低压配电线路中的电压损失

低压配电线路中的电压损失
刘延进蓝天环保设备工程公司
简小成中国美院风景建筑设计研究院
根据《低压配电设计规范》，选择电线或电缆截面应符合下列要求：1.线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求；2.按敷设方式及环境条件确定的导线载流量，不应小于计算电流；3.导体应满足动稳定和热稳定的要求；4.导体最小截面应满足机械强度的要求。

一般情况下，哪些低压配电线路的电压损失是必须计算的呢？现分类阐述如下。

一、380/220V线路电压损失：
对于380/220V的三相平衡负荷线路，当负荷为终端负荷时，其电压损失用电流矩（A*Km）表示为：
%*I*L
ΔU%=ΔU
a
当为多个负荷时，电压损失用电流矩（A*Km）表示为：
ΔU%=ΣΔU
%*I*L
a
式中：ΔU%——线路电压损失百分数，％;
ΔU
%——三相线路每1安·公里的电压损失百分数，％/A·Km;
a
I——负荷计算电流，A;
L——线路长度，Km;
对于相电压为220V的单相负荷线路，当负荷为终端负荷时，其电压损失用电流矩（A*Km）表示为：
%*I*L
ΔU%=2ΔU
a
现以辐照交联聚乙烯绝缘电力电缆（YJV）为例，对不同截面的380/220V三相平衡终端负荷线路进行电压损失值校验。

（GB50052）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T1）第3.33条、《供配电系统设计规范》
第4.04条规定了各种情况下设备的电压损失允许值，现以通常情况取ΔU%＝±5％。

根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16）8.4节表8.4.5.1-1，当实际环境温度取350C时，温度载流量校正系数取0.91（载流量计算条件：线芯长期工作温度为900C，环境温度为250C）；根据表8.4.5.4，设共有12根电缆并列敷设，S（电缆中心距）＝2d（电缆外径），则并列敷设载流量校正系数取值为0.8。

表一：
综合以上系数取值，则载流量校正系数为0.73，取COS Φ=0.8，电压损失值校验结果见表一。

由表一可知，在通常的供配电系统中，380/220V 三相平衡终端负荷线路的电压损失值可控制在规定值之内。

二、超低压线路电压损失：
在电气设计时，如遇上必须采用超低压供电的场所，如剧院的座排灯、化妆台照明，火灾自动报警及联动系统的直流24V 硬线控制回路等，该如何处理电压损失的问题，是否电压损失值通常情况下也可控制在规定值范围之内呢？以下通过计算说明。

表二：
当负荷为终端负荷时，电压损失用负荷矩（Kw*m ）表示为：
ΔU%=2（R 0+X 0’tg Φ）PL/10U e Φ2
当COS Φ=1或为直流线路时，电压损失用负荷矩（Kw*m ）表示为：
ΔU%=PL/CS
式中：P——有功负荷，KW；
C——功率因数为1时的计算系数，见表二； S——线芯标称截面，mm2；
L——线路长度，m；
R
0，X
’——单相线路单位长度的电阻和感抗，Ω/Km，X
’取值可取三相线路单位长度的电感值；
U
eΦ
——额定相电压，KV；
为简化计算过程，现以COSΦ=1的照明回路来计算超低压线路的电压损失值。

表三：
假设超低压线路电压为24V，已知一般情况下照明回路的电压偏差允许值为±5％，那么，线路长度L与功率P，导线截面S的关系为：
L=CSΔU%/P＝0.153×5×S/P=0.765S/P
当功率P与导线截面S为给定值时，可求出线路的极限长度，见表三。

由表三可知，对于电压为24V的线路，其电压损失值在较短的距离之内就已经超出了规范所允许的范围。

同理计算可知，对于其它各种电压等级的超低压线路，亦存在相同的情况，电压越低，供电距离越短。

因此在设计过程中，应对这种电压线路的电压损失值进行校验，以保证其电压偏差在允许值范围之内。

通过以上计算可知，超低压线路供电距离很短，那么对于火灾自动报警及联动系统而言，在直流24V硬线控制回路中，因中间继电器是由消防控制室接线引至控制现场，因此这种线路是否也存在同样的问题呢？要解答这个问题，首先必须了解中间继电器的功耗参数，以JZ8-44ZS DC24V中间继电器为例，其线圈消耗功率为7.5W，如
果选用截面为2.5 mm2的控制电缆，已知电压偏差允许值为±5％，那么根据公式L=CS ΔU%/P，线路极限长度L=255m，通常对于直流低电压中间继电器，其吸合电压往往可以低至额定电压的50％，也即其线路极限长度其实比我们的计算值要大许多。

可见对于火灾自动报警及联动系统而言，直流24V硬线控制回路基本可以不用校验电压损失。

综上所述，可知对于380/220V线路和火灾自动报警及联动系统的直流24V硬线控制回路，其电压损失值一般可控制在规定值范围之内，而除此以外的线路，则应进行电压损失值的校验，以保证其电压偏差在允许值范围内。

2008.05.10。