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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)(de)(de)意思(si)。電(dian)(dian)(dian)力(li)線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是因為導體存在電(dian)(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體采用哪(na)種(zhong)材料(liao)(銅/鋁(lv))都會造成(cheng)線(xian)路(lu)一定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗(hao)，而(er)這種(zhong)損(sun)耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時(shi)一般是不(bu)會對線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)(de)(de)。

例如380V的線路，如果(guo)電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低于361V，就(jiu)不會(hui)有很大(da)的問題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一種電力損耗，雖然是(shi)不可避(bi)免，但我們總希(xi)望壓力降(jiang)是(shi)處于一個可接受的范圍內。

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線路(lu)電(dian)壓降的計算公式

一般來說，計算線路(lu)的壓降并(bing)不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)(dian)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)(dian)(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓降，選擇導線的原則：

近距離按發(fa)熱(re)條件(jian)限制導線截面(mian)(安(an)全載流(liu)量)；

遠距離在安全載流量的基礎上(shang)，按電(dian)壓損失條件選擇導線截(jie)面，要保證負荷(he)點的工作電(dian)壓在合格(ge)范(fan)圍；

大負荷(he)按經(jing)濟電流(liu)密度(du)選擇。

為保證導線長(chang)時間連續運行(xing)，所(suo)允許的(de)電流密度稱安(an)全載流量(liang)。一般規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安(an)全載流量(liang)還要根據導線的(de)芯線使用環境的(de)極限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合因素(su)決定。

一般情況下(xia)，距離(li)短、截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)小、散(san)熱(re)好(hao)、氣溫低等(deng)，導線的(de)導電能(neng)力強些，安全載流(liu)選(xuan)上限；距離(li)長、截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)大、散(san)熱(re)不好(hao)、氣溫高、自然環(huan)境差等(deng)，導線的(de)導電能(neng)力弱些，安全載流(liu)選(xuan)下(xia)限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線(xian)強于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強于電纜，埋于地下的電纜強于敷設在地面的電纜等等。

電壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因(yin)數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或(huo)計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降為U=0.2*100=20

單(dan)線壓降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓器(qi)低(di)壓端電壓為(wei)(wei)400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續長時間運行對電機(ji)有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可(ke)以正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)額定電流(liu)

I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A

按安全(quan)載流(liu)量(liang)可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)壓器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器(qi)，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果(guo)到(dao)達配(pei)電柜的電壓(ya)要(yao)求不低(di)于380V的話，可用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁(lv)電纜(lan)。

如果到(dao)達配(pei)電柜(ju)的電壓(ya)要求不低于(yu)390V的話，可(ke)用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低于370V的話(hua)，可用25平方銅電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相交(jiao)流線(xian)路電壓(ya)降計算方法(fa)：電流*每(mei)根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導線的阻抗分(fen)為容抗、感(gan)抗和電阻。一般低(di)壓(ya)導線截(jie)面積線路(lu)只計(ji)算電阻，用導體電阻率(lv)*導線截(jie)面積*導線長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)面積*230。

一般情(qing)況(kuang)下(xia)連續長時間運行的(de)設備電(dian)纜規(gui)格選大一級(ji)。確保電(dian)壓波動(dong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，設備穩定運行。