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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電力(li)線路(lu)的(de)(de)(de)電壓降(jiang)是因為導體(ti)存在(zai)電阻。正(zheng)因為此，不(bu)管導體(ti)采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都(dou)會造(zao)成(cheng)線路(lu)一定的(de)(de)(de)電壓損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓降(jiang))不(bu)大于本身(shen)電壓的(de)(de)(de)5%時一般是不(bu)會對線路(lu)的(de)(de)(de)電力(li)驅動產生后果的(de)(de)(de)。

例如380V的線路，如果(guo)電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會(hui)有很大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身(shen)是(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避(bi)免，但我們總希(xi)望(wang)壓力(li)降是(shi)處于一個可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降的計算公式(shi)

一般(ban)來說，計(ji)算線路的壓降并(bing)不復(fu)雜(za)，可(ke)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(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)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(xian)路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最(zui)簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計(ji)算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導(dao)線(xian)再(zai)計算壓降，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原(yuan)則：

近(jin)距離按(an)發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距離在安全載流量的基(ji)礎上(shang)，按電壓(ya)損失條(tiao)件選(xuan)擇導線截面，要(yao)保證負荷點的工作電壓(ya)在合格范圍；

大(da)負荷按(an)經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導(dao)線長時間(jian)連續運行，所(suo)允許(xu)的電流(liu)密(mi)度(du)稱安全(quan)(quan)載(zai)流(liu)量(liang)。一般規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全(quan)(quan)載(zai)流(liu)量(liang)還要根據導(dao)線的芯(xin)線使用環境(jing)的極限溫(wen)度(du)、冷(leng)卻條件(jian)、敷(fu)設(she)條件(jian)等綜(zong)合因素決定。

一般情況(kuang)下，距離短、截面積小、散熱好、氣(qi)溫低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力強些(xie)，安(an)全載流選上限(xian)；距離長、截面積大、散熱不好、氣(qi)溫高、自然環境差(cha)等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力弱些(xie)，安(an)全載流選下限(xian)；

如導電(dian)(dian)能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣(yuan)線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)地(di)下的(de)電(dian)(dian)纜強(qiang)于(yu)敷(fu)設在(zai)地(di)面的(de)電(dian)(dian)纜等等。

電壓(ya)降根據下列條(tiao)件計算：

環(huan)境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單(dan)芯(xin)，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許(xu)降壓(ya)降百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許(xu)電(dian)壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采(cai)用(yong)vv電纜(lan)25銅芯：

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

單線壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降(jiang)為U=0.25*100=25，末端為350V

連續(xu)長時間運行對電機有影響(xiang)，建議使用(yong)35銅芯(xin)或(huo)者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降(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(ke)以正常使(shi)用(變(bian)壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流(liu)量可采用(yong)25mm2的銅電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜在距離(li)變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到低壓(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)需達(da)到390V，需多粗電(dian)(dian)纜(lan)？

55KVA變(bian)壓(ya)器額定輸出電流(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單(dan)根(gen)導線(xian)電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)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(bian)壓器，最(zui)大工作(zuo)電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到(dao)達配(pei)電柜的電壓(ya)要求不低(di)于380V的話(hua)，可用35平方(fang)(fang)銅電纜或50平方(fang)(fang)鋁電纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于(yu)390V的(de)話(hua)，可用70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。

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

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

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和(he)電阻(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)(xian)路(lu)只計(ji)算電阻(zu)，用(yong)導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅(tong)是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一般情(qing)況下(xia)連(lian)續長時間運行的(de)設(she)備電纜(lan)規(gui)格選大一級(ji)。確保電壓波動的(de)情(qing)況下(xia)，設(she)備穩定運行。