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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的意思。電(dian)力(li)線路(lu)的電(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)因(yin)為導體(ti)(ti)存在電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此，不(bu)管導體(ti)(ti)采用哪種(zhong)(zhong)材料(liao)(銅/鋁(lv))都會(hui)造成(cheng)線路(lu)一定的電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這種(zhong)(zhong)損耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)大(da)于本身電(dian)壓(ya)(ya)的5%時一般是(shi)不(bu)會(hui)對(dui)線路(lu)的電(dian)力(li)驅(qu)動(dong)產生后果的。

例如380V的線路，如果電(dian)壓(ya)(ya)降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓(ya)(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會有很(hen)大(da)的問題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是一種電力損耗(hao)，雖(sui)然(ran)是不可避(bi)免，但我們總希望壓(ya)力降是處于一個可接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路電壓(ya)降的計算公式

一般來(lai)說，計(ji)算線路的壓降并不(bu)復雜，可按(an)以下步(bu)驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中(zhong)：ρ-導(dao)體電阻(zu)率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路(lu)壓降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路(lu)電流；L-線(xian)(xian)路(lu)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)離按發熱條件(jian)限制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的基礎上(shang)，按電壓(ya)損失條件選擇導線截面(mian)，要(yao)保(bao)證負荷點(dian)的工作電壓(ya)在合格范(fan)圍；

大負荷按經濟電(dian)流(liu)密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間(jian)連續運行，所允許的電流(liu)密度(du)(du)稱安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)。一(yi)般規定(ding)是(shi)：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)還要(yao)根據(ju)導(dao)線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度(du)(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定(ding)。

一般(ban)情況下，距離短、截(jie)面(mian)積(ji)小、散熱(re)好、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力強(qiang)些，安全載流選(xuan)(xuan)上限(xian)；距離長(chang)、截(jie)面(mian)積(ji)大(da)、散熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力弱些，安全載流選(xuan)(xuan)下限(xian)；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)(qiang)于絕緣(yuan)線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)(qiang)于電(dian)纜，埋于地下的(de)電(dian)纜強(qiang)(qiang)于敷設在地面的(de)電(dian)纜等等。

電(dian)壓降根據下列條件(jian)計算(suan)：

環境(jing)溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排(pai)列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計(ji)算(suan)電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電(dian)壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時(shi)允許(xu)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(shi)否可行？

采用(yong)vv電(dian)纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端(duan)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

連續長時(shi)間(jian)運行對(dui)電(dian)機(ji)有(you)影響，建議(yi)使用35銅(tong)芯(xin)或者50鋁線。

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

末端為370V

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

可(ke)以正常使用(變(bian)壓器電(dian)壓段電(dian)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(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅(tong)電纜，算(suan)電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低壓柜在距離變壓器200米處。問(wen)變壓器到(dao)(dao)低壓柜電壓需(xu)達到(dao)(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)出電(dian)流(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(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)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的變壓器，最(zui)大(da)工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到(dao)達(da)配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要(yao)求不(bu)低于380V的話，可用(yong)35平方銅電(dian)纜或(huo)50平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于370V的話，可(ke)用25平(ping)方銅電(dian)纜或(huo)35平(ping)方鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流線(xian)路電壓(ya)降計算方法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導線的阻(zu)抗分為容抗、感抗和(he)電阻(zu)。一般低(di)壓導線截(jie)面積線路只計算(suan)電阻(zu)，用導體電阻(zu)率*導線截(jie)面積*導線長度。在這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截(jie)面積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積*230。

一(yi)般情況下連續長時(shi)間(jian)運行(xing)的設備(bei)電纜規格選大(da)一(yi)級。確保(bao)電壓波動的情況下，設備(bei)穩定運行(xing)。