使用方法
- 选择 “供电方式”:单相或三相,并输入 “供电电压(V)”,例如230 V 或400 V。
- 输入电缆承载的 “电流(A)”,以及 “单程长度(m)”,即从电源到负载的距离。
- 选择 “导体材料”,然后在 “截面积(mm²)” 或 “AWG 线号(代替 mm²)” 中输入规格,二者只填一个。
- 读取 “电压降占供电电压的百分比” 和电压降的伏特数。输入 “导体温度(°C)”,可查看电缆在负载下的电阻。
公式
电缆有电阻,电流流经其长度时会在电缆上产生电压降。导体的电阻为 R = ρL ÷ A,其中 ρ 是金属的电阻率,A 是其横截面积。温度升高时,铜和铝的电阻约增加每开尔文0.39%(以20 °C 为基准)。
每米电阻 = ρ ÷ A × (1 + α × (T − 20))
单相: ΔV = 2 × I × R
三相: ΔV = √3 × I × R
R 一根导体全长的电阻(R = 每米电阻 × L)
ρ 20 °C 时:铜 0.0172,铝 0.0282(Ω·mm²/m)
α 20 °C 时:铜 0.00393,铝 0.0039(每开尔文)
百分比 = ΔV ÷ 供电电压 × 100
- 单相:供电电压为火线与中性线之间的电压。电流从一根导体流出,再从另一根流回,因此长度要计算两次。
- 三相平衡负载:两根相线之间的电压降是一根导体电压降的 √3倍。
本计算器不包括的内容
- 电缆的电抗以及负载的功率因数。结果针对纯电阻性负载(cos φ = 1);对于电动机和长距离线路,电抗会增加电压降。
- 法定限值。布线规范规定了一个回路允许的最大电压降,且各国及各类用途的规定不同。本工具只给出电压降,请在选择截面积前核对适用于您装置的规定。
- 电缆的载流量。电缆能承载的电流取决于绝缘、敷设方式以及成组敷设的根数,不属于本计算。
计算示例:4 mm² 铜线,30 m,230 V 下20 A
在70 °C 时,每米电阻为 0.0172 ÷ 4 × (1 + 0.00393 × (70 − 20)) = 0.005145 Ω/m,因此30 m 长的一根导体电阻为154.3 mΩ。
单相时,电压降为 2 × 20 A × 0.1543 Ω = 6.174 V,即占供电电压的 6.174 ÷ 230 × 100 = 2.68%。
因此负载端电压为 230 − 6.174 = 223.8 V。
常见问题
电压降为什么会随温度升高而增大?
铜和铝的电阻随温度升高而增大,在20 °C 附近约为每开尔文0.39%。电缆负载运行时比参考温度更热,因此其电压降大于20 °C 时的数值。
单相电压降为什么要把长度计算两次?
电流从一根导体流出,再从另一根流回,两根导体都承载全部电流,因此电压降为 2 × I × R,其中 R 是一根导体全长的电阻。
如何用 AWG 线号代替 mm²?
在 AWG 框中输入线号,并将 mm² 框留空。例如,12号约为3.31 mm²,1/0号约为53.5 mm²。计算器会按实心圆导线的标准 AWG 公式换算。
铜线与铝线,哪一种更好?
铜的电阻率较低,因此在截面积相同时电压降较小。铝更轻、更便宜,但要获得相同的电阻,需要更大的截面积。
允许的最大电压降是多少?
这取决于您所在装置适用的布线规范以及回路的用途,因此本计算器不给出限值。请查找适用于您装置的规定,并将百分比与之比较。
资料来源
- Wikipedia:Electrical resistance and conductance,R = ρL/A(英文)
- Wikipedia:Electrical resistivity and conductivity,20 °C 时的电阻率与温度系数(英文)
- Wikipedia:American wire gauge,直径公式与截面积(英文)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。