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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往下(xia)拉(la)”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力線(xian)(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)(shi)(shi)因(yin)為導(dao)體(ti)存(cun)在電(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管(guan)導(dao)體(ti)采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線(xian)(xian)路一定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一般是(shi)(shi)(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不(bu)低于361V，就不(bu)會(hui)有很(hen)大的問題。當然我們(men)是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間本身是一種電力(li)損耗，雖然是不可避免，但(dan)我(wo)們總希(xi)望壓力(li)降是處(chu)于一個可接(jie)受(shou)的(de)范圍(wei)內。

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線路(lu)電壓降的計算公式

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

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦)；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(zhong)：ρ-導體電阻率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(du)(米(mi))；S-電纜的(de)標稱(cheng)截面

3.計(ji)算線路壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算壓降，選(xuan)擇(ze)導線的原則：

近距離(li)按發(fa)熱條件限制導線截面(mian)(安(an)全載(zai)流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的基礎上，按(an)電壓損失條件選擇導線截面，要保(bao)證負荷點的工作電壓在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流(liu)密度選擇。

為保證導線(xian)長時間連續(xu)運行，所允(yun)許的(de)電流(liu)密(mi)度(du)稱安全(quan)載流(liu)量(liang)。一(yi)般規定是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量(liang)還(huan)要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用(yong)環境的(de)極限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因(yin)素決定。

一般情況下，距離(li)短(duan)、截(jie)面積小、散熱好、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力強些(xie)，安(an)全載流(liu)選上限；距離(li)長(chang)、截(jie)面積大、散熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環(huan)境(jing)差等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力弱些(xie)，安(an)全載流(liu)選下限；

如導電(dian)能(neng)力，裸(luo)導線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋(mai)于(yu)地(di)下的(de)電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷(fu)設在地(di)面的(de)電(dian)纜等等。

電(dian)壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流(liu)或計算(suan)電流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)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線是否可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)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(xu)長時間運行(xing)對電(dian)機有(you)影(ying)響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其(qi)壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使用(變壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)電流(liu)

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

按安全載流量(liang)可采用25mm2的銅電纜(lan)算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜(lan)，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單根線阻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(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器(qi)，最大工作電流約80A，輸出(chu)電壓400V。

如果(guo)到(dao)達配電柜(ju)的電壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平方銅(tong)電纜(lan)或(huo)50平方鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達配(pei)電(dian)柜的(de)(de)電(dian)壓要(yao)求不低(di)于390V的(de)(de)話，可用(yong)70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電柜(ju)的電壓要求不(bu)低于370V的話，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相交流線路電壓降計算方法：電流*每(mei)根(gen)導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電阻(zu)(zu)。一(yi)般低壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面積(ji)線(xian)路只計算電阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)*230。

一般情況下(xia)連續(xu)長時間運行的設備(bei)(bei)電纜規格選大一級。確保電壓波動的情況下(xia)，設備(bei)(bei)穩定運行。