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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓降，“drop”是“往下拉(la)”的意思。電(dian)力(li)線路的電(dian)壓降是因為(wei)導(dao)體存在電(dian)阻。正因為(wei)此(ci)，不管導(dao)體采用哪(na)種材(cai)料(銅/鋁)都會造成線路一定(ding)的電(dian)壓損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓降)不大于本身電(dian)壓的5%時一般是不會對線路的電(dian)力(li)驅動產生(sheng)后(hou)果的。

例如380V的線路，如果(guo)電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會有很大的問題(ti)。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一種電力損耗，雖然是不可避(bi)免，但我們總希望壓力降是處于一個可接(jie)受(shou)的范圍(wei)內。

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線路電(dian)壓降的計算公(gong)式

一般來說(shuo)，計算(suan)線路的壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(lv)(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體(ti)電(dian)(dian)(dian)阻率(lv)(銅芯(xin)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電(dian)(dian)(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算線路(lu)壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則：

近距(ju)離按發(fa)熱條件限制導線截(jie)面(安全載(zai)流量(liang))；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上(shang)，按電壓損失條(tiao)件(jian)選擇導線截面，要保證負荷點的(de)工作電壓在合(he)格范圍；

大負荷按(an)經濟(ji)電流密度(du)選擇。

為保證導(dao)(dao)線長(chang)時間連續運行(xing)，所(suo)允許的電流密(mi)度稱安全(quan)載流量。一般規定是(shi)：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全(quan)載流量還要根據導(dao)(dao)線的芯線使用環境(jing)的極(ji)限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜(zong)合因素決定。

一(yi)般情況下(xia)，距離短、截面積(ji)(ji)小、散熱好(hao)、氣(qi)溫低等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強些，安全(quan)載(zai)流選(xuan)上限；距離長、截面積(ji)(ji)大、散熱不(bu)好(hao)、氣(qi)溫高、自然環境(jing)差(cha)等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些，安全(quan)載(zai)流選(xuan)下(xia)限；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)(qiang)于(yu)電纜，埋于(yu)地下的(de)電纜強(qiang)(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算(suan)：

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

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)流或計(ji)算電(dian)(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變(bian)壓器低壓端電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機(ji)有影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

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(wei)366V

可以正常(chang)使用(變壓器電壓段電壓為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(zai)流量可(ke)采用25mm2的銅電纜(lan)算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(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

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)，低壓柜在距離變壓器(qi)200米處。問變壓器(qi)到低壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜(lan)？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單(dan)根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電(dian)流(liu)約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于380V的話，可用35平(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于390V的話(hua)，可用70平(ping)方銅電(dian)纜或95平(ping)方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不(bu)低(di)于(yu)370V的(de)話，可用25平(ping)方(fang)(fang)銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方(fang)(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

三相交流線(xian)路(lu)電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線(xian)阻(zu)抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)(dao)線的(de)阻(zu)抗分為容抗、感抗和(he)電阻(zu)。一(yi)般低壓導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積線路只計算電阻(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體電阻(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)(dao)線長度。在這里，銅是(shi)(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁(lv)是(shi)(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下連續長時(shi)間運(yun)(yun)行(xing)的設備(bei)電(dian)纜規格選(xuan)大一(yi)級。確(que)保電(dian)壓波動的情(qing)況(kuang)下，設備(bei)穩定運(yun)(yun)行(xing)。