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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往下拉(la)”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)是因為導(dao)體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因為此(ci)，不(bu)(bu)管導(dao)體(ti)采用哪種(zhong)(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會造成線(xian)(xian)路一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)壓損耗，而這種(zhong)(zhong)損耗(壓降(jiang))不(bu)(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時一(yi)般是不(bu)(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產生后果(guo)的(de)(de)。

例(li)如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓(ya)不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會(hui)有(you)很大的(de)問(wen)題。當然我們(men)是希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是(shi)一種電力(li)損耗，雖然(ran)是(shi)不可避免(mian)，但我們總希望壓(ya)力(li)降是(shi)處于一個(ge)可接(jie)受的范圍(wei)內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般來說(shuo)，計算線路的壓(ya)降并不復雜(za)，可按以下(xia)步(bu)驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體(ti)電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面(mian)

3.計(ji)算線路壓降(最(zui)簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降計算(suan)公式(shi)：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計(ji)算壓降，選擇導(dao)線的原則：

近(jin)距離按(an)發熱條(tiao)件限制(zhi)導(dao)線截(jie)面(安全載流量)；

遠(yuan)距離(li)在安(an)全載流量的(de)基礎上，按電壓(ya)損(sun)失條件選擇導線截面，要保證負荷點的(de)工作電壓(ya)在合格(ge)范圍；

大負荷按經濟電流密度選擇。

為(wei)保證導線(xian)長時(shi)間(jian)連續運行，所允許的電流密度稱(cheng)安全(quan)載流量。一(yi)般規定(ding)是：銅線(xian)選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流量還要根(gen)據(ju)導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決(jue)定(ding)。

一般(ban)情況下(xia)(xia)，距離短、截面積小(xiao)、散熱(re)好、氣溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電能力強些(xie)(xie)，安全載流選上限；距離長、截面積大、散熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差(cha)等，導(dao)線的導(dao)電能力弱些(xie)(xie)，安全載流選下(xia)(xia)限；

如導電能力，裸導線(xian)(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣(yuan)線(xian)(xian)，架空(kong)線(xian)(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強(qiang)(qiang)于(yu)敷設在地面的電纜(lan)等等。

電(dian)壓降根據下列條件計算：

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

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長(chang)度(du)(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓降(jiang)：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(mi)，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

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

單(dan)線壓降(jiang)為20V，2相為40V，變壓器低壓端(duan)電壓為400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為U=0.25*100=25，末端(duan)為350V

連續長時間運(yun)行對電機有(you)影響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降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366V

可以正常(chang)使用(變壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅(tong)電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器(qi)，低壓柜在距離(li)變(bian)壓器(qi)200米處。問變(bian)壓器(qi)到(dao)低壓柜電壓需達到(dao)390V，需多粗(cu)電纜？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電(dian)(dian)線(xian)(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(dao)線截面：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(bian)壓(ya)(ya)器，最大工作(zuo)電流約80A，輸出電壓(ya)(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于380V的話，可用35平方(fang)銅電(dian)纜或(huo)50平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜或(huo)95平方(fang)鋁電(dian)纜。

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

三相(xiang)交流線路電壓降計(ji)算(suan)方法：電流*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線截面積線路只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)線截面積*導(dao)線長度(du)。在這里，銅是0.0175*截面積*230，鋁是 0.029*截面積*230。

一般情(qing)況下連(lian)續長時間(jian)運行的設備電纜規(gui)格選大一級。確保電壓波動的情(qing)況下，設備穩(wen)定運行。