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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的(de)意思。電(dian)力線路(lu)(lu)的(de)電(dian)壓降是(shi)因為(wei)導(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)管(guan)導(dao)體(ti)采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都(dou)會造成線路(lu)(lu)一定的(de)電(dian)壓損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓降)不(bu)大于本身電(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線路(lu)(lu)的(de)電(dian)力驅動產生(sheng)后果(guo)的(de)。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降(jiang)為19V，也即(ji)電路電壓不低于361V，就不會(hui)有很大的(de)問題。當然我們是希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一種電力損耗，雖然是不可(ke)避免，但我們總希望(wang)壓力降是處于一個(ge)可(ke)接受(shou)的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來(lai)說，計算線(xian)路(lu)的壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體(ti)(ti)電阻率(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜的(de)標稱截(jie)面(mian)

3.計算線(xian)路(lu)壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線(xian)再計(ji)算壓降，選(xuan)擇導線(xian)的原則：

近距(ju)離按(an)發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離(li)在安全載流(liu)量的(de)基礎上，按(an)電(dian)壓損失(shi)條件選擇導線截面，要保證(zheng)負荷點的(de)工作電(dian)壓在合格范圍；

大(da)負荷按(an)經濟(ji)電(dian)流密(mi)度選擇(ze)。

為保證導(dao)線(xian)長時間連續運行，所(suo)允許的電流密度(du)稱安全載流量(liang)。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量(liang)還要(yao)根據導(dao)線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合因素(su)決定。

一般情況下，距離短、截面積(ji)小、散(san)熱好、氣溫低等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能(neng)力(li)強些，安全(quan)(quan)載(zai)流選(xuan)上限(xian)；距離長(chang)、截面積(ji)大(da)、散(san)熱不(bu)好、氣溫高、自然(ran)環(huan)境差等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能(neng)力(li)弱些，安全(quan)(quan)載(zai)流選(xuan)下限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線強于(yu)(yu)絕緣線，架(jia)空線強于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)(yu)地下的(de)電(dian)纜(lan)強于(yu)(yu)敷(fu)設在地面的(de)電(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降(jiang)根據下列(lie)條(tiao)件(jian)計(ji)算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜(lan)排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百(bai)分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流或計算電(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

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否可行(xing)？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

去線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為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

連續長(chang)時間運行對電機(ji)有影(ying)響，建議使(shi)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(yi)正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載(zai)流量可采用25mm2的銅電(dian)(dian)纜算電(dian)(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅(tong)電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)壓器額定(ding)輸(shu)出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓(ya)為380V時，線與線電(dian)壓(ya)降為20V，單根(gen)導線電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導(dao)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(gong)作電流約(yue)80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低于(yu)380V的話，可用35平方銅(tong)電纜或50平方鋁電纜。

如果到達(da)配電柜的電壓要求不(bu)低于(yu)390V的話，可用70平方銅電纜或(huo)95平方鋁電纜。

如果到達配(pei)電柜的(de)電壓要求不低于370V的(de)話，可用25平(ping)方銅(tong)電纜(lan)(lan)或35平(ping)方鋁電纜(lan)(lan)。

三相(xiang)交流線(xian)路(lu)電(dian)壓降計算方(fang)法：電(dian)流*每根導線(xian)阻抗(kang)*1.732

導線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電阻。一般(ban)低壓導線截面積(ji)線路只計算電阻，用導體電阻率(lv)*導線截面積(ji)*導線長(chang)度(du)。在這里，銅是(shi)0.0175*截面積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連續(xu)長時間運行的設(she)備電纜規(gui)格選大(da)一(yi)級(ji)。確保電壓波動的情(qing)況(kuang)下，設(she)備穩定(ding)運行。