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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)因(yin)為導體存在電(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)(bu)管(guan)導體采用哪(na)種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路一(yi)定的(de)電(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)，而(er)這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)(bu)大(da)于本身電(dian)壓(ya)的(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)(bu)會對線(xian)路的(de)電(dian)力(li)驅動產生后(hou)果(guo)的(de)。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)為19V，也即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓(ya)(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會有很(hen)大的(de)問題。當然我們是希(xi)望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是一(yi)種電力損耗(hao)，雖(sui)然(ran)是不(bu)可避免，但我們總希(xi)望壓力降是處于一(yi)個(ge)可接受的(de)范(fan)圍內。

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線(xian)路電(dian)壓降的計算公式

一般來(lai)說(shuo)，計(ji)算線(xian)路的(de)壓降(jiang)并不復雜(za)，可(ke)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(千瓦(wa))；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)(dao)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)(dao)體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(米)；S-電纜的標稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流(liu)；L-線(xian)路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再(zai)計算壓(ya)降，選擇導線的(de)原則(ze)：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距離(li)在安全(quan)載流量的基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇導線截(jie)面，要保證負荷點的工作電壓(ya)在合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流密度(du)選擇。

為保證導線(xian)長時間連續運(yun)行，所允(yun)許的(de)電流密(mi)度稱安全載流量。一般規定是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還(huan)要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合因素決定。

一般情(qing)況下(xia)，距離(li)短、截面積(ji)小、散熱好(hao)、氣溫低等(deng)，導線的導電能力強些，安全載流(liu)選(xuan)上限；距離(li)長、截面積(ji)大(da)、散熱不(bu)好(hao)、氣溫高、自然(ran)環(huan)境差等(deng)，導線的導電能力弱些，安全載流(liu)選(xuan)下(xia)限；

如(ru)導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線，架空(kong)線強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)(yu)地下的(de)電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的(de)電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算：

環(huan)境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否(fou)可(ke)行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

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

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對電機有影響(xiang)，建議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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366V

可(ke)以正常使(shi)用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負(fu)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(liang)可(ke)采用25mm2的銅(tong)電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變壓(ya)器額定(ding)輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)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)(dian)壓為380V時，線與線電(dian)(dian)壓降為20V，單根(gen)導線電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻(zu)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(de)變壓器(qi)，最大(da)工作(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如果(guo)到達(da)配(pei)電柜的(de)(de)電壓要求(qiu)不低于380V的(de)(de)話，可用35平方(fang)銅電纜(lan)或50平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果(guo)到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于390V的話(hua)，可用70平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)370V的(de)話，可用25平方(fang)銅(tong)電(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三相(xiang)交流線(xian)路電(dian)壓降(jiang)計算方(fang)法：電(dian)流*每根導(dao)線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線的阻抗分為容抗、感抗和電(dian)阻。一般低(di)壓導(dao)線截(jie)面積線路只計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率(lv)*導(dao)線截(jie)面積*導(dao)線長度。在(zai)這里(li)，銅(tong)是0.0175*截(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)面積*230。

一般(ban)情況下連續(xu)長(chang)時間運行的(de)設備電纜(lan)規格選大(da)一級。確保電壓波動的(de)情況下，設備穩定(ding)運行。