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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線路的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)因(yin)為導(dao)體存(cun)在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管導(dao)體采用哪(na)種材料(liao)(銅(tong)/鋁(lv))都(dou)會造成線路一定(ding)的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓損耗，而這(zhe)種損耗(壓降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的5%時一般是(shi)不(bu)會對線路的電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅(qu)動產(chan)生后果(guo)的。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于(yu)361V，就不會有(you)很大的問題。當然(ran)我們是希望(wang)這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力(li)(li)間本身(shen)是一種(zhong)電(dian)力(li)(li)損耗，雖然是不可避(bi)免，但(dan)我們(men)總(zong)希望壓力(li)(li)降是處于一個可接(jie)受的范圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以(yi)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)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(su)(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(tong)芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標(biao)稱截(jie)面(mian)

3.計(ji)算線路壓降(最(zui)簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流(liu)；L-線(xian)路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算壓降(jiang)，選擇(ze)導(dao)線的原則：

近距離(li)按發熱(re)條件限(xian)制導線(xian)截(jie)面(mian)(安全載流(liu)量)；

遠距離在安全載流量的基礎(chu)上，按電壓損失條件選擇(ze)導線截(jie)面，要(yao)保證負荷(he)點的工作電壓在合格范圍(wei)；

大負荷按經濟電(dian)流密度選擇(ze)。

為(wei)保(bao)證導線(xian)(xian)(xian)長時間連續運行，所允許的(de)(de)電流(liu)密度稱安(an)全(quan)載流(liu)量。一般(ban)規定是：銅線(xian)(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量還要(yao)根據導線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)芯線(xian)(xian)(xian)使用環(huan)境(jing)的(de)(de)極限溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等綜合因素(su)決(jue)定。

一般情況下，距離(li)短、截面積小、散(san)熱(re)好、氣溫(wen)低(di)等，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安(an)全載(zai)流選(xuan)上限；距離(li)長、截面積大、散(san)熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然(ran)環境差(cha)等，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安(an)全載(zai)流選(xuan)下限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電(dian)纜，埋于地(di)下(xia)的(de)電(dian)纜強(qiang)于敷設在地(di)面的(de)電(dian)纜等等。

電壓降根據下列條件計(ji)算：

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

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓(ya)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-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允(yun)許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用(yong)25MM2線(xian)是否可行？

采用vv電(dian)纜25銅(tong)芯：

去線(xian)阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓器低壓端(duan)電壓為(wei)(wei)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(xing)對電機有影響(xiang)，建議使用35銅芯或(huo)者50鋁線。

25銅芯(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(duan)為366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)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)流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用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(ju)離變壓(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜電壓(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓(ya)為380V時，線與線電壓(ya)降(jiang)為20V，單根導(dao)線電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話，可(ke)用35平方銅(tong)電(dian)纜(lan)(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于390V的話，可用(yong)70平方銅(tong)電(dian)(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于370V的(de)話，可用25平方銅電纜(lan)或35平方鋁電纜(lan)。

三相交流線路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的(de)阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低壓(ya)導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積線路(lu)只計算電阻，用(yong)導(dao)(dao)體電阻率*導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積*導(dao)(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)(jie)面積*230。

一(yi)般情況(kuang)下(xia)連續(xu)長時間運(yun)(yun)行(xing)的設(she)備電(dian)(dian)纜規格選大一(yi)級。確保電(dian)(dian)壓波動的情況(kuang)下(xia)，設(she)備穩定運(yun)(yun)行(xing)。