电压降计算器
计算电线线路的电压降、功率损耗和受电端电压。
输入电流、电源电压、电线长度、每公里电阻和功率因数，即可立即得出电路的电压降和百分比压降。
电压降计算器
计算电线线路的电压降、功率损耗和受电端电压。
直流电路和纯电阻交流负载可将功率因数保留为 1.0。对于电机等感性负载，请使用负载功率因数（通常为 0.80–0.95）。
关于电压降计算器
电压降是指电线线路中因导体电阻导致电源端与负载端之间电势降低。任何真实导体都有有限电阻；当电流流过该电阻时，一部分供电电压会被电线本身消耗，而不是传送到负载。结果是负载端子处电压降低，可能影响设备性能，严重时会导致过热或设备过早失效。
两线单相电路（一根导体送出、一根导体返回）的标准公式为 VD = 2 × I × R × L / 1000，其中 I 为电流（安培），R 为导体每公里电阻（欧姆/公里），L 为单程电线长度（米）。系数 2 用于计入往返电流路径。除以 1 000 是将按公里给出的电阻换算为按米计。对于带有无功负载的交流电路，结果还要乘以负载功率因数，以考虑电压与电流之间的相位关系。
电压降百分比 — VD / Vsource × 100 — 是合规检查中最有用的指标。国际和各国电气规范规定了最大允许电压降。美国《国家电气规范》(NEC) 建议支路电路电压降最大为 3 %，总电压降（馈线加支路）最大为 5 %。英国标准 BS 7671 和 IEC 标准也有类似限值。超过这些限值会浪费能量、使灯光变暗、降低电机转矩，并可能触发欠压保护继电器。
导体电阻取决于材料和横截面积。铜的导电性优于铝：典型铜导体电阻约为 2.5 mm² 时 7.41 Ω/km、4 mm² 时 4.61 Ω/km、6 mm² 时 3.08 Ω/km。相同截面积下，铝导体电阻约高 1.64 倍，因此铝线需要更大的线径才能达到与铜线相同的电压降性能。
功率因数对带有电机、变压器和荧光灯镇流器等感性负载的交流电路很重要。功率因数为 0.85 的电机在相同有功功率下，比 PF = 1.0 的电阻加热器吸收更多电流，从而增加电压降。使用电容补偿柜改善功率因数可降低导体电流，因此降低电压降，有时还能避免使用更大、更昂贵的电缆。
正确的电压降计算在设计阶段至关重要。使用更大线径的电线前期成本更高，但会在装置整个寿命周期内持续节省能源。
电压降示例
两个典型布线场景，展示如何计算住宅和工业电路的电压降。
| 电路参数 | 电压降 | VD % |
|---|---|---|
| 15 A, 120 V, 50 m, 1.83 Ω/km, PF = 1.0 | 2.745 V | 2.29 % — 在 NEC 建议的 3 % 限值内。受电端电压：117.26 V。 |
| 30 A, 480 V, 100 m, 0.727 Ω/km, PF = 0.85 | 3.70 V | 0.77 % — 对使用 4 mm² 铜缆的 480 V 工业电机电路而言远低于限值。 |
| 20 A, 230 V, 30 m, 7.41 Ω/km, PF = 1.0 | 8.89 V | 3.86 % — 超过长距离 2.5 mm² 线路的 3 % 指南；应升级为 4 mm² 电缆。 |
如何使用电压降计算器
- 输入负载电流（安培）— 使用所连接设备的满载电流，而不是部分负载或平均值。
- 输入电路供电端的电源电压（例如 120 V、230 V 或 480 V）。
- 输入单程电线长度（米）— 不要加倍；公式已经计入回路导体。
- 输入来自电缆数据表或标准表的导体电阻（Ω/km）（例如 14 AWG 铜线或 4 mm² 铜线为 1.83 Ω/km）。
- 输入功率因数 (0–1)。直流和电阻负载使用 1.0；电机电路使用电机铭牌功率因数。点击“计算”查看电压降、百分比、受电端电压和功率损耗。
电压降计算器常见问题
最大允许电压降是多少？
大多数电气规范建议支路电路最大电压降为 3 %，馈线加支路的合计电压降为 5 %。NEC 遵循这一指导（以 FPN 注释形式提供信息），BS 7671 表 4Ab 对照明规定 3 %，对其他电路规定 5 %。保持在限值内可保护设备并减少能源浪费。
为什么公式要乘以 2？
系数 2 用于计入完整电流路径：电流经一根导体流出，再经另一根导体返回。两根导体都会产生电阻，因此在给定线路长度下，总电线电阻是单根导体电阻的两倍。三相电路使用不同系数（√3 而不是 2），因为三根导体共同分担返回电流。
线规如何影响电压降？
更大的横截面积意味着每公里电阻更低，从而降低电压降。在相同电流和长度下，将电线截面积加倍大致会使电阻减半，因此电压降也减半。AWG 每升高一级（例如从 12 AWG 到 10 AWG），电阻约降低 20 %。
这个计算适用于直流电路吗？
适用，只需将功率因数设为 1.0。直流电路没有无功分量，因此 PF = 1.0 总是正确的。直流公式简化为 VD = 2 × I × R × L / 1000，与单位功率因数下的交流公式相同。
铜电缆应使用什么导体电阻？
20 °C 下常见铜导体电阻：1.5 mm² ≈ 12.1 Ω/km，2.5 mm² ≈ 7.41 Ω/km，4 mm² ≈ 4.61 Ω/km，6 mm² ≈ 3.08 Ω/km，10 mm² ≈ 1.83 Ω/km。温度高于 20 °C 时，电阻每升高 1 摄氏度约增加 0.4 %，因此在高温环境中应按较高运行温度进行修正。