一、問(wèn)題的提出 

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證用電設(shè)備進(jìn)線(xiàn)處的電壓值在允許范圍內(nèi)。對(duì)正常情況下用電設(shè)備端子處的電壓偏差允許值（以標(biāo)稱(chēng)系統(tǒng)電壓的百分?jǐn)?shù)表示）作出了要求，宜符合以下要求：“1.對(duì)于照明，室內(nèi)場(chǎng)所宜為±5%；對(duì)于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般場(chǎng)所，難以滿(mǎn)足上述要求時(shí)，可為+5%、-10%；應(yīng)急照明、景觀(guān)照明、道路照明和警衛(wèi)照明宜為+5%、-10%；2.一般用途電動(dòng)機(jī)宜為±5%；3.電梯電動(dòng)機(jī)宜為±7%；4.其他用電設(shè)備，當(dāng)無(wú)特殊規(guī)定時(shí)宜為±5%。” 保證設(shè)備用電處的供電質(zhì)量，是工程設(shè)計(jì)中必須滿(mǎn)足的要求，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)中各用電設(shè)備處的電壓損失進(jìn)行量化估算。

鑒于線(xiàn)路電壓損失計(jì)算的重要性， 《建筑工程設(shè) 計(jì)文件編制深度規(guī)定 （2016 版）》 也要求在初步設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)中提供典型回路電壓損失計(jì)算的設(shè)計(jì)計(jì) 算書(shū)。

二、工程設(shè)計(jì)中電壓損失計(jì)算常用方法及特點(diǎn)

實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，某用電設(shè)備點(diǎn)電壓損失的計(jì)算一般采用的電壓損失計(jì)算方法及各方法的特點(diǎn)如表1所示。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，因上述3種方法的應(yīng)用局限性，工程設(shè)計(jì)人員一般僅按滿(mǎn)足200 ~ 250m的供電范圍進(jìn)行配電設(shè)計(jì)，較少定量地估算各用電設(shè)備處的實(shí)際電壓損失，也很少根據(jù)各種情況下電壓損失的估算值對(duì)比及調(diào)整多種供電方案。

三、利用 Excel 進(jìn)行供電線(xiàn)路的電壓損失計(jì)算

利用 Excel 強(qiáng)大的函數(shù)、計(jì)算功能，可準(zhǔn)確、快速地計(jì)算各配電回路的電壓損失；可快速、直觀(guān)地對(duì)比各種情況下線(xiàn)路的電壓損失數(shù)值，優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而確定最優(yōu)的供配電方案。本文針對(duì)如何利用 Excel 進(jìn)行線(xiàn)路的電壓損失計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析工程設(shè)計(jì)中為保證電壓損失在允許的范圍內(nèi)應(yīng)采取的對(duì)策。

3. 1 計(jì)算公式

a. 三相平衡負(fù)荷線(xiàn)路（帶 1 個(gè)集中負(fù)荷）：

b. 接于線(xiàn)電壓的單相負(fù)荷線(xiàn)路 （帶 1 個(gè)集中負(fù) 荷）：

c. 接于相電壓的負(fù)荷線(xiàn)路 （帶 1 個(gè)集中負(fù)荷）：

3. 2 參數(shù)取值

常用載流導(dǎo)體（如 YJV 電纜、BTTZ 電纜、BV 電線(xiàn)、矩形銅母線(xiàn)、密集銅母線(xiàn)等） 的電阻、電抗值（Ω / km）進(jìn)行電壓損失計(jì)算。

3.3 利用 Excel 進(jìn)行供電線(xiàn)路電壓損失計(jì)算需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題

a. 根據(jù)電線(xiàn)電纜的額定電壓、型號(hào)、相線(xiàn)截面積自動(dòng)查找電線(xiàn)電纜的電阻值、感抗值。解決方法：利用 Excel 的 SUMPRODUCT （ ） 數(shù)組函數(shù)進(jìn)行多條件匹配。

b. 使輸入電線(xiàn)電纜的額定電壓、型號(hào)、相線(xiàn)截面積與計(jì)算表中已有數(shù)據(jù)一致。

解決方法：采用多級(jí)聯(lián)動(dòng)的下拉菜單。 

如：“標(biāo)稱(chēng)線(xiàn)電壓Un（kV）”一列，有 “10、0.38”選項(xiàng)；如果選中0.38，則第二級(jí)菜單 “電纜型號(hào)” 中對(duì)應(yīng)有“YJV、 ZR-BV、礦物絕緣電纜（單芯）、礦物絕緣電纜 （多芯）、矩形銅母線(xiàn)、密集銅母線(xiàn)”選項(xiàng)；如果選中YJV，則第三級(jí)菜單“相線(xiàn)截面積（mm2 ）”中對(duì)應(yīng)有“2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300”的選項(xiàng)。

