符合BS 7671的用户安装中的电压降

 

使用者的电压降’安装可能是一个有争议的问题。但是，这是安装设计的重要方面，因为如果设置得太高，某些设备将无法正常工作或根本无法工作。

适用规则： 

• 525.1在没有其他任何情况下 考虑，在正常服务条件下 任何固定端子的电压 当前使用的设备应大于 产品中的下限 与设备有关的标准。
• 525.100固定使用电流的设备 不是产品标准的主题，端子上的电压应确保不 损害该设备的安全功能。
• 525.101以上要求被认为 如果之间的电压降 安装的来源（通常是供应 端子）和插座或端子 固定的电流消耗设备 超过 附录4第6.4节

计算电压降 

在计算电压降时应考虑的因素 应该给予以下内容： 

• 电机启动 电流;涌入电流
• 控制电压（特别是 那些与计算机系统相关的内容）。

笔记： 

1. 电机控制 接触器和继电器可以‘drop out’如果线圈电压下降到80％ operating voltage.
2. 谐波电流的影响可能还需要 要考虑并包括在计算中。
3. 可以忽略由于异常操作而引起的电压瞬变和电压变化。

读： 符合BS 7671的接地系统

最大压降值可从下表中获取：

对于230伏网络

根据BS 7671的允许压降

*专用网络上每个最终电路内的电压降均不得超过以上针对公共网络的（i）中给出的值

对于400伏网络

根据BS 7671的允许压降

*专用电路上每个最终电路内的电压降 网络，不应超过上面（i）中给出的值 for Public Networks

在计算电路中的压降时， 设计电流可以认为是 设备的额定电流或 负载数，总连接数 负载乘以分集系数。 

注意：如果总电路长度 超过100米，表中给出的极限 每米4Ab可能提高0.005％ 最高为0.5％。

电压降可以在整个过程中分配 系统电路是设计人员希望的，但最终 电路电压降限制为给定的值 公共网络，无论它是否是公共网络 网络或专用网络。

如果原点的电源电压低于 标称230 / 400V，设计人员需要 考虑最小允许量的影响 电源电压。最多比6％低6％ 标称电源电压，分别等于216.2V（对于230 V网络）和376V（对于400 V网络）。

参考： 

电气承包商协会情况说明书| 下载

单相和三相系统的压降计算

 

电气面板

当涉及到压降计算时，在使用电气系统时，可以使用几种有价值的单独方法。因此，对于工程师而言，重要的是要确定其计算与系统类型或安装类型中的实际方案相匹配。 以下方案涵盖了涉及不同方案中电路的综合计算。 

例子1.计算单相直流电的压降 circuit.

实心＃14铜两线制 750英尺长的电缆可提供 125欧姆负载电阻，用于加热 在75度的目的。 C.找到电压 插入电缆；并找到结果 负载电阻两端的电压。 

示意图：直流电路 

解决方案： 

为了说明起见，计算电缆电阻时，需要将总长度乘以2才能考虑电缆电阻（输出）和电缆电阻（后退）。假设电缆的均匀电阻为75度。 C。 

解决电缆电阻， 

电缆电阻=（1000英尺的电阻）x（750/1000）x 2

• R =（3.07欧姆/ M ft。）X（0.750）x 2
• R = 2.3欧姆x 2
• R = 4.6欧姆。

总电阻 = 125欧姆+ 2.3欧姆  = 129.6 ohms

电流= 125 / 129.6 = 0.9645安培 

电缆中的电压降=电流x电缆电阻

• Vd =（0.9645）X（4.6）

所以， 

• 电缆中的电压降= 4.436 V
• 负载端子上的电压= 0.9645 x 125欧姆=  120.56 Volts

例子2。 计算塑料导管中单位功率因数下单相交流电路中的近似电压降。

通过115VAC断路​​器，塑料导管中的750英尺长的＃12实心铜两线制双线电缆可提供1.3 kW的电动机负载。找到电缆中的近似电压降？并找到提供给电动机负载的合成电压？ （注意：忽略恒定的kVA电动机动作）。 

图：交流电路

解决方案： 

电缆电阻=（1000英尺的电阻）x（750/1000）x 2

• R =（1.70欧姆/ M ft。）X（0.750）x 2
• R = 1.275欧姆x 2
• R = 2.55欧姆。

计算在电路中流动的总电流。

• I = 1,300 / 115（忽略功率因数）
• 我= 11.3安培

电缆中的电压降=电流x电缆电阻

• Vd =（11.3）X（2.55欧姆）
• Vd = 28.82伏

所以， 

• 电缆中的压降= 28.82伏
• 负载端子上的电压= 115-28.82 = 86.18伏

范例3。 计算三相交流电路中小于单位功率因数的电压降。 

从480 / 3P断路器中，将280英尺长的＃0000铜三线TC型（非铠装）铜绞线铺设在铝电缆桥架中。电缆为交流负载提供了85％的功率因数，可吸收200安培的电流。查找电缆中的压降；并找到提供给负载的合成电压。 

