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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的意(yi)思。電(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)因為(wei)導體存在(zai)電(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路(lu)一定的電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時(shi)一般是(shi)(shi)不(bu)會(hui)對(dui)線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)力驅動產生后(hou)果的。

例如380V的(de)線路，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也即(ji)電路電壓(ya)不低于361V，就不會有(you)很大的(de)問(wen)題(ti)。當然(ran)我們(men)是(shi)希(xi)望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是(shi)一(yi)種(zhong)電力損耗，雖(sui)然是(shi)不可(ke)避免，但我們總希望壓(ya)力降是(shi)處于一(yi)個可(ke)接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路(lu)電壓降(jiang)的計算公(gong)式

一般來說(shuo)，計算線路的壓(ya)降并不復雜，可(ke)按以下步驟(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)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜的(de)標稱截面

3.計(ji)算線(xian)路(lu)壓(ya)降(最(zui)簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公(gong)式(shi)：△U=2*I*R，I-線路(lu)電(dian)流；L-線路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線(xian)再計算壓降，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則：

近距(ju)離(li)按發熱條件限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距離(li)在安全(quan)載流(liu)量的基(ji)礎上，按(an)電壓損失(shi)條件選(xuan)擇導線截面，要保證負(fu)荷點(dian)的工作電壓在合格范圍；

大(da)負荷(he)按經(jing)濟(ji)電(dian)流密度選擇。

為保證導線(xian)長時(shi)間連續運行，所(suo)允許的電(dian)流(liu)密(mi)度稱安(an)全(quan)載流(liu)量。一般規定(ding)(ding)是(shi)：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量還要(yao)根據導線(xian)的芯線(xian)使用環(huan)境的極限溫度、冷卻(que)條件、敷設(she)條件等綜(zong)合因素決定(ding)(ding)。

一(yi)般情(qing)況下(xia)，距離(li)短、截面積(ji)小(xiao)、散(san)熱(re)好、氣溫(wen)低等(deng)，導線(xian)的(de)導電能力強些，安(an)全載(zai)流選(xuan)上限；距離(li)長、截面積(ji)大、散(san)熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導線(xian)的(de)導電能力弱些，安(an)全載(zai)流選(xuan)下(xia)限；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下(xia)的電(dian)纜(lan)強于(yu)敷設在地面的電(dian)纜(lan)等等。

電(dian)壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或(huo)計算電流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內(nei)電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否(fou)可行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器低(di)壓端電壓為400V

400-40=360V

鋁(lv)線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末端(duan)為350V

連續長時(shi)間運行對電機有影響，建(jian)議使用(yong)35銅芯(xin)或(huo)者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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(bian)壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段(duan)電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷(he)額定電流(liu)

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)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算(suan)電壓損失：

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)器，低壓(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達(da)到(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

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米處允(yun)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，

單根線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)，最大(da)工作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓(ya)400V。

如果到達配電柜的(de)電壓(ya)要求不低于380V的(de)話，可用35平方(fang)銅(tong)電纜(lan)或50平方(fang)鋁電纜(lan)。

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

如果到達(da)配(pei)電柜的電壓要求不低(di)于(yu)370V的話，可用25平方銅(tong)電纜或35平方鋁電纜。

三相交流線(xian)路電(dian)壓(ya)降(jiang)計算方法(fa)：電(dian)流*每根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線的(de)阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導(dao)線截面積線路只計算(suan)電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線截面積*導(dao)線長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截面積*230，鋁是(shi) 0.029*截面積*230。

一般(ban)情(qing)況下連續(xu)長時間運行的設備(bei)電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓(ya)波動的情(qing)況下，設備(bei)穩(wen)定運行。