3.4 利用 Excel 進(jìn)行供電線(xiàn)路電壓損失計(jì)算具體計(jì)算步驟為： 

a. 將各種規(guī)格載流導(dǎo)體的電阻、電抗值（R′、X′，Ω/km）參數(shù)寫(xiě)入一張工作表中。

b. 在另一張工作表中，分別列出下列數(shù)據(jù)：回路編號(hào)、標(biāo)稱(chēng)線(xiàn)電壓Un、電纜型號(hào)、相線(xiàn)截面積、并聯(lián)相線(xiàn)根數(shù)、功率因數(shù)（cosφ）、有功負(fù)荷（P）、線(xiàn)路總長(zhǎng)度（l）、其中集中負(fù)荷線(xiàn)路長(zhǎng)度 l1、電阻（R′）、電抗（X′）、電壓損失（Un）-三相平衡負(fù)荷線(xiàn)路、電壓損失（Un）-接于線(xiàn)電壓的單相負(fù)荷線(xiàn)路、電壓損失（Un）-接于相電壓的單相負(fù)荷線(xiàn)路。 

c. 在回路編號(hào)、標(biāo)稱(chēng)線(xiàn)電壓（Un）、電纜型號(hào)、相線(xiàn)截面積、并聯(lián)相線(xiàn)根數(shù)、功率因數(shù)（cos φ）、有功負(fù)荷（P）、線(xiàn)路長(zhǎng)度（l）、其中集中負(fù)荷線(xiàn)路長(zhǎng)度 l1 列中分別輸入該回路編號(hào)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)。 

d. 根據(jù)工作表中的各回路標(biāo)稱(chēng)線(xiàn)電壓（Un）、電纜型號(hào)、相線(xiàn)截面積，在另一張工作表中自動(dòng)查找相應(yīng)的R′、X′值，并自動(dòng)寫(xiě)入相應(yīng)的R′、X′單元格內(nèi)。 

e. 將Un、P、l、l1、R′、X′的數(shù)值代入電壓損失計(jì)算公式中，計(jì)算出相應(yīng)的電壓損失（三相平衡負(fù)荷線(xiàn)路、接于線(xiàn)電壓的單相負(fù)荷線(xiàn)路、接于相電壓的單相負(fù)荷線(xiàn)路）。 

f. 重復(fù)a~e的步驟，輸入其他用電設(shè)備的供電線(xiàn)路參數(shù)，自動(dòng)生成計(jì)算結(jié)果。

四、計(jì)算結(jié)果分析

4.1 YJV 電纜的線(xiàn)路電壓損失計(jì)算結(jié)果

表2、圖1為線(xiàn)路長(zhǎng)度為150m時(shí) YJV 電纜的線(xiàn)路電壓損失計(jì)算結(jié)果，其中有功負(fù)荷根據(jù)對(duì)應(yīng)電纜在該截面下的額定載流量折算而來(lái)（電纜的額定載流量考慮了在電纜橋架中集中敷設(shè)時(shí)的降容系數(shù)）。

4.2 減少線(xiàn)路電壓損失的主要措施

因此，在工程設(shè)計(jì)中，為減少線(xiàn)路的電壓降，可采取以下措施：

a. 盡可能采用三相配電。單相用電負(fù)荷，當(dāng)配電距離較長(zhǎng)時(shí)（如樓層應(yīng)急照明配電箱）盡可能采用三相配電。 

b. 樓層配電間的覆蓋半徑（或單相配電、小容量配電的配電半徑）不宜過(guò)大。因單相負(fù)荷主要從樓層配電間引出，且從樓層配電間引出的回路一般線(xiàn)纜截面較小。如樓層配電間的供電半徑過(guò)大，會(huì)增加線(xiàn)路的電壓損失。

c. 對(duì)于配電距離較長(zhǎng)的線(xiàn)路，如電壓降不滿(mǎn)足要求，應(yīng)增大線(xiàn)纜或母線(xiàn)截面積。

（來(lái)源：廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，作者：黃宇清，版權(quán)歸原作者）

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