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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往(wang)下拉(la)”的(de)(de)意思。電(dian)力線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)壓降(jiang)是因(yin)為導體存在電(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管(guan)導體采用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一(yi)(yi)定的(de)(de)電(dian)壓損耗，而這種(zhong)損耗(壓降(jiang))不(bu)大于本(ben)身電(dian)壓的(de)(de)5%時一(yi)(yi)般是不(bu)會對線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)力驅動產生(sheng)后果的(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很大(da)的問題。當(dang)然我們是希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)(ya)力(li)間本身是(shi)一種電力(li)損耗，雖然(ran)是(shi)不可避免，但我們總希望壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)是(shi)處于一個可接(jie)受的范圍(wei)內。

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線路電壓降的(de)計算公式

一般來說，計(ji)算線(xian)路的(de)壓(ya)降并不(bu)復雜，可按(an)以(yi)下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功(gong)率(千(qian)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(zhong)：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡(jian)單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取(qu)導線(xian)再計算壓降，選擇(ze)導線(xian)的原則：

近距離按發熱(re)條件限制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距離(li)在安全(quan)載流量的基礎上，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導(dao)線(xian)截(jie)面，要保證負荷(he)點的工作電(dian)壓(ya)在合格范(fan)圍；

大負荷按(an)經濟電流密度(du)選擇。

為保(bao)證導(dao)線(xian)長時間連續運(yun)行，所允許的電流(liu)密度稱安全載(zai)流(liu)量。一(yi)般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量還(huan)要根據導(dao)線(xian)的芯線(xian)使(shi)用環境的極限溫度、冷卻條件、敷(fu)設條件等(deng)綜(zong)合因素(su)決定。

一般情況下，距離短、截(jie)面(mian)積小、散熱好、氣溫(wen)低等，導線的導電(dian)能(neng)力(li)強(qiang)些，安全載(zai)流選(xuan)上(shang)限；距離長、截(jie)面(mian)積大、散熱不好、氣溫(wen)高、自(zi)然環(huan)境差等，導線的導電(dian)能(neng)力(li)弱些，安全載(zai)流選(xuan)下限；

如導電(dian)(dian)能力，裸導線(xian)強于絕緣線(xian)，架空線(xian)強于電(dian)(dian)纜(lan)，埋(mai)于地下的電(dian)(dian)纜(lan)強于敷設在地面的電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據下(xia)列條(tiao)件計算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)(jiang)壓降(jiang)(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用(yong)25MM2線是否可行(xing)？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

去線(xian)阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓降為20V，2相(xiang)為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運行對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯或者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，末端為366V

可以正(zheng)常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全(quan)載流(liu)量可采用(yong)25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器(qi)，低壓柜在距離變(bian)壓器(qi)200米處。問變(bian)壓器(qi)到低壓柜電壓需(xu)(xu)達到390V，需(xu)(xu)多粗電纜(lan)？

55KVA變(bian)壓器額(e)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(mi)，200米(mi)處(chu)允許電(dian)壓為(wei)380V時，線與線電(dian)壓降(jiang)為(wei)20V，單根導線電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線(xian)截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最(zui)大工(gong)作電(dian)流(liu)約80A，輸(shu)出電(dian)壓(ya)400V。

如果到(dao)達配(pei)電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不低于380V的話(hua)，可用35平方銅電(dian)(dian)纜(lan)或(huo)50平方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達(da)配(pei)電柜的電壓(ya)要求(qiu)不低于390V的話，可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果(guo)到(dao)達(da)配電柜的電壓(ya)要求不低于(yu)370V的話，可用(yong)25平(ping)方銅(tong)電纜或(huo)35平(ping)方鋁電纜。

三相交流線路電壓(ya)降計算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻抗分為容(rong)抗、感抗和電(dian)阻。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面積線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻，用導(dao)(dao)體(ti)電(dian)阻率(lv)*導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面積*導(dao)(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅(tong)是0.0175*截(jie)(jie)面積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)(jie)面積*230。

一(yi)般情況(kuang)下連續長時間(jian)運行的(de)設備(bei)電纜規格選大一(yi)級(ji)。確(que)保電壓波動的(de)情況(kuang)下，設備(bei)穩定運行。