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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為(wei)導體存在電(dian)(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而(er)這(zhe)種損耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)會對線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓不低于361V，就不會有(you)很(hen)大的問題(ti)。當然(ran)我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身(shen)是一種電力損耗，雖然是不可(ke)避(bi)免，但(dan)我們總希望壓力降是處于(yu)一個可(ke)接(jie)受(shou)的范(fan)圍(wei)內(nei)。

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線路電壓降(jiang)的計算公式(shi)

一般來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(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(xin)電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長度(米)；S-電纜(lan)的(de)標(biao)稱截(jie)面(mian)

3.計算線路壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；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)計算壓降，選擇導線的(de)原則(ze)：

近距離按(an)發(fa)熱條件(jian)限制(zhi)導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在安(an)全(quan)載流(liu)量的基礎上，按電(dian)壓損失條件選擇(ze)導(dao)線截面(mian)，要保證負荷(he)點的工作電(dian)壓在合格范(fan)圍；

大(da)負荷按經(jing)濟電流(liu)密度選擇。

為保證導線長(chang)時間連續運行，所允許的電流(liu)密度稱安全載流(liu)量。一般規定是(shi)：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要根據導線的芯線使(shi)用環境的極限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素決定。

一般情況下，距離短、截(jie)面(mian)積小、散熱好、氣溫低等(deng)，導線(xian)的(de)導電能(neng)力強些，安(an)全載(zai)流選(xuan)上(shang)限；距離長、截(jie)面(mian)積大、散熱不好、氣溫高(gao)、自然環境差(cha)等(deng)，導線(xian)的(de)導電能(neng)力弱(ruo)些，安(an)全載(zai)流選(xuan)下限；

如導(dao)電能(neng)力，裸導(dao)線(xian)(xian)(xian)強于絕(jue)緣線(xian)(xian)(xian)，架空(kong)線(xian)(xian)(xian)強于電纜，埋于地(di)下的(de)電纜強于敷設在地(di)面的(de)電纜等等。

電壓降根據下列條件計算(suan)：

環(huan)境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末(mo)端(duan)允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為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(dian)壓(ya)為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連(lian)續長時(shi)間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降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(duan)為366V

可以正常使用(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)

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

按安全載(zai)流量可采用25mm2的銅電纜(lan)算(suan)電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損(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(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)(ya)(ya)器200米處(chu)。問(wen)變壓(ya)(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗(cu)電纜？

55KVA變壓(ya)器(qi)額定輸出電(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(chu)允(yun)許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導線電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(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的變壓(ya)器，最(zui)大工作電流約(yue)80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話(hua)，可用(yong)35平(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于390V的話，可用70平(ping)(ping)方銅電(dian)纜或(huo)95平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜。

如(ru)果(guo)到達配電柜的電壓(ya)要求不低于370V的話，可(ke)用25平方(fang)(fang)銅(tong)電纜或35平方(fang)(fang)鋁電纜。

三相交(jiao)流線(xian)路電壓降計算方(fang)法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積線(xian)(xian)路只計算(suan)電(dian)(dian)阻(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截面(mian)積*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截面(mian)積*230。

一(yi)般情(qing)況下(xia)連續長時間運(yun)行(xing)的(de)設備電纜規格選大一(yi)級。確保電壓波動的(de)情(qing)況下(xia)，設備穩定運(yun)行(xing)。