任何线路系统都会在线路的起点和终点存在一定的电压降。在电气装置中，计算电压降有两个目的:

• 知道装置中某一点的残余电压（分配器或负载）

• 检查是否符合标准的要求（IEC 60364-5-52的第525条和表52.1）

在第二种情况下，有必要确定标准中所说装置的电压源：

如果装置是由自身低压电源供给，那么很显然，两个终端的压降结果是相同的；另一种情况，如果装置比较复杂，例如有高压/低压配电变压器，那么电压降的来源可能来自高压/低压变压器的二次侧。两个不同终端的压降结果可能会因变压器上是否有分接开关而有所不同。

请注意，在所有情况下，电压降的百分比都是根据网络额定电压来表示的。

• b: 系数取决于相类型（三相、两相或单相）
• ρ₁: 导体的电阻率
• λ: 长度导体的电抗值
• cos φ: 功率因数
• L: 电缆长度
• S: 导体截面积
• I_B:: 工作电流

这个公式可适用于稳态cos ϕ大于0.8的三相、两相或单相系统。

法国的AFNOR FD C 15-500 标准手册提供了基于系统中电压和电流的矢量表示的更精确计算。

U₁   原点上线对中性点或线对线电压

U₂   回路终点上线对中性点或线对线电压

ϕ     回路终端因负载而产生的相位差

Z     回路阻抗

但同样没有考虑三相电路中可能出现的不平衡现象。

因此，在系统某些不平衡的情况下，计算电压降都是必须的，需要考虑到：

• 相位工作电流
• 相导体的电阻和阻抗
• 流入中性点的工作电流
• 中性导体的电阻和电抗
• 系统的功率因数

系统的每一相都必须进行计算才行。此外，系统间的压降之和必须是向量增加，以便考虑系统上功率因数的变化。

最后，如果装置包括电机，除了稳态外，还必须在启动阶段检查电压降；在这种情况下，将考虑启动电流和相关的功率因数，一般在0.35左右。

在elec calc™ 电气计算软件中就采用了这种算法。

elec calc™ 可以计算出电气系统中的各种电压降：

• 单个设备的压降
• 从电源到负载的全局压降
• 稳态下的电压降
• 启动时的电压降

压降是根据流经相位和中性点的实际电流计算出来的，同时考虑到不同组件的阻抗所产生的相位差角。

对于一个固定的系统运行模式，电压降是在稳态和启动期间计算的。每次启动都被认为是最恶劣的环境，因此，在提供了整个装置的情况下，用户可以为负载、变压器、逆变器和驱动器在稳定状态下定义特定的电压降限值，必要时也可以在启动过程中定义限值。如果超过了定义的阈值，elec calc™  会发出告警，如果用户定义的阈值超过了标准规定的阈值，elec calc™ 也会发出告警。

有载分接开关是一种可以存在于变压器上的装置，它可以根据上游的实际电压水平或根据下游的负载来调整变比。

elec calc ™ 可以模拟三种情况：（不带开关，无载开关，有载开关）

该设置只对下游电压降的计算有影响。

• 案例1 – 不带分接开关。我们会把上游网络的压降、变压器内部的压降和下游网络的压降相加，这样就可以得到每个负载的准确剩余电压。

• 案例 2 –无载分接开关。该装置消除了上游电网的实际电压与变压器额定一次电压之间的差值，一般在变压器调试时进行调整，以获得变压器二次绕组的额定空载电压。elec calc ™ 只考虑变压器内部的电压降和下游网络的电压降，初始电压为变压器二次绕组的额定空载电压。

• 案例3 – 有载分接开关：注意有载分接开关将取消变压器的内部电压降，无论下游负载情况如何。 elec calc ™ 只考虑下游网络的电压降，初始电压为网络的额定电压。如果我们只关心电压降的规范性验证，就应该选择这个选项。

作者：Trace Software 电气计算产品经理  Jérôme Mullie