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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)力線(xian)(xian)路的(de)(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)阻。正因為此，不管導(dao)體采(cai)用哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)(xian)路一(yi)定(ding)的(de)(de)電(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)，而這(zhe)種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不大(da)于本身電(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般(ban)是(shi)不會對(dui)線(xian)(xian)路的(de)(de)電(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)(de)。

例如380V的線路，如果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓不(bu)(bu)低于(yu)361V，就(jiu)不(bu)(bu)會有很大的問(wen)題。當然我們是希(xi)望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身是(shi)一(yi)(yi)種電力損耗，雖然(ran)是(shi)不可(ke)避免，但我們總希望壓力降是(shi)處于一(yi)(yi)個(ge)可(ke)接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降并不復雜，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(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(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(zu)率(lv)(銅芯(xin)電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜(lan)的(de)標稱(cheng)截面

3.計算線路壓(ya)降(jiang)(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電(dian)流(liu)；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線(xian)再計(ji)算壓降，選擇導線(xian)的原則：

近距(ju)離按發熱條件(jian)限(xian)制導線(xian)截面(安全載流量(liang))；

遠(yuan)距離在安(an)全載流量的基礎上，按(an)電(dian)壓損失條件(jian)選(xuan)擇(ze)導線截(jie)面，要保證負荷點的工作電(dian)壓在合格范圍；

大(da)負荷(he)按(an)經濟電流密度選擇(ze)。

為保證導線長時(shi)間(jian)連(lian)續運行，所允許(xu)的電流密度(du)稱安(an)全(quan)載(zai)流量。一般(ban)規定是(shi)：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載(zai)流量還要(yao)根據導線的芯線使用環(huan)境的極(ji)限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等(deng)綜合因(yin)素決定。

一般情(qing)況下，距(ju)(ju)離(li)短、截面積(ji)小(xiao)、散熱好、氣(qi)溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強(qiang)些，安全載(zai)流選上(shang)限；距(ju)(ju)離(li)長、截面積(ji)大、散熱不(bu)好、氣(qi)溫高(gao)、自然環境差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些，安全載(zai)流選下限；

如導電能(neng)力，裸導線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)(yu)(yu)絕緣線(xian)(xian)，架空(kong)線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)(yu)(yu)電纜，埋于(yu)(yu)(yu)地(di)下(xia)的(de)(de)電纜強(qiang)于(yu)(yu)(yu)敷(fu)設在地(di)面的(de)(de)電纜等等。

電壓降根據(ju)下列條件(jian)計(ji)算：

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

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜(lan)25銅(tong)芯(xin)：

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

單(dan)線壓降為20V，2相(xiang)為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或(huo)者(zhe)50鋁(lv)線。

25銅芯其(qi)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(duan)為(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段(duan)電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按(an)安全載流量可采用25mm2的銅電纜(lan)算(suan)電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電(dian)(dian)纜，算電(dian)(dian)壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需(xu)達(da)到(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處(chu)允許(xu)電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根(gen)導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到(dao)達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于380V的話(hua)，可用35平方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或50平方(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電柜的電壓要求不低于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電纜或95平(ping)方(fang)鋁電纜。

如(ru)果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓(ya)要(yao)求不低于370V的話，可用(yong)25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)線路電壓(ya)降計算方法：電流(liu)*每(mei)根導(dao)線阻(zu)抗*1.732

導線(xian)的阻抗(kang)(kang)分(fen)為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電(dian)(dian)阻。一般低壓導線(xian)截面積線(xian)路只計算(suan)電(dian)(dian)阻，用導體電(dian)(dian)阻率*導線(xian)截面積*導線(xian)長(chang)度。在這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截面積*230，鋁是(shi) 0.029*截面積*230。

一般情(qing)況下連續(xu)長時(shi)間運(yun)(yun)行(xing)的(de)設備(bei)電纜規(gui)格(ge)選大一級。確保電壓波動的(de)情(qing)況下，設備(bei)穩定(ding)運(yun)(yun)行(xing)。