示意图：三相交流电路

解决方案： 

电缆电阻=（1000英尺的电阻）x（280/1000）-每条线

• R =（0.078欧姆/ M ft。）X（0.0.28） 
• R = 0.0218欧姆-每线

电流为200安培。 

电缆中的电压降=电流x电缆电阻

• Vd =（200）X（0.0218欧姆）x 1.73（三相系统的倍数为1.73）
• Vd = 7.55伏

所以， 

• 电缆中的压降= 7.55伏
• 电机端子上的电压= 480-7.55 = 472.45伏

如何计算变压器压降

介绍

知道变压器的压降很重要，因为它是影响安装该电压的电气系统性能的因素之一。显然，变压器中的高电压降可能导致系统负载侧的低压。

公式 

单相变压器：Vd = I（R cos theta + X sin theta)
三相变压器：Vd = sqrt（3）x I（R cos theta + X theta）

在哪里： 

Vd =压降
R =电阻 
X =电抗
塞塔 =功率因数角

读： X / R比的重要性是什么？


示例1（单相变压器）

找到为50 HP电动机提供功率因数为0.70的单相变压器的压降。变压器的制造商额定值如下。

• 额定电压= 12.7KV /  230V
•  KVA rating = 100 KVA
• ％R =  2.24 %
• ％X = 3.34％

解决方案：

在这种情况下，变压器的电阻和电抗以百分数形式给出，因此我们需要确定这些量的实际值。在确定实际值时，我们需要使用以下公式，

R实际= 10（％R）（次要KV）^ 2 
                        KVA transformer

R实际= 10（2.24％）（0.23 KV）^ 2     >>使用230 V次级作为基准电压
                          100 KVA 

R实际= 0.01185欧姆>>实际电阻值

X实际  = 10（％X）（次要KV）^ 2
                           100 KVA

X实际= 10（3.44％）（0.23 KV）^ 2 >>使用230 V次级作为基准电压
                              100 KVA

X实际= 0.0182欧姆>>实际电抗值

确定电流值

P = 50马力x  746 W = 37,300 watts
                         HP 

I = P / VL * pf
I = 37，300瓦/ 230 V * 0.7
我= 231安培

cos theta = 0.7 
正弦θ= 0.7

Vd = I（R cos theta + X sin theta)
Vd = 231 A x [（0.01185）（0.7）+（0.0182）（0.7）]

Vd = 4.85伏或

％Vd = （4.85伏）x 100 = 2.11 %
             230 Volts Base


示例2（三相变压器） 

找到为100 KVA负载提供0.80功率因数的三相变压器的压降。变压器的制造商额定值如下。

• 额定电压= 12.7KV /  230V
•  KVA rating = 150 KVA
• ％R =  1.08 %
• X = 1.63％

解决方案： 
上面的过程仍然相同，但是我们仅在电流的最终计算上有所不同，因为我们可以得到的值将乘以sqrt（3）或1.73。

R实际= 10（％R）（次要KV）^ 2 
                        KVA transformer

R实际= 10（1.08％）（0.23 KV）^ 2     >>使用230 V次级作为基准电压
                          100 KVA 

R实际值= 0.0031欧姆>>实际电阻值

X实际  = 10（％X）（次要KV）^ 2
                           100 KVA

X实际= 10（1.63％）（0.23 KV）^ 2 >>使用230 V次级作为基准电压
                              100 KVA

X实际= 0.0047欧姆>>实际电抗值

确定电流值

I = S /（1.73 x VL）
I = 100,000 VA /（1.73 x 230）
我= 251安培

cos theta = 0.8
sin theta =0。6

Vd = 1.73 x I（R cos theta + X sin theta)
Vd = 1.73 x 251 A x [（0.0031）（0.8）+（0.0047）（0.6）]

Vd = 2.30伏或

％Vd = （2.30 V）x 100 = 1.0 %
             230 Volts Base

如何计算分布式负载的压降

为了确保我们的设备正常运行，在设计电气系统时必须进行电压降计算。未能正确计算电压降会导致电压不足，从而损坏我们的设备。 

在另一篇文章中，我们讨论 根据国家电气规范计算压降 以理想的方式。这是理想的，因为我们假设系统只有一个负载，而忽略了现实中我们可能会遇到负载分散且电压降是一个关键因素的系统的可能性。

例如，如果要求我们设计一个休闲公园的照明设备，其中每个照明设备之间的距离为50英尺。通常，我们不能对电压降的计算一概而论，因为它会导致导体成本更高。

例子：

考虑图1，七个照明负载各相隔50英尺，并承载3安培的负载电流。源与第一个负载（负载A）的距离为20英尺。

一种。确定可以在给定电路中使用的导体的尺寸。
b。执行电压降计算并检查是否 每个负载都有适当的电压电平。

图1.负载安排

解决方案：

一种。通过检查，我们可以说总电流是每个负载的单个电流的总和，因此3安培x 7个负载= 21安培。从 NEC表310-16 适用于21安培的导体的正确尺寸是＃12 AWG。

