电压降为何要乘以2?

电压降是电流通过电阻、电抗时产生的,用如下公式计算

△U=IR

△U=IX

△U……电压降V

I……电流A

R……电阻Ω

X……电抗Ω

导线都有电阻,因此当导线通过电流时,就会产生电压降,导线电阻可用公式计算R=ρL/S

ρ……电阻率

(铜20℃0.0172、60℃0.02)

L……导线长度m

S……导线截面积m㎡

我们常用低压供电线路是380V/220V三相四线如图

图中是变压器的低压侧,三个绕组尾端连接组成中性点No并接地,再引出中性线(零线)N,PE是保护接地线不算供电线。三个绕组的首端a、b、c分别引出三根相(火)线L1、L2、L3。

三个绕组的输出电压,也就是a-No、b-No、c-No之间的电压叫相电压是220V,而a-b、b-c、c-a之间的电压叫线电压是381V,相电压与线电压相差√3倍。

而线路电压降△U=IR就是图中黄线段导线a-L1之间的电压降,如果单相220V负载连接在L1-N端,那么负载电流既通过a-L1这段导线也通过N-No这段导线,也就是来回两条线,两条线上都会产生电压降,所以L1-N的电压降要乘2,公式变成△U=2×IR,这仅是指单相220V线路。

如果是三相380V负载连接在L1-L2-L3端,就会使三根导线a-L1、b-L2、c-L3都有电压降△U=IR,那么L1-L2-L3端的电压降是不是也要把IR乘2呢?

这就要根据相电压与线电压的关系来计算了,假设三根火线上的电压降都是△U=IR=11V,那么L1-No、L2-No、L3-No之间的电压都为

U=220-△U=220-11=209V

也就是相电压从220V降到了209V,线电压是相电压的√3倍,

是209×√3=209×1.732=362V

381-362=19V也就是线电压的电压降是19V。

其实就是11×√3=11×1.732=19V

可见三相线路的电压降是单根导线电压降IR乘√3,也就是△U=1.732×IR。

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