在NEC 210.19(A)(1)信息说明第4条和NEC 215.2(A)(1)信息说明第2条中可以找到。

导线温度会影响电压降吗？

是的，导线温度确实会影响电压降，因为导体的电阻随温度增加而增加。大多数电压降计算基于导体温度为75°C(167°F)的典型安装。

电压降计算器

Input Parameters

电压降信息