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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)力線路(lu)(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是因為(wei)導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不管導(dao)體采用哪(na)種(zhong)材料(銅/鋁)都(dou)會造成線路(lu)(lu)(lu)一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(hao)(壓(ya)(ya)降)不大于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是不會對線路(lu)(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的線路，如果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低于361V，就不會有很大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然是不可(ke)避免，但我們總(zong)希望壓力(li)降是處于(yu)一(yi)個可(ke)接受的范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計算公式(shi)

一(yi)般(ban)來說(shuo)，計(ji)算線(xian)路的(de)壓降并不(bu)復雜(za)，可按(an)以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜的標稱截(jie)面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算(suan)公式(shi)：△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？

先選取導(dao)(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)(dao)線的(de)原則：

近距離(li)按發(fa)熱條件限制(zhi)導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距離在(zai)安全載(zai)流量的(de)基礎(chu)上(shang)，按電(dian)壓(ya)損失條件選(xuan)擇導線截面，要保(bao)證負荷點的(de)工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范(fan)圍(wei)；

大負荷按(an)經(jing)濟電流密度選擇(ze)。

為保(bao)證導(dao)線長時間連續運行，所允許的電流(liu)密度稱安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)。一般規定(ding)是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)還要根據導(dao)線的芯線使用環境的極限(xian)溫度、冷(leng)卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等(deng)綜(zong)合(he)因素決定(ding)。

一般情(qing)況下，距(ju)(ju)離(li)短(duan)、截面積小、散熱(re)好、氣(qi)溫低(di)等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力強些，安全(quan)載流(liu)選上(shang)限；距(ju)(ju)離(li)長、截面積大、散熱(re)不好、氣(qi)溫高(gao)、自然環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力弱些，安全(quan)載流(liu)選下限；

如導電能力(li)，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下(xia)的電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設(she)在地面的電纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根據下列條件(jian)計算(suan)：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)(dian)流或(huo)計(ji)算電(dian)(dian)(dian)流(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅(tong)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20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)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

連續長時間運行對電機有影響，建(jian)議使用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(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可(ke)以正常使(shi)用(變壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流(liu)

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

按安全(quan)載流量可采用(yong)25mm2的(de)銅電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜(lan)，算(suan)電壓(ya)損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米(mi)處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額(e)定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允(yun)許電壓(ya)為(wei)(wei)380V時，線與線電壓(ya)降為(wei)(wei)20V，單根導(dao)線電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)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)變壓器，最大工作電(dian)(dian)流約80A，輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓400V。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不(bu)低(di)于380V的(de)話，可(ke)用(yong)35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電柜的電壓要(yao)求不(bu)低于390V的話，可(ke)用70平(ping)方銅電纜或(huo)95平(ping)方鋁電纜。

如(ru)果(guo)到達配(pei)電柜的電壓要求(qiu)不(bu)低(di)于370V的話，可用25平方(fang)銅電纜或35平方(fang)鋁電纜。

三相交(jiao)流線路(lu)電(dian)壓降計(ji)算方法：電(dian)流*每(mei)根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)線(xian)(xian)的(de)阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一般低壓(ya)導(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體(ti)電阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下(xia)連續長時間運行(xing)的(de)設備(bei)電纜規格選大(da)一(yi)級。確保電壓波動的(de)情況下(xia)，設備(bei)穩定運行(xing)。