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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)因為導體存在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體采(cai)用哪種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會造成線路(lu)一定的(de)電(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)，而這(zhe)種(zhong)損(sun)耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的(de)5%時(shi)一般(ban)是(shi)(shi)不(bu)會對線路(lu)的(de)電(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會有很(hen)大(da)的問題。當然我們是希(xi)望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是(shi)(shi)一種電(dian)力損耗(hao)，雖然是(shi)(shi)不(bu)可(ke)(ke)避免，但(dan)我們總希(xi)望壓力降(jiang)是(shi)(shi)處于一個(ge)可(ke)(ke)接(jie)受(shou)的(de)范(fan)圍(wei)內。

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線(xian)路(lu)電壓(ya)降的計(ji)算(suan)公(gong)式

一般(ban)來說，計算線路(lu)的壓降并不復雜(za)，可按以下步(bu)驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(du)(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(jiang)(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導線再計(ji)算壓降，選(xuan)擇(ze)導線的原則：

近(jin)距離(li)按發(fa)熱(re)條件限制(zhi)導線截面(mian)(安全載流(liu)量)；

遠(yuan)距離在安全載流量的基(ji)礎(chu)上，按電(dian)壓(ya)(ya)損失條件選擇導(dao)線截(jie)面，要保證負荷點(dian)的工作電(dian)壓(ya)(ya)在合格范(fan)圍；

大(da)負荷按(an)經濟電流密度選擇(ze)。

為保證導線長時間連續(xu)運行，所(suo)允許的電流(liu)密度稱安全(quan)(quan)載流(liu)量。一般規定是：銅(tong)線選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)(quan)載流(liu)量還要(yao)根據導線的芯線使(shi)用環(huan)境的極(ji)限溫度、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜(zong)合因素決定。

一般情況下，距離短、截(jie)面積小、散熱好(hao)、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導線的導電能力(li)強些，安全載流選上限；距離長、截(jie)面積大、散熱不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然(ran)環境差等(deng)，導線的導電能力(li)弱些，安全載流選下限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地面的電纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導(dao)線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用(yong)25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電(dian)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(dan)線壓(ya)(ya)降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低(di)壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行對電機有(you)影響，建議(yi)使用35銅(tong)芯(xin)或者(zhe)50鋁(lv)線。

25銅(tong)芯(xin)其壓(ya)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366V

可(ke)以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量可采(cai)用25mm2的(de)銅電(dian)(dian)纜算電(dian)(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓(ya)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)(bian)壓器(qi)，低壓柜(ju)在距離變(bian)(bian)壓器(qi)200米處。問(wen)變(bian)(bian)壓器(qi)到(dao)低壓柜(ju)電壓需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器(qi)額定輸(shu)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(xu)電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單(dan)根導線電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)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(ping)方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓(ya)器，最大工作(zuo)電流約80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

如果到(dao)達配(pei)電柜(ju)的電壓要(yao)求不低于380V的話，可用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁(lv)電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或(huo)95平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于370V的話(hua)，可(ke)用25平方(fang)銅電(dian)(dian)纜或(huo)35平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

三相(xiang)交流線路電(dian)壓降計(ji)算方法：電(dian)流*每(mei)根(gen)導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截面積線(xian)(xian)路只計算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)(xian)截面積*導(dao)線(xian)(xian)長度(du)。在這里，銅是0.0175*截面積*230，鋁是 0.029*截面積*230。

一般(ban)情況(kuang)下連續長(chang)時(shi)間(jian)運行的設備(bei)電纜規格選大(da)一級。確保電壓波動的情況(kuang)下，設備(bei)穩定運行。