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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)力線路的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)(shi)因(yin)為導體存在電(dian)阻。正因(yin)為此，不管(guan)導體采用哪(na)種材料(銅(tong)/鋁(lv))都會造成線路一(yi)定的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降)不大于本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不會對線路的(de)(de)(de)電(dian)力驅動產生后果的(de)(de)(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電壓降(jiang)為19V，也(ye)即電路電壓不低于361V，就(jiu)不會有很大的問題。當然我們是(shi)希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一種電力損(sun)耗，雖然是不可避(bi)免，但(dan)我們總希望壓力降(jiang)是處于一個可接受(shou)的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不復雜，可按(an)以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體電阻率(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的標稱截面(mian)

3.計算線路壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓(ya)降計(ji)算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電(dian)流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算(suan)壓降(jiang)，選(xuan)擇導線的原則：

近距離按發熱條件(jian)限制導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安(an)全載流量的(de)基礎上，按電(dian)壓損失(shi)條件(jian)選擇導線截(jie)面(mian)，要保(bao)證負荷點的(de)工作電(dian)壓在合格范(fan)圍；

大負荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長時間連續運行，所允(yun)許的(de)電流密度稱安全載(zai)流量。一般規定是(shi)：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流量還要根據導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用(yong)環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合(he)因素決定。

一般情況下，距離短、截面積小、散(san)熱好、氣溫(wen)低(di)等，導線的(de)導電能力強些，安(an)全載流(liu)選上限(xian)；距離長、截面積大、散(san)熱不好、氣溫(wen)高、自(zi)然環境(jing)差等，導線的(de)導電能力弱些，安(an)全載流(liu)選下限(xian)；

如導(dao)電(dian)能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強于電(dian)纜，埋于地下的(de)電(dian)纜強于敷(fu)設在(zai)地面的(de)電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓(ya)降根據下列條件計算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分數(shu)≤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-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(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(yong)vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線(xian)壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電(dian)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

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

25銅芯其(qi)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366V

可以正常使用(yong)(變壓(ya)(ya)器(qi)電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)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(an)安(an)全載流量(liang)可采用25mm2的(de)銅電纜算(suan)電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅(tong)電纜(lan)，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低壓柜(ju)在(zai)距離變壓器200米處。問變壓器到低壓柜(ju)電(dian)壓需(xu)達到390V，需(xu)多粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓器(qi)額(e)定輸(shu)出電(dian)流(端(duan)電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓(ya)降為(wei)20V，單(dan)根導線(xian)(xian)電壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯(xin)電線(xian)(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(dao)線截(jie)面(mian)：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，最大工作(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜(ju)的電壓要求不低于380V的話(hua)，可(ke)用(yong)35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求(qiu)不低(di)于390V的話，可用70平(ping)方銅(tong)電(dian)(dian)纜或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到(dao)達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于370V的話，可用25平方(fang)(fang)銅(tong)電(dian)纜或(huo)35平方(fang)(fang)鋁電(dian)纜。

三相交流線路(lu)電壓降(jiang)計算方法：電流*每根導(dao)線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電阻。一般(ban)低壓(ya)導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)線路(lu)只計(ji)算電阻，用(yong)導(dao)體電阻率*導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線長(chang)度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般(ban)情(qing)況下連續長(chang)時間運(yun)行的設備電纜規格選大一級(ji)。確保電壓波動的情(qing)況下，設備穩定運(yun)行。