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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意(yi)思。電(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導體存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為此，不管導體采用(yong)哪種材料(liao)(銅/鋁(lv))都會造成(cheng)線(xian)路(lu)一定的電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)，而(er)這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不大于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時(shi)一般是(shi)不會對線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)力驅(qu)動產生后(hou)果的。

例(li)如380V的線路，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也即電路電壓(ya)不(bu)低于(yu)361V，就不(bu)會有很大(da)的問題。當然我們是希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然(ran)是不可(ke)(ke)避免，但我們總希(xi)望壓力(li)降是處于一(yi)個可(ke)(ke)接受的范(fan)圍內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一(yi)般(ban)來說，計(ji)算線路的(de)壓降并不復(fu)雜，可按以下步驟：

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(ya)(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(dao)體(ti)電(dian)阻率(lv)(銅(tong)芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標(biao)稱截面(mian)

3.計(ji)算(suan)線路壓降(jiang)(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式：△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)選取(qu)導(dao)(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)(dao)線的原則(ze)：

近距(ju)離按發熱條件(jian)限制導線截面(安全(quan)載流(liu)量)；

遠距離在安(an)全載流(liu)量的基礎上，按電(dian)壓(ya)損(sun)失(shi)條件(jian)選擇導線截面(mian)，要保(bao)證負荷點的工作電(dian)壓(ya)在合格范(fan)圍；

大負(fu)荷(he)按經濟電(dian)流密度選擇。

為保證導線(xian)(xian)長(chang)時間連(lian)續運行(xing)，所允(yun)許的電流密度(du)稱安全(quan)載(zai)流量(liang)(liang)。一般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量(liang)(liang)還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限(xian)溫度(du)、冷(leng)卻(que)條(tiao)件、敷(fu)設(she)條(tiao)件等綜(zong)合因素決定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)，距離短、截(jie)面(mian)積小、散(san)熱好、氣(qi)溫低等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能力強些，安全載流選上限；距離長(chang)、截(jie)面(mian)積大、散(san)熱不好、氣(qi)溫高、自然環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能力弱(ruo)些，安全載流選下(xia)限；

如導電能力(li)，裸導線(xian)強于絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強于電纜(lan)，埋于地下(xia)的(de)電纜(lan)強于敷設在地面(mian)的(de)電纜(lan)等等。

電壓降根據(ju)下列條件計算(suan)：

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

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計算(suan)電(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許(xu)電壓(ya)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(cai)用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相(xiang)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U=0.25*100=25，末端為350V

連續長(chang)時間(jian)運行對(dui)電機有(you)影響，建議(yi)使(shi)用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其壓降(jiang)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

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

50kw負荷(he)額(e)定(ding)電流

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

按安全載(zai)流量可采(cai)用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)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U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜在距離變壓(ya)器(qi)200米(mi)處。問變壓(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)(dian)流(端電(dian)(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)(ya)器，最大工(gong)作電流約80A，輸出(chu)電壓(ya)(ya)400V。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不低于390V的(de)話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到(dao)達配(pei)電柜的(de)電壓要求不(bu)低(di)于370V的(de)話，可(ke)用25平方銅電纜(lan)或(huo)35平方鋁電纜(lan)。

三相交流線(xian)(xian)路(lu)電壓降計算方法：電流*每(mei)根(gen)導線(xian)(xian)阻(zu)抗*1.732

導線(xian)的(de)阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一般低壓導線(xian)截面(mian)積線(xian)路只計算電(dian)(dian)阻(zu)，用導體(ti)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)*導線(xian)截面(mian)積*導線(xian)長(chang)度。在這里，銅(tong)是0.0175*截面(mian)積*230，鋁是 0.029*截面(mian)積*230。

一般情況(kuang)下(xia)連續長(chang)時(shi)間運行的設(she)備(bei)電纜(lan)規格選大一級。確保電壓波動的情況(kuang)下(xia)，設(she)備(bei)穩定運行。