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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電壓降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)意思(si)。電力(li)線路(lu)(lu)的(de)(de)電壓降(jiang)是(shi)因為(wei)導體(ti)存在(zai)電阻。正因為(wei)此(ci)，不(bu)(bu)管導體(ti)采用(yong)哪(na)種材料(銅/鋁)都會造(zao)成(cheng)線路(lu)(lu)一(yi)定的(de)(de)電壓損耗，而這種損耗(壓降(jiang))不(bu)(bu)大于本身電壓的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)(bu)會對線路(lu)(lu)的(de)(de)電力(li)驅動產生后果的(de)(de)。

例如380V的(de)(de)線路(lu)，如果電(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于(yu)361V，就不會有很大的(de)(de)問題(ti)。當然我們是希(xi)望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然是不(bu)可避(bi)免，但我們總希(xi)望壓力(li)降是處于(yu)一(yi)個可接受的(de)范圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的計算公式

一般來說，計算線路的壓降并不復(fu)雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電纜的標稱截面

3.計(ji)算線路壓降(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(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算壓降(jiang)，選(xuan)擇導線的(de)原則(ze)：

近(jin)距離按發熱條(tiao)件限(xian)制導(dao)線截面(安全載(zai)流量)；

遠(yuan)距離在安全(quan)載(zai)流量的(de)基(ji)礎上(shang)，按電壓損(sun)失條件(jian)選擇導線截面(mian)，要保證負荷點的(de)工作電壓在合格范圍；

大負荷按經濟(ji)電流密(mi)度選擇(ze)。

為保證導線長時間連續運行(xing)，所(suo)允許(xu)的(de)電(dian)流密(mi)度稱安全載(zai)流量。一般規(gui)定(ding)是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載(zai)流量還(huan)要根據導線的(de)芯線使用環境的(de)極限溫度、冷(leng)卻(que)條件、敷設(she)條件等綜合(he)因素(su)決(jue)定(ding)。

一般情況下，距離(li)短、截面(mian)積小、散(san)熱好、氣溫低等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能(neng)(neng)力強些，安全(quan)載(zai)流(liu)選(xuan)上(shang)限；距離(li)長、截面(mian)積大、散(san)熱不好、氣溫高(gao)、自然環境差等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能(neng)(neng)力弱些，安全(quan)載(zai)流(liu)選(xuan)下限；

如導電(dian)能力，裸(luo)導線強(qiang)(qiang)(qiang)于絕緣線，架空線強(qiang)(qiang)(qiang)于電(dian)纜，埋(mai)于地下(xia)的(de)電(dian)纜強(qiang)(qiang)(qiang)于敷(fu)設在地面的(de)電(dian)纜等等。

電(dian)壓降根據(ju)下列條件計(ji)算(suan)：

環境溫(wen)(wen)度40℃；導線溫(wen)(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單(dan)芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單(dan)相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(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(xing)？

采用vv電纜25銅芯：

去(qu)線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端(duan)電壓為400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間(jian)運行對(dui)電機有影響，建議使(shi)用35銅芯或者(zhe)50鋁(lv)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

可以(yi)正常使用(變壓(ya)(ya)器電(dian)壓(ya)(ya)段電(dian)壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷(he)額(e)定電(dian)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(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

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

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜在距離變壓(ya)器(qi)200米(mi)處。問變壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)壓為380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最(zui)大工作電流(liu)約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可用(yong)35平(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)纜(lan)或(huo)50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果(guo)到(dao)達配電柜的電壓要求不低(di)于390V的話，可用70平方(fang)銅電纜(lan)或95平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果(guo)到達(da)配電柜(ju)的(de)電壓要求不低于370V的(de)話(hua)，可用(yong)25平方銅(tong)電纜或35平方鋁電纜。

三相交(jiao)流線路(lu)電壓降計算方法(fa)：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)(zu)抗分為(wei)容抗、感抗和電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)(mian)積線路(lu)只計(ji)算電阻(zu)(zu)，用導(dao)體(ti)電阻(zu)(zu)率*導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)(mian)積*導(dao)線長(chang)度。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積*230。

一般情(qing)況下(xia)連續(xu)長(chang)時間運行的設(she)備(bei)電(dian)纜規格(ge)選大一級。確保電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況下(xia)，設(she)備(bei)穩定運行。