電纜導線存在一定的電阻，當電流通過后會在電纜兩端產生電壓降，儀表電源線路上的電壓降不應使送到儀表設備的供電電壓小于儀表最低工作電壓。

24VDC直流配電線路
現行設計標準《石油化工儀表供電設計規范》(SH/T3082-2019)規定，控制室內直流電(24VDC)的線路電壓降應符合以下規 定：
①直流電源設備至配電柜(箱)的電壓降小于0.24V。
②從總配電柜算起，配電柜(箱)至儀表設備的電壓降小于0.24V 。

對于計算機控制系統而言，直流電源設備至配電柜距離較短，選擇合適的電纜橫截面積即可。用于直流電流的電纜橫截面積按2~4A/mm2進行估算，選型時可取4A/mm2，如直流電流 30A，則30/4=7.5mm2，可取橫截面積為10mm2的電纜。

由計算機控制系統向現場儀表非回路供電時，需進行電纜壓降的計算。首先計算導線的電阻，導線直流電阻按下式計算：




式中Rθ為導線直流電阻，Ω；ρθ為導線在θ℃時的電阻率， Ω·μm(或×10-4Ω·cm)；Cj為絞入系數，單股導線為1，多股導線為1.02；L為導線長度，m；A為導線橫截面積，mm；ρ20為導線在20℃時的電阻率，銅芯線為1.72 ×10-6Ω·cm；a為電阻溫度系數，取0.004；θ為導線實際工作溫度，℃。

以工作溫度為40℃的計算機控制軟電纜為例，代入公式得到工作溫度下的電阻率為1.8576×10-6Ω·cm，電纜是多股銅絲對絞，則絞入系數Cj取1.02代入公式，不同橫截面積的電纜直流電阻Rθ與L關系見表1。

表1 40℃時計算機控制軟電纜Rθ與L關系



24VDC直流供電電壓允許壓降為0.24VDC，代入下面公式中根據儀表電流計算該回路允許的最大導體直流電阻，結合實際配電距離選擇合適的電纜橫截面積。



式中R為允許的最大導體直流電阻，Ω；Imax為儀表最大工作電流 ，A 。

220VAC交流配電線路
《石油化工儀表供電設計規范》(SH/T3082-2019)規定，交流電源線上的電壓降，應符合以下規定：
①電氣供電點至儀表總配電柜(箱)或UPS的電壓降應小于2V。
②UPS電源間應緊靠控制室，從UPS至儀表總配電柜(箱)的電壓降應小于2V。
③控制室內從儀表總配電柜(箱)至儀表設備電壓降應小于2V。
④從儀表總配電柜(箱)至控制室外儀表設備電壓降應小于2V。

一般情況下，電氣供電點至儀表總配電柜或UPS、UPS至儀表總配電柜、儀表總配電柜至控制室內儀表設備距離均較短，可無須進行電纜長度與壓降的計算，按照電纜載流量選擇合適的電纜橫截面積。

電纜導體允許持續載流量是指在熱穩定條件下當電纜導體達到長期允許工作溫度時的電纜載流量。電纜導體允許持續載流量與橫截面積、安裝位置環境溫度、敷設方式等多方面因素有關系，以30℃環境溫度下的450/750V聚氯乙烯絕緣電線(BV線)明敷為例，估算值見表3。

表3 30℃環境溫度下明敷的BV電線允許載流量估算值

控制室內交流配電電纜橫截面積不宜小于2.5mm2。從控制室內的儀表總配電柜至控制室外儀表設備供電因距離較遠，需進行壓降的計算。此 外，《供配電系統設計規范》(GB50052-2009)規定，“其他用電設備當無特殊規定時用電設備端子處電壓偏差為±5%額定電壓”，現場儀表用電電壓范圍也較寬，所以對于功率較低的大部分現場儀表采用橫截面積為2.5mm2或4mm2的電纜即可滿足壓降的要求；對于特殊的儀表(如分析儀表)，可根據具體功耗進行計算。

儀表設備的其他供電方式
①對于功耗不大、輻射電纜困難、有特殊需求等場合，應考慮獨立工作電源。這種狀況的信號傳輸方式一般會采取無線方式。
②功耗很小的儀表設備，使用放電時間足夠長的鋰電池作為工作電源，根 據電源余量狀態信息更換電池。
③功耗較大的儀表設備，使用蓄電池，配合太陽能、風電作為充電設施，可以保障足夠長的工作時間。