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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)因為(wei)導(dao)(dao)體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因為(wei)此(ci)，不(bu)管導(dao)(dao)體(ti)采用(yong)哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都(dou)會造成線路(lu)一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線路(lu)的(de)電(dian)(dian)力驅動(dong)產生后(hou)果的(de)。

例(li)如380V的線路，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于(yu)361V，就不會有很(hen)大的問題。當然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)(ya)力間本身是(shi)(shi)一種電力損耗(hao)，雖然是(shi)(shi)不可避免，但(dan)我(wo)們總希望壓(ya)(ya)力降是(shi)(shi)處(chu)于一個可接受的(de)范(fan)圍內(nei)。

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線(xian)路電壓降的計(ji)算公式

一般來說，計算線路的(de)壓(ya)降并不(bu)復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(du)(米)；S-電纜的標(biao)稱截面

3.計算線路壓降(jiang)(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計(ji)算壓降，選擇導線的原則：

近距離按發(fa)熱條(tiao)件限制導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線截面，要保(bao)證負荷(he)點的工作電壓在合格范圍(wei)；

大負荷按(an)經濟電流(liu)密度(du)選擇。

為(wei)保證導線長時間連(lian)續運行，所允許的電(dian)流(liu)密(mi)度稱安全(quan)載流(liu)量。一般規定(ding)是(shi)：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量還要根據導線的芯線使用環境的極限溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等(deng)綜合因素決定(ding)。

一般(ban)情況下，距離短、截面(mian)(mian)積小、散熱好、氣溫低等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力強些，安全(quan)載流(liu)(liu)選(xuan)上(shang)限(xian)；距離長(chang)、截面(mian)(mian)積大、散熱不好、氣溫高、自然(ran)環境差等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力弱(ruo)些，安全(quan)載流(liu)(liu)選(xuan)下限(xian)；

如(ru)導(dao)電能力，裸(luo)導(dao)線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)(yu)電纜，埋于(yu)(yu)地下的電纜強(qiang)(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的電纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列(lie)條件計算：

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(fen)數(shu)≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計算(suan)電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許(xu)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(xin)：

去(qu)線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

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

連續長時間運行對電(dian)機有影響(xiang)，建議使用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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(mo)端為366V

可以正常使(shi)用(變(bian)壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定(ding)電(dian)流

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

按安全載流量可(ke)采用25mm2的銅電纜(lan)算(suan)電壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓器(qi)(qi)，低(di)壓柜在距離變(bian)壓器(qi)(qi)200米處。問變(bian)壓器(qi)(qi)到低(di)壓柜電壓需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗(cu)電纜？

55KVA變壓器(qi)額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電壓降為20V，單根導線(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線截面：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(liu)約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求(qiu)不低于380V的話，可用35平方銅電纜或(huo)50平方鋁電纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于390V的(de)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，可用25平方銅電纜(lan)或35平方鋁電纜(lan)。

三(san)相交(jiao)流線路電壓降(jiang)計(ji)算方(fang)法：電流*每根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗分(fen)為容(rong)抗、感抗和電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)長度。在這(zhe)里(li)，銅是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一(yi)(yi)般情況(kuang)下(xia)連續長時(shi)間運行的(de)設(she)備電纜(lan)規格選大一(yi)(yi)級。確保(bao)電壓波動(dong)的(de)情況(kuang)下(xia)，設(she)備穩(wen)定運行。