b。执行电压降计算

• 通过查看NEC第9章表8，＃12的Z为每1000英尺1.7。
• 从另一篇文章 我们知道对于单相安装Vd =（2 x Z x I x L）/ 1000

点A：从源头到负载点A

Vd =（2 x 1.7 x 21 x  20 ft) / 1000
Vd = 1.4伏

B点：从负载A到负载B

Vd =（2 x 1.7 x 18 x 50ft）/ 1000
Vd =  3 volts

点C：从负载B到负载C

Vd =（2 x 1.7 x 15 x 50ft）/ 1000
Vd =  2.6 Volts

点D：从载荷C到载荷D

Vd =（2 x 1.7 x 12 x 50ft）/ 1000
Vd =  2 Volts

点E：负载E

Vd =（2 x 1.7 x 3 x 50ft）/ 1000
Vd =  0.51 Volts

点F：加载D加载到E

Vd =（2 x 1.7 x 6 x 50ft）/ 1000
Vd =  1 Volt

G点：负载G

Vd =（2 x 1.7 x 3 x 50ft）/ 1000
Vd =  0.51 Volts

根据获得的值评估电路的每个点，并确定该点的电压电平是否仍然适合为其负载供电。选择NEC建议的3％允许压降，以确定是否需要选择下一个更大的导体尺寸。

容差为3％时，220 V的最低电压值为213.4V。

A点的电压：220 V-1.4V = 218.6伏
％Vd @点A = 1.4V / 220V = 0.63％-> allowed

B点的电压：220V-1.4-3V =  215.6 Volts
％Vd @ B点= 4.4V / 220V = 2％-> allowed

C点电压：220V-1.4-3V-2.6V =  213 Volts
％Vd @ B点= 7V / 220V = 3.18％->不允许超过3％
因此，让我们选择将负载B连接到C的导体的下一个更大的尺寸。在这种情况下，让我们选择Z = 1.1欧姆/ 1000英尺的＃10。

重新计算值：Vd 在C点=（2 x 1.1 x 15 x 50）/ 1000 = 1.65 V

然后得出结论，
点D = 1.32 V
点E = 0.33 V
F点= 0.66 V
点G = 0.33 V

因此，

C点的Vd = 220V-1.4V-3V-1.65V = 213.95V
C点的％Vd = 6.05V / 220V = 2.76％-> allowed

D点的Vd = 213.95 V-1.32 V = 212.63 V->不允许，因为它低于213.4伏的3％ 压降容差。丢弃D点以后的所有后续值。选择Z = 0.69的下一个更高尺寸的＃8

D点的Vd =（2 x 0.69 x 12 x 50）/ 1000 = 0.828伏
D点的电压= 213.95 V-0.828 V = 213.122 V
％Vd = 6.878 / 220 = 3.12％- >大于3％的情况下选择更高的一个，Z = 0.45的＃6

D点的Vd =（2 x 0.45 x 12 x 50）/ 1000 = 0.54伏
D点的电压= 213.95 V-0.54 V = 213.41 V
％Vd = 6.6V / 220V = 3％-> allowed

在这一点上，我们期望下一个负载大于3％，那么需要选择下一个更高的导体尺寸，即Z = 0.29的＃4。

E点的Vd =（2 x 0.29 x 3 x 50）/ 1000 = 0.087 V
G点的电压= 213.41 V-0.087 V = 213.32伏
％Vd = 6.7V / 220V = 3.04％-> allowed

F点的Vd =（2 x 0.29 x 6 x 50）/ 1000 = .174 V
G点的电压= 213.32 V-0.174V = 213.146 V
％Vd = 6.85V / 220V = 3.11％->不允许选择下一个更高的尺寸，Z = 0.23的＃3

重新计算

F点的Vd =（2 x 0.23 x 6 x 50）/ 1000 = 0.138 V
G点的电压= 213.41 V-0.138 V = 213.27伏
％Vd = 6.7V / 220V = 3.04％-> allowed

G点的Vd =（2 x 0.23 x 3 x 50）/ 1000 = 0.069 V
G点的电压= 213.27 V-0. 069 V = 213.2伏
％Vd = 6.8 V / 220V = 3.11％->不允许选择下一个更高的尺寸，Z = 0.16的＃1

重新计算

G点的Vd =（2 x 0.16 x 3 x 50）/ 1000 = 0.039 V
G点的电压= 213.27 V-0. 069 V = 213.2伏
％Vd = 6.7 V / 220V = 3.08％->大约等于3％，然后允许。

笔记：

进行上述计算是为了讨论和演示手动电压降计算的工作方式。根据国家电气法规，3％只是建议，不能强制执行。 因此，基于电压降的偏差来允许或不允许导体尺寸仍然由工程师决定。 

结论：

正确的压降计算具有经济效益。代替使用均匀的大导体来补偿电压损耗，我们可以指导我们在系统的哪个部分上使用大尺寸和小尺寸。

但是，这是一个繁琐的任务，尤其是当我们处理的系统大于此示例时。有一些计算机软件可以帮助我们简化工作，尤其是在涉及重复性任务时。但是，在我们寻求计算机协助进行进一步的应用之前，工程师需要首先了解手动计算并了解计算流程的工作方式。

单击此处访问路灯的在线压降计算器。