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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降是因(yin)為導(dao)體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)為此(ci)，不管導(dao)體(ti)采用哪(na)種材料(銅/鋁(lv))都(dou)會造成線路一定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓損(sun)耗，而(er)這種損(sun)耗(壓降)不大于本身電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時(shi)一般是不會對線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅(qu)動產生后(hou)果(guo)的(de)(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓(ya)降為(wei)19V，也即電路電壓(ya)不(bu)低于(yu)361V，就不(bu)會有很大的(de)問題。當(dang)然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身(shen)是一(yi)種電力損耗，雖(sui)然是不可避免，但(dan)我們總希(xi)望壓力降是處于一(yi)個(ge)可接受(shou)的(de)范圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公(gong)式

一般(ban)來說(shuo)，計算線路的壓降并不(bu)復雜，可按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻(zu)率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(米)；S-電纜的標稱截(jie)面

3.計算(suan)線路壓降(jiang)(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線(xian)再計算壓降，選(xuan)擇(ze)導線(xian)的原則(ze)：

近(jin)距離(li)按發熱條件限制導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距(ju)離在(zai)安全(quan)載流量(liang)的基礎(chu)上，按電壓損(sun)失(shi)條件選擇導線截面，要保證(zheng)負(fu)荷點的工(gong)作電壓在(zai)合格范圍；

大負(fu)荷按經(jing)濟電(dian)流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間連續(xu)運行(xing)，所允許的(de)電流(liu)密度稱安(an)全(quan)載流(liu)量。一般規定是：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量還要根(gen)據導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極(ji)限溫度、冷卻(que)條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因素(su)決定。

一般情況下(xia)(xia)，距(ju)離短、截面積(ji)小(xiao)、散熱好(hao)、氣(qi)溫(wen)低(di)等(deng)，導線的導電(dian)能力(li)強些，安全載流選上限(xian)；距(ju)離長、截面積(ji)大、散熱不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自(zi)然環境差等(deng)，導線的導電(dian)能力(li)弱些，安全載流選下(xia)(xia)限(xian)；

如導(dao)電(dian)能(neng)力，裸導(dao)線強于絕(jue)緣線，架空(kong)線強于電(dian)纜，埋(mai)于地下的電(dian)纜強于敷設在地面的電(dian)纜等等。

電(dian)壓降根(gen)據(ju)下列條件計算(suan)：

環(huan)境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓(ya)降百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)流(liu)或(huo)計算(suan)電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許電(dian)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，采用25MM2線是(shi)否可(ke)行？

采(cai)用vv電纜25銅(tong)芯(xin)：

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

單線壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變(bian)壓器低壓端電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間(jian)運行對電機有(you)影(ying)響，建議(yi)使用35銅芯(xin)或(huo)者50鋁線。

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

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末(mo)端為366V

可以正常使用(變(bian)壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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

按(an)安全載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜(lan)，算(suan)電壓(ya)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)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜在(zai)距離(li)變壓(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電(dian)流(端(duan)電(dian)壓(ya)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)(xian)與(yu)線(xian)(xian)電壓降為20V，單(dan)根導(dao)線(xian)(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線(xian)截面(mian)：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(qi)，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

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

如(ru)果到達配電柜的電壓要求不低于390V的話，可用(yong)70平方(fang)銅(tong)電纜或95平方(fang)鋁(lv)電纜。

如果到達配電柜的電壓(ya)要求不低于(yu)370V的話(hua)，可用25平方(fang)銅(tong)電纜(lan)或35平方(fang)鋁電纜(lan)。

三相交流(liu)線路電(dian)壓(ya)降計算方法(fa)：電(dian)流(liu)*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的(de)阻(zu)(zu)抗分為容抗、感(gan)抗和(he)電(dian)阻(zu)(zu)。一般低(di)壓導(dao)線(xian)截面積線(xian)路(lu)只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)線(xian)截面積*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面積*230，鋁是 0.029*截面積*230。

一般(ban)情況下連續長時間運(yun)行的(de)設備電纜(lan)規(gui)格選大一級。確保電壓(ya)波(bo)動(dong)的(de)情況下，設備穩定運(yun)行。