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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)力線路(lu)的電(dian)壓(ya)(ya)(ya)降是(shi)因(yin)為導(dao)體存在電(dian)阻。正因(yin)為此，不管導(dao)體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會(hui)造成線路(lu)一(yi)定(ding)的電(dian)壓(ya)(ya)(ya)損(sun)(sun)耗，而這種損(sun)(sun)耗(壓(ya)(ya)(ya)降)不大(da)于本(ben)身電(dian)壓(ya)(ya)(ya)的5%時一(yi)般是(shi)不會(hui)對線路(lu)的電(dian)力驅(qu)動產生(sheng)后果(guo)的。

例如380V的線(xian)路(lu)，如果(guo)電壓降為19V，也即電路(lu)電壓不低于361V，就不會有很大的問(wen)題(ti)。當然我(wo)們是希望(wang)這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一種電(dian)力損(sun)耗，雖然是(shi)不可避免(mian)，但我們(men)總希望壓力降是(shi)處于一個可接受的范圍內(nei)。

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線路電壓降的計算公式(shi)

一般(ban)來說(shuo)，計算線路的壓降并不復雜，可(ke)按以下步驟：

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(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率(銅(tong)芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電(dian)(dian)纜的標(biao)稱截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)(lu)壓降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)(lu)電流；L-線(xian)路(lu)(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再計算壓降，選擇導線的原則：

近(jin)距離按(an)發熱條件限制(zhi)導(dao)線截面(安全(quan)載流量(liang))；

遠距離在安全載流(liu)量的基礎上(shang)，按電(dian)壓損失(shi)條件選(xuan)擇導線截面(mian)，要保證負荷點的工作電(dian)壓在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電(dian)流密度選擇(ze)。

為保證(zheng)導(dao)線長時間(jian)連續運行(xing)，所允許的電(dian)流密(mi)度稱安全載(zai)流量。一般規定是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載(zai)流量還要根據導(dao)線的芯線使用環境的極(ji)限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下(xia)，距離(li)短、截(jie)面積(ji)小、散熱好(hao)、氣溫(wen)(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力強些，安全載(zai)流選上限；距離(li)長、截(jie)面積(ji)大、散熱不好(hao)、氣溫(wen)(wen)高(gao)、自然環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力弱些，安全載(zai)流選下(xia)限；

如導電(dian)能力，裸(luo)導線(xian)強于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)地(di)下的電(dian)纜強于(yu)(yu)敷設在(zai)地(di)面的電(dian)纜等等。

電壓降(jiang)根(gen)據下(xia)列條件(jian)計算：

環境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜(lan)排列：單芯(xin)，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端(duan)允許(xu)降壓降百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允(yun)許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否(fou)可(ke)行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電壓(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(mo)端為350V

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)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

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可(ke)以正常(chang)使用(變壓器電(dian)(dian)壓段電(dian)(dian)壓為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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

按(an)安(an)全載流(liu)量可采用(yong)25mm2的銅電纜算(suan)電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離(li)變(bian)壓(ya)(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多(duo)粗電(dian)(dian)纜？

55KVA變壓器(qi)額定輸出(chu)電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允許(xu)電(dian)壓為380V時，線與線電(dian)壓降為20V，單根導線電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)線(xian)截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最大工作電流(liu)約80A，輸出電壓400V。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于(yu)380V的話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話(hua)，可(ke)用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電柜的電壓要求不(bu)低于370V的話，可用25平方銅(tong)電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相(xiang)交流(liu)線路(lu)電壓(ya)降計算方法：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一般(ban)低壓(ya)導線(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)路只計算電(dian)(dian)阻(zu)，用導體電(dian)(dian)阻(zu)率*導線(xian)截(jie)面(mian)積*導線(xian)長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)(yi)般情況下(xia)(xia)連(lian)續(xu)長時間運(yun)行的設(she)備電纜規(gui)格(ge)選大(da)一(yi)(yi)級。確保電壓波動的情況下(xia)(xia)，設(she)備穩定運(yun)行。