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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的意思。電(dian)力(li)線路的電(dian)壓(ya)降(jiang)是因為導體(ti)存在電(dian)阻。正因為此(ci)，不(bu)(bu)管導體(ti)采(cai)用哪(na)種材料(liao)(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路一定的電(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的5%時一般是不(bu)(bu)會(hui)對線路的電(dian)力(li)驅動產生后果(guo)的。

例如380V的線路，如果(guo)電(dian)壓降(jiang)為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有很大(da)的問題。當然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是一種電力(li)損耗，雖然(ran)是不可(ke)避免，但我們總希望壓(ya)力(li)降是處(chu)于(yu)一個可(ke)接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般來說，計算線路(lu)的壓降并不復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千(qian)瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功率(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(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電纜的(de)標稱(cheng)截面

3.計(ji)算線路(lu)壓(ya)降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計算公式：△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(xuan)取導(dao)線再計算壓降，選(xuan)擇(ze)導(dao)線的(de)原則：

近距離按發熱條件限(xian)制導線截(jie)面(mian)(安全載流量)；

遠(yuan)距(ju)離(li)在安全載流量(liang)的基礎上，按電壓損失條(tiao)件選擇導線截面，要保證負荷點的工(gong)作電壓在合格(ge)范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密(mi)度選擇。

為(wei)保證(zheng)導線長時(shi)間(jian)連續運行，所(suo)允(yun)許(xu)的電(dian)流(liu)密(mi)度稱安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)。一般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)還要根據導線的芯線使(shi)用環(huan)境的極限溫(wen)度、冷(leng)卻條件、敷設(she)條件等(deng)綜合因素決定。

一般情(qing)況下，距離(li)短(duan)、截(jie)面積小、散熱好(hao)、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)力(li)強些，安全載流(liu)選上限(xian)；距離(li)長(chang)、截(jie)面積大、散熱不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)力(li)弱些，安全載流(liu)選下限(xian)；

如導(dao)電能力，裸(luo)導(dao)線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電纜，埋于(yu)地下的電纜強于(yu)敷設在地面的電纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降(jiang)根據下(xia)列條(tiao)件(jian)計算：

環(huan)境(jing)溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜(lan)排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許(xu)電壓降：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(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜(lan)25銅(tong)芯：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低(di)壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時(shi)間運行(xing)對電機有(you)影響，建議使用(yong)35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其(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，末端為366V

可以(yi)正常使用(變壓器(qi)電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負(fu)荷額定(ding)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(ke)采(cai)用25mm2的銅電纜(lan)算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)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變壓器，低壓柜在距(ju)離變壓器200米處。問變壓器到低壓柜電壓需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出(chu)電流(liu)(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(yun)許(xu)電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降為20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓(ya)器，最(zui)大(da)工作電流約80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

如果到(dao)達(da)配電柜的(de)電壓(ya)要(yao)求(qiu)不低于380V的(de)話，可用35平方(fang)銅(tong)電纜或50平方(fang)鋁電纜。

如果到達配電(dian)(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話，可用70平(ping)方銅(tong)電(dian)(dian)(dian)纜或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于370V的話(hua)，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相交流線(xian)(xian)路電壓降計算方法：電流*每根導線(xian)(xian)阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)線的(de)阻(zu)抗分為(wei)容抗、感抗和(he)電(dian)阻(zu)。一(yi)般低(di)壓導(dao)(dao)線截面積線路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線截面積*導(dao)(dao)線長度(du)。在這里(li)，銅是(shi)0.0175*截面積*230，鋁是(shi) 0.029*截面積*230。

一(yi)般情況下連續長時(shi)間運行(xing)的(de)設備電纜規格(ge)選大一(yi)級(ji)。確(que)保電壓波動的(de)情況下，設備穩(wen)定運行(xing)。