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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)因(yin)為導體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正因(yin)為此，不管導體(ti)采用哪種(zhong)材(cai)料(銅(tong)/鋁)都會造成(cheng)線路一定的(de)電(dian)(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓降)不大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)不會對線路的(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電壓(ya)降為(wei)19V，也即電路電壓(ya)不低于(yu)361V，就不會有很大的問(wen)題。當(dang)然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身(shen)是一種電力損(sun)耗，雖(sui)然是不可避免，但我(wo)們總希(xi)望壓力降(jiang)是處(chu)于(yu)一個可接(jie)受的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一(yi)般來說，計算線路(lu)的(de)壓(ya)降(jiang)并不復雜(za)，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)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(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的(de)標(biao)稱截(jie)面(mian)

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計(ji)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？

先選取(qu)導線再計算(suan)壓降(jiang)，選擇導線的原則：

近距(ju)離按發熱(re)條件限(xian)制(zhi)導線截面(mian)(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(yao)保證負(fu)荷(he)點的工作電壓在合格(ge)范圍；

大負荷按經(jing)濟(ji)電流密度選擇。

為保(bao)證導線(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的電(dian)流密度稱安全載流量(liang)。一般規定(ding)是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量(liang)還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境(jing)的極限溫(wen)度、冷(leng)卻條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等(deng)綜合因素決定(ding)。

一般(ban)情況下，距離短、截(jie)面積小、散(san)熱好、氣溫低等，導線的(de)導電能力(li)強些，安全載流選(xuan)上(shang)限(xian)；距離長、截(jie)面積大、散(san)熱不好、氣溫高、自然環(huan)境差等，導線的(de)導電能力(li)弱些，安全載流選(xuan)下限(xian)；

如導電能(neng)力，裸導線(xian)強(qiang)于絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電纜，埋(mai)于地下的電纜強(qiang)于敷設在地面的電纜等等。

電壓降根據下列(lie)條件計(ji)算：

環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)40℃；導線(xian)溫(wen)度(du)70~90℃；電纜(lan)排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分(fen)數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流(liu)(liu)或計算電流(liu)(liu)(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單(dan)相K=1

單(dan)相時允許電(dian)壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是(shi)否(fou)可(ke)行？

采用(yong)vv電(dian)纜(lan)25銅芯(xin)：

去線阻為(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相為40V，變壓器低(di)壓端電(dian)壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機有(you)影響(xiang)，建議使用(yong)35銅芯(xin)或者(zhe)50鋁線。

25銅芯(xin)其(qi)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(mo)端為(wei)366V

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

50kw負荷額(e)定電流(liu)

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

按安全載流量(liang)可(ke)采用25mm2的(de)銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變(bian)壓器額定(ding)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(ya)為380V時，線與線電壓(ya)降為20V，單根導線電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻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的變壓器，最大工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不(bu)低于380V的話，可(ke)用35平(ping)方銅電纜或50平(ping)方鋁電纜。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或(huo)95平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用(yong)25平(ping)方(fang)(fang)銅(tong)電(dian)纜或(huo)35平(ping)方(fang)(fang)鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)線(xian)路(lu)電壓降(jiang)計算(suan)方法：電流(liu)*每根(gen)導線(xian)阻(zu)抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)(zu)。一般低壓導線(xian)(xian)截(jie)面積線(xian)(xian)路(lu)只計算電阻(zu)(zu)，用導體(ti)電阻(zu)(zu)率*導線(xian)(xian)截(jie)面積*導線(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)面積*230。

一(yi)般情況下連續長(chang)時間運行(xing)的(de)設(she)備(bei)電纜規格選大一(yi)級。確(que)保電壓波(bo)動的(de)情況下，設(she)備(bei)穩(wen)定運行(xing)。