电压降计算器
// 计算电压降并选择最佳电线规格 //
考虑使用更大规格的电线或缩短线路长度，以将电压降降低至3%以下。
电线电阻参考 （NEC第9章表8）
在75°C工作温度下，每1000英尺的电阻值（欧姆）。这些数值对于电气电路设计中准确的电压降计算至关重要。
| AWG规格 | 铜线（Ω/1000英尺） | 铝线（Ω/1000英尺） | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3.07 | 5.06 | 照明电路（15A） |
| 12 AWG | 1.93 | 3.18 | 一般插座（20A） |
| 10 AWG | 1.21 | 1.99 | 烘干机、热水器（30A） |
| 8 AWG | 0.764 | 1.26 | 电炉、电动汽车充电器（40-50A） |
| 6 AWG | 0.491 | 0.808 | 分电盘、暖通空调（55-65A） |
| 4 AWG | 0.308 | 0.508 | 大型电器（70-85A） |
| 2 AWG | 0.194 | 0.319 | 入户线（95-115A） |
| 1/0 AWG | 0.122 | 0.201 | 主干线（125-150A） |
| 4/0 AWG | 0.0608 | 0.100 | 大型入户线（180-230A） |
理解电气电路中的电压降
电压降是电气电路设计中最关键的因素之一，是电工、工程师以及所有从事电气安装工作人员的必备知识。当电流流经导体时，由于导体的电阻，部分电能会转化为热能。这种能量损失表现为电源与负载之间的电压降低。
电机故障
过热和停转
灯光变暗
闪烁和输出降低
能源浪费
电线中的热损耗
规范违规
检验不合格
美国国家电气规范（NEC）要求
NFPA 70美国国家电气规范根据NEC 210.19(A)和215.2(A)提供了可接受电压降水平的建议 NFPA 70 National Electrical Code:
3%
分支电路
从配电盘到插座、照明和电器
3%
馈电电路
从入户点到配电盘
5%
合计总值
从电源到负载的馈电+分支
注意： 虽然这些是建议而非强制性要求，但它们代表了行业最佳实践。许多地方司法管辖区会强制执行这些限制，检查员通常会标记超过限制的安装。
电压降计算公式
单相电路
VD = 2 × I × R × L ÷ 1000
• 系数2 = 往返距离
• 用于120V和240V单相
三相电路
VD = √3 × I × R × L ÷ 1000
• √3 ≈ 1.732 相位系数
• 用于208V、480V三相
| 变量 | 描述 | 单位 |
|---|---|---|
| VD | 电压降 | 伏特（V） |
| I | 电流（负载电流） | 安培（A） |
| R | 电线电阻（来自NEC表8） | Ω/1000英尺 |
| L | 单程电线长度 | 英尺（ft） |
影响电压降的关键因素
电线规格（AWG）
较粗的电线（较小的AWG编号）具有较低的电阻。10 AWG的电阻比12 AWG低约40%。增加电线规格是解决过度电压降的最常见方法。
电线长度
电压降与长度成正比增加。100英尺的线路电压降是50英尺线路的两倍。通向外部建筑物的长距离布线需要仔细计算。
电流负载
电流越大，电压降越大。电动汽车充电器和焊机等大电流应用对电压降问题特别敏感。
导体材料
铜的电阻约为铝的61%。铝线需要比铜线大2个AWG规格才能达到相同性能，但在大型馈电电路中成本较低。
降低电压降的实用策略
| 策略 | 效果 | 最适用于 |
|---|---|---|
| 增加电线规格 | 每增大一个规格降低约26% | 长距离线路、大电流负载 |
| 缩短电线长度 | 成比例降低 | 新建工程、布局规划 |
| 使用更高电压 | 240V的百分比降幅是120V的一半 | 大功率设备 |
| 增加分电盘 | 减少分支电路长度 | 车库、工作间、外部建筑 |
| 使用铜线（相对铝线） | 电阻降低约39% | 改造、导管空间有限 |
| 并联导体 | 电阻减半（2根导体） | 大型入户线 |
常见电压降场景
独立车库工作间
100 ft
距离
50A
分电盘
240V
电压
4 AWG
推荐
6 AWG产生3.4%电压降（不合格）。4 AWG降至2.1%（合格）。适用于电动工具和焊接。
农场灌溉泵
500 ft
距离
20A
负载
240V
电压
4 AWG
最小
长距离农业线路需要显著增大电线规格。4 AWG将压降控制在5%以下。同时考虑太阳能系统的尺寸需求。
为什么准确计算电压降很重要
设备性能
电机和设备在规定的电压范围内运行。低电压会导致效率低下、过热和过早损坏。
能源效率
电压降等于以热量形式浪费的能源。压降越大意味着电费越高，碳足迹越大。
规范合规
许多司法管辖区强制执行NEC建议。检验不合格会延误项目并需要昂贵的整改。
可接受的电压降百分比是多少？
NEC建议分支电路的最大电压降为3%，馈电和分支电路合计总电压降为5%。但对于敏感电子设备，建议电压降为2%或更低。
电压降如何影响LED灯？
LED灯通常比白炽灯更能容忍电压变化。但显著的电压降仍会导致变暗、色温偏移和使用寿命缩短。照明电路应将电压降控制在3%以下。
应该使用铜线还是铝线？
铜线电阻较低，是大多数应用的首选。铝线在大型馈电电路和入户线中具有成本效益，但需要更大的线径（通常比铜线大2个AWG规格才能达到相同的载流量）。
如何计算电机电路的电压降？
对于电机电路，使用电机铭牌上的满载电流额定值。电机启动时，电压降可能暂时较高，但运行电压应保持在额定电压的3%以内。
导管类型是否影响电压降？
导管类型（EMT、PVC、刚性）不会直接影响电压降。但它会影响散热，从而间接影响导体电阻。钢制导管在交流电路中还可能因磁效应引入额外阻抗。
有关官方标准和其他技术信息，请参考以下权威资源：