我们要明白:导线或者电缆是存在电阻(直流)和阻抗(交流)的,故当电流流过导线或者电缆后,导线或者电缆一定会产生电压降。
对于交流供电线路来说,计算和确定线路的电压降以及电压损失很重要,它是电力公司的工程师们以及各用电单位的工程师们着重考虑的供配电要素之一。由于涉及到的问题点较多,一般采用《工业与民用供配电设计手册》第四版提供的计算依据来计算。
以下我们来探讨一番。
1.《工业与民用供配电设计手册》第四版中给出的计算式我们看下图:
图1:电线电缆在传输电能时必定存在电压降,造成一定的电压损失ΔU在电气工程里,导线或者电缆的压降有专用术语,叫做电压损失,用ΔU表示。
翻开《工业与民用供配电手册》第四版上册的第九章,我们能看到以下表格:
图2:《工业与民用供配电设计手册》第四版中给出的计算线路压降的公式图2中,第一个公式用得最多,是电气工程师们和电工们最常用的公式:
三相电缆的电压损失百分位数:ΔU\%=\Delta U_0\%IL,式1
式1中的ΔU%就是电缆的电压降与入口端电压的百分比,ΔU0%是每千米长度的电缆电压损失百分位数,I是电流,L是电缆以千米为单位的长度值。
注意1:第一个公式用于三相回路。
注意2:《工业与民用供配电设计手册》第四版是电气工程师们的案头书,用得非常多。为了称呼方便,大家把它叫做配四。以下我也用配四来简称这本书。
对于单相回路,我们用以下公式:
单相电缆的电压损失百分位数:ΔU\%=(1.15\sim 2)\Delta U_0\%IL,式2
式2中,因为单相回路有两条线,即L和N,也即2条线的电压损失合并值,故需要乘以系数1.15~2,一般用2。
2.针对题主问题的讨论我们先来确定10mm²电缆的电压损失,我们看下图:
图3:配四中给出的铜芯电缆电压降表我们设负载处运行态的功率因数是0.8。按题主的意思我们选取截面积为10mm²的电缆,我们看到图3中10mm²栏和0.8栏交点处的数值是 ΔU_0\%=0.766\% 。
我们再查配四中给出的电缆载流量表,如下:
图4:配四中给出得电缆载流量表我们在图4左侧第二列中看到10mm²铜芯电缆BV的载流量是75A。
我们把查得的数据代入到式2中,求电压损失。
单相供电的双电缆电压损失百分位数:\\ΔU\%=2\Delta U_0\%IL=2\times 0.766\times 75\times0.1=11.49\%
我们把220V标称供电电压值乘以11.49%的电压损失率,得到的就是双电缆的电压损失:
\Delta U=220\times 11.48\%=25.278V
可见,用电负荷处的电压是:
U_c=U_r-ΔU=220-25.278=194.722V\approx195V
如果负载率是80%,则电流为75x0.8=60A。我们同样用上述方法计算得到ΔU%=9.192%,双电缆的电压损失是20.2224V,负载侧的电压就是220-20.2224≈200V。
前不久我回答过一篇帖子,是计算三相电机电缆的电压损失的,供题主参考:
题主还问到没负载时电缆末端的电压。由于此时工作电流等于零,线路的电压降和电压损失ΔU%当然也等于零,故电缆末端的电压Uc等于电缆始端不得电压Ur。
问题回答完了。
我们看到,虽然供电电缆的电压损失计算并不复杂,但绝不是用几个物理公式就能完成的,准确计算必须依赖专业工程技术手册才行。事实上,这就是校园知识与职场技术知识的区别之一。
建议题主在遇见类似问题时,第一时间就去检索《工业与民用供配电设计手册》第四版。通过阅读技术手册,我们既能得到知识,也能获取计算式和各种数据表格,使用起来非常方便。

《工业与民用供配电设计手册》第四版这套书在京东上有卖,价格较贵,似乎是RMB212。这套书有PDF版本,去找电气工程师们索要,几乎大家都有。
就写到这里。