电缆导线存在一定的电阻，当电流通过后会在电缆两端产生电压降，仪表电源线路上的电压降不应使送到仪表设备的供电电压小于仪表最低工作电压。

24VDC直流配电线路
现行设计标准《石油化工仪表供电设计规范》(SH/T3082-2019)规定，控制室内直流电(24VDC)的线路电压降应符合以下规 定：
①直流电源设备至配电柜(箱)的电压降小于0.24V。
②从总配电柜算起，配电柜(箱)至仪表设备的电压降小于0.24V 。

对于计算机控制系统而言，直流电源设备至配电柜距离较短，选择合适的电缆横截面积即可。用于直流电流的电缆横截面积按2~4A/mm2进行估算，选型时可取4A/mm2，如直流电流 30A，则30/4=7.5mm2，可取横截面积为10mm2的电缆。

由计算机控制系统向现场仪表非回路供电时，需进行电缆压降的计算。首先计算导线的电阻，导线直流电阻按下式计算：




式中Rθ为导线直流电阻，Ω；ρθ为导线在θ℃时的电阻率， Ω·μm(或×10-4Ω·cm)；Cj为绞入系数，单股导线为1，多股导线为1.02；L为导线长度，m；A为导线横截面积，mm；ρ20为导线在20℃时的电阻率，铜芯线为1.72 ×10-6Ω·cm；a为电阻温度系数，取0.004；θ为导线实际工作温度，℃。

以工作温度为40℃的计算机控制软电缆为例，代入公式得到工作温度下的电阻率为1.8576×10-6Ω·cm，电缆是多股铜丝对绞，则绞入系数Cj取1.02代入公式，不同横截面积的电缆直流电阻Rθ与L关系见表1。

表1 40℃时计算机控制软电缆Rθ与L关系



24VDC直流供电电压允许压降为0.24VDC，代入下面公式中根据仪表电流计算该回路允许的最大导体直流电阻，结合实际配电距离选择合适的电缆横截面积。



式中R为允许的最大导体直流电阻，Ω；Imax为仪表最大工作电流 ，A 。

220VAC交流配电线路
《石油化工仪表供电设计规范》(SH/T3082-2019)规定，交流电源线上的电压降，应符合以下规定：
①电气供电点至仪表总配电柜(箱)或UPS的电压降应小于2V。
②UPS电源间应紧靠控制室，从UPS至仪表总配电柜(箱)的电压降应小于2V。
③控制室内从仪表总配电柜(箱)至仪表设备电压降应小于2V。
④从仪表总配电柜(箱)至控制室外仪表设备电压降应小于2V。

一般情况下，电气供电点至仪表总配电柜或UPS、UPS至仪表总配电柜、仪表总配电柜至控制室内仪表设备距离均较短，可无须进行电缆长度与压降的计算，按照电缆载流量选择合适的电缆横截面积。

电缆导体允许持续载流量是指在热稳定条件下当电缆导体达到长期允许工作温度时的电缆载流量。电缆导体允许持续载流量与横截面积、安装位置环境温度、敷设方式等多方面因素有关系，以30℃环境温度下的450/750V聚氯乙烯绝缘电线(BV线)明敷为例，估算值见表3。

表3 30℃环境温度下明敷的BV电线允许载流量估算值

控制室内交流配电电缆横截面积不宜小于2.5mm2。从控制室内的仪表总配电柜至控制室外仪表设备供电因距离较远，需进行压降的计算。此 外，《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)规定，“其他用电设备当无特殊规定时用电设备端子处电压偏差为±5%额定电压”，现场仪表用电电压范围也较宽，所以对于功率较低的大部分现场仪表采用横截面积为2.5mm2或4mm2的电缆即可满足压降的要求；对于特殊的仪表(如分析仪表)，可根据具体功耗进行计算。

仪表设备的其他供电方式
①对于功耗不大、辐射电缆困难、有特殊需求等场合，应考虑独立工作电源。这种状况的信号传输方式一般会采取无线方式。
②功耗很小的仪表设备，使用放电时间足够长的锂电池作为工作电源，根 据电源余量状态信息更换电池。
③功耗较大的仪表设备，使用蓄电池，配合太阳能、风电作为充电设施，可以保障足够长的工作时间。