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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電壓(ya)降，“drop”是“往(wang)下拉”的意思。電力線(xian)路(lu)的電壓(ya)降是因(yin)為(wei)導體存在電阻。正因(yin)為(wei)此，不(bu)(bu)管(guan)導體采用哪種材(cai)料(銅(tong)/鋁)都(dou)會造成線(xian)路(lu)一定的電壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)(bu)大(da)于本(ben)身電壓(ya)的5%時一般是不(bu)(bu)會對線(xian)路(lu)的電力驅動產生后果的。

例如380V的線路(lu)，如果(guo)電壓(ya)降(jiang)為19V，也即電路(lu)電壓(ya)不低于361V，就不會(hui)有很大的問題。當然我(wo)們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓力間(jian)本身是一種電(dian)力損(sun)耗，雖然是不(bu)可避免，但我們總(zong)希(xi)望壓力降是處于一個可接受的(de)范圍內(nei)。

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線路電(dian)壓降的計算(suan)公式

一般(ban)來說(shuo)，計算線(xian)路的(de)壓降并不復雜，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(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體(ti)電(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面(mian)

3.計(ji)算線路壓(ya)降(最簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線(xian)再計算壓(ya)降(jiang)，選擇導(dao)線(xian)的原(yuan)則：

近距離按(an)發熱條件限(xian)制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距離(li)在安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線截面，要(yao)保(bao)證負荷點(dian)的工(gong)作電壓在合(he)格范圍(wei)；

大負荷按經濟(ji)電流密度選擇(ze)。

為保證導線(xian)(xian)長時間連(lian)續運行(xing)，所允許的電流(liu)密度(du)稱安全(quan)(quan)載(zai)流(liu)量。一般規(gui)定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)(quan)載(zai)流(liu)量還(huan)要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)的極限溫度(du)、冷卻(que)條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素決(jue)定。

一般情況下(xia)，距離(li)短、截(jie)面積小、散熱好、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電能力強些，安(an)全載(zai)流選(xuan)上限；距離(li)長(chang)、截(jie)面積大(da)、散熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自(zi)然環境(jing)差(cha)等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電能力弱些，安(an)全載(zai)流選(xuan)下(xia)限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線(xian)強于絕緣線(xian)，架空線(xian)強于電纜(lan)，埋(mai)于地下的電纜(lan)強于敷設在地面的電纜(lan)等等。

電(dian)壓降根據(ju)下列條件計算：

環境(jing)溫(wen)度40℃；導線(xian)溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流(liu)或計算電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電(dian)壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，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，其壓降為U=0.2*100=20

單線壓(ya)降(jiang)為20V，2相(xiang)為40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端電(dian)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)時間運行對電(dian)機(ji)有影響，建議使用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

可以正常(chang)使用(變(bian)壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安(an)全載流量可(ke)采用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(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用(yong)35mm2的銅電纜(lan)，算(suan)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)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在(zai)距離變壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓(ya)(ya)為380V時，線與線電壓(ya)(ya)降為20V，單根導線電壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工作(zuo)電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達(da)配電柜的電壓要求不低于380V的話(hua)，可用35平(ping)方銅電纜(lan)或50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的(de)(de)電壓要求不(bu)低于390V的(de)(de)話，可用70平方銅(tong)電纜或95平方鋁(lv)電纜。

如果(guo)到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于370V的話，可(ke)用(yong)25平方(fang)銅(tong)電(dian)纜或(huo)35平方(fang)鋁電(dian)纜。

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

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗分(fen)為容抗、感(gan)抗和電(dian)(dian)阻(zu)。一般低(di)壓(ya)導(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)路只計(ji)算(suan)電(dian)(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這里(li)，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一般情況下(xia)連續(xu)長時(shi)間(jian)運行的設備(bei)電纜規格選(xuan)大一級。確保(bao)電壓波(bo)動(dong)的情況下(xia)，設備(bei)穩定運行。