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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉(la)”的(de)意思(si)。電(dian)力(li)(li)線路的(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)因為導體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正(zheng)因為此，不管導體(ti)采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路一定的(de)電(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降)不大于本(ben)身電(dian)壓(ya)的(de)5%時一般(ban)是(shi)(shi)不會對(dui)線路的(de)電(dian)力(li)(li)驅動產生后果的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V，就不會有很(hen)大的問題。當然我們是(shi)希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓力(li)間本身是一種電力(li)損耗，雖然(ran)是不可(ke)避免，但我(wo)們總希(xi)望壓力(li)降是處于(yu)一個可(ke)接受的范(fan)圍內。

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線路電壓降的(de)計算(suan)公式(shi)

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不(bu)復(fu)雜，可按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦(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)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的(de)標稱截面

3.計(ji)算線路壓(ya)降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電(dian)流；L-線(xian)路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導線再(zai)計算(suan)壓降(jiang)，選(xuan)擇導線的(de)原(yuan)則：

近距離按發熱條件(jian)限(xian)制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距離(li)在安全載流量的基(ji)礎上，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導線截(jie)面，要保證負荷點的工(gong)作電(dian)壓(ya)在合格范圍；

大負荷(he)按經濟電(dian)流密度選(xuan)擇(ze)。

為保證導(dao)線(xian)長時間連續運行，所允(yun)許的(de)電流密度(du)(du)稱安全載流量(liang)。一般規(gui)定是(shi)：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量(liang)還要根據導(dao)線(xian)的(de)芯(xin)線(xian)使用環境的(de)極(ji)限溫度(du)(du)、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合因素(su)決定。

一般情(qing)況下(xia)，距離短(duan)、截面積小、散熱好、氣溫低等(deng)，導線的(de)導電(dian)(dian)能力(li)強些，安全(quan)載(zai)流(liu)選上限；距離長、截面積大(da)、散熱不好、氣溫高、自然環境差等(deng)，導線的(de)導電(dian)(dian)能力(li)弱些，安全(quan)載(zai)流(liu)選下(xia)限；

如導電(dian)(dian)能力，裸導線強于(yu)絕(jue)緣線，架空線強于(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下的電(dian)(dian)纜(lan)強于(yu)敷(fu)設(she)在(zai)地面(mian)的電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據下列條件計算：

環境(jing)溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率(lv)因數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-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相(xiang)時允許電壓(ya)降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

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

采用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(dan)線壓(ya)降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓(ya)器(qi)低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末端(duan)為350V

連續(xu)長時間(jian)運行對(dui)電機有影響，建議(yi)使用35銅(tong)芯或(huo)者50鋁線(xian)。

25銅(tong)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(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段(duan)電壓(ya)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(an)全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)35mm2的銅電纜(lan)，算(suan)電壓(ya)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(bian)(bian)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離(li)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定輸出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)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，單根導線電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線阻(zu)率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作(zuo)電流約(yue)80A，輸出電壓400V。

如果到(dao)達配電柜(ju)的電壓(ya)要求不低于380V的話，可用(yong)35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓(ya)要求不低(di)于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的(de)電壓(ya)要求不低于370V的(de)話，可(ke)用(yong)25平方銅電纜(lan)或35平方鋁(lv)電纜(lan)。

三(san)相(xiang)交流(liu)線(xian)路電壓降計算方法：電流(liu)*每根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的阻(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和(he)電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線路(lu)只計算(suan)電阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線長度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)(yi)般(ban)情況下連續長(chang)時(shi)間運(yun)行(xing)(xing)的設備電(dian)纜規格選大(da)一(yi)(yi)級(ji)。確保電(dian)壓波動的情況下，設備穩(wen)定運(yun)行(xing)(xing)。