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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(la)”的(de)(de)意(yi)思。電(dian)力線路(lu)的(de)(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)因為導體存在電(dian)阻。正因為此(ci)，不(bu)管導體采(cai)用(yong)哪種材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路(lu)一定的(de)(de)電(dian)壓(ya)損(sun)(sun)耗(hao)，而這種損(sun)(sun)耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對(dui)線路(lu)的(de)(de)電(dian)力驅動產生后果的(de)(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會(hui)有很大的問(wen)題。當然我(wo)們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是一(yi)種電(dian)力損(sun)耗，雖(sui)然是不(bu)可避(bi)免，但我們總(zong)希望壓(ya)力降是處于一(yi)個可接受的(de)范圍(wei)內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般來(lai)說，計算線路(lu)的壓(ya)降并不(bu)復雜，可按以下(xia)步驟(zou)：

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(ya)(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(dian)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(du)(米)；S-電(dian)(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電(dian)流；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算(suan)壓降(jiang)，選擇導線的原則：

近距離按發熱條件(jian)限制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的基礎上，按電(dian)壓損失條件選(xuan)擇(ze)導線(xian)截(jie)面(mian)，要保證負荷點的工作電(dian)壓在合格(ge)范圍；

大負(fu)荷(he)按(an)經濟電流密度選擇。

為保證導線(xian)(xian)長時間連續(xu)運(yun)行，所允許的電(dian)流密(mi)度(du)稱安全載流量。一般(ban)規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷(fu)設條件(jian)等(deng)綜合因素決定(ding)。

一(yi)般情況下，距離短(duan)、截面積小、散(san)熱好、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電(dian)能力(li)強些(xie)，安全載(zai)流(liu)選上限(xian)；距離長、截面積大、散(san)熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電(dian)能力(li)弱些(xie)，安全載(zai)流(liu)選下限(xian)；

如導電能(neng)力，裸導線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下的(de)電纜強于(yu)敷設在地(di)面的(de)電纜等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據(ju)下列條件(jian)計(ji)算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電(dian)纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計(ji)算電流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表(biao)內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相(xiang)時(shi)允(yun)許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用(yong)25MM2線是否(fou)可行？

采用vv電纜25銅芯：

去(qu)線(xian)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(di)壓(ya)端電壓(ya)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(lian)續長時間運行對電機有影響(xiang)，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

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，末端為366V

可以(yi)正(zheng)常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)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(liu)量可采(cai)用25mm2的銅電(dian)纜(lan)算電(dian)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35mm2的銅(tong)電纜，算(suan)電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓器，低壓柜在(zai)距離變(bian)(bian)壓器200米處。問變(bian)(bian)壓器到低壓柜電壓需(xu)(xu)達到390V，需(xu)(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器(qi)額定輸出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓(ya)降為(wei)20V，單根導線(xian)電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如(ru)果(guo)到達配電柜的電壓要求(qiu)不(bu)低(di)于380V的話，可(ke)用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁電纜(lan)。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低(di)于390V的話，可用70平方銅電(dian)纜或(huo)95平方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于(yu)370V的(de)話，可用25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三相交流線路(lu)電壓降計算(suan)方法：電流*每根導線阻抗(kang)*1.732

導線(xian)的阻抗分為容抗、感抗和(he)電阻。一般低壓導線(xian)截(jie)(jie)(jie)面積(ji)線(xian)路只計算電阻，用導體電阻率*導線(xian)截(jie)(jie)(jie)面積(ji)*導線(xian)長(chang)度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)(jie)(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下(xia)連(lian)續長時間運行的設備(bei)電(dian)纜規格(ge)選(xuan)大一(yi)級。確保(bao)電(dian)壓波動的情(qing)況下(xia)，設備(bei)穩(wen)定運行。