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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)意思。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降是因為(wei)導體存(cun)在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)管導體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一(yi)(yi)定的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一(yi)(yi)般(ban)是不(bu)會對(dui)線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)驅動(dong)產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓降為(wei)19V，也即(ji)電路電壓不低于361V，就不會有很大的(de)問題。當然我們(men)是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是(shi)一(yi)種(zhong)電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避免(mian)，但我們總希望壓力(li)降是(shi)處于(yu)一(yi)個可接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路(lu)電壓降的計算公式

一般來說，計算線路的(de)壓降并不復雜，可按(an)以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體(ti)(ti)電(dian)阻率(lv)(銅(tong)芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算線(xian)路壓降(最(zui)簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線再計算壓(ya)降，選(xuan)擇(ze)導(dao)線的原則(ze)：

近距離按發熱條件限制導(dao)線截面(mian)(安全載流量)；

遠距離(li)在(zai)安(an)全載(zai)流量的基(ji)礎上，按電壓(ya)損失(shi)條件選擇導線截面，要保(bao)證負荷點(dian)的工作電壓(ya)在(zai)合格范(fan)圍；

大負荷(he)按經濟電(dian)流密度選(xuan)擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長時間連續(xu)運行，所允(yun)許(xu)的(de)電流(liu)密度稱(cheng)安全載流(liu)量。一般規(gui)定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要根據導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定(ding)。

一般情況下(xia)，距離短、截(jie)面(mian)(mian)積小、散熱好、氣溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能(neng)(neng)力(li)強些(xie)，安(an)全載流選上(shang)限；距離長、截(jie)面(mian)(mian)積大、散熱不(bu)好、氣溫高、自然(ran)環境(jing)差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能(neng)(neng)力(li)弱些(xie)，安(an)全載流選下(xia)限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線強(qiang)(qiang)于(yu)絕(jue)緣線，架空線強(qiang)(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的(de)電纜(lan)強(qiang)(qiang)于(yu)敷(fu)設在地面的(de)電纜(lan)等等。

電壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(du)(m)；V0-表(biao)內電壓(V/A.m)；K：三相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

去線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降為U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運(yun)行對電機(ji)有(you)影響(xiang)，建議使(shi)用35銅芯(xin)或(huo)者50鋁線(xian)。

25銅芯其壓(ya)降(jiang)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

可以正常使用(yong)(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為(wei)400V)

50kw負(fu)荷額定電流

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

按(an)安(an)全載(zai)流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器，低(di)壓柜在(zai)距(ju)離變(bian)壓器200米處。問變(bian)壓器到低(di)壓柜電壓需達到390V，需多(duo)粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流(liu)(端電(dian)(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離(li)L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)壓(ya)(ya)為380V時，線與線電(dian)壓(ya)(ya)降為20V，單根導線電(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低(di)于380V的話，可(ke)用35平(ping)方銅電纜或(huo)50平(ping)方鋁電纜。

如(ru)果到達(da)配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要(yao)求不低于390V的話，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于370V的(de)話，可(ke)用25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

三(san)相(xiang)交流線路電壓降計算方法：電流*每根導線阻抗(kang)*1.732

導線的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)(dian)阻(zu)。一(yi)般低(di)壓導線截(jie)(jie)面(mian)積線路只計算電(dian)(dian)阻(zu)，用導體(ti)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)*導線截(jie)(jie)面(mian)積*導線長(chang)度。在(zai)這里(li)，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情況下連續長時間運行的設備(bei)電纜規(gui)格選大(da)一(yi)級。確保電壓波(bo)動(dong)的情況下，設備(bei)穩(wen)定運行。