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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)壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力(li)線路的(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)是(shi)(shi)因為導體存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)(bu)管導體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都(dou)會造成線路一定的(de)電(dian)(dian)壓損耗，而這種損耗(壓降(jiang))不(bu)(bu)大于本身電(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)(shi)不(bu)(bu)會對(dui)線路的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例(li)如380V的線路，如果電(dian)(dian)壓降為19V，也即(ji)電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會(hui)有很大的問(wen)題。當然(ran)我們是希望(wang)這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間(jian)本身是一(yi)種電力損耗，雖(sui)然是不可避免(mian)，但(dan)我們總希望壓力降是處于一(yi)個可接受的范(fan)圍內。

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線(xian)路電壓降的計(ji)算(suan)公式

一(yi)般來說，計(ji)算線路的壓(ya)降并不復(fu)雜，可按以(yi)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(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計(ji)算公(gong)式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；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，選(xuan)擇導線的原(yuan)則：

近距離按(an)發熱(re)條件限制導線截(jie)面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上，按電壓損失條件選(xuan)擇(ze)導線截面(mian)，要保證負荷點的(de)工作電壓在合格(ge)范(fan)圍；

大(da)負荷按經濟電流(liu)密度(du)選擇。

為保證(zheng)導線長時間連續運行(xing)，所允許(xu)的電流密度稱(cheng)安全(quan)載流量。一般規(gui)定(ding)是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流量還要根據導線的芯(xin)線使用(yong)環(huan)境的極(ji)限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素(su)決(jue)定(ding)。

一般情況下，距離短、截面積小、散熱好(hao)、氣(qi)溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安(an)全載(zai)流選上限；距離長(chang)、截面積大、散熱不好(hao)、氣(qi)溫高(gao)、自然環境差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安(an)全載(zai)流選下限；

如導電(dian)(dian)能力，裸導線(xian)(xian)強(qiang)于絕緣(yuan)線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)于電(dian)(dian)纜(lan)，埋于地下的電(dian)(dian)纜(lan)強(qiang)于敷(fu)設在(zai)地面的電(dian)(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單(dan)芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數(shu)(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)流(liu)或計(ji)算(suan)電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相(xiang)時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許(xu)電(dian)壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運(yun)行對(dui)電機(ji)有(you)影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可(ke)以正常(chang)使用(變壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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(tong)電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達到390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定輸出電流(端(duan)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(xu)電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降為20V，單根導線(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果(guo)到達配(pei)電柜的電壓要求(qiu)不低于380V的話，可(ke)用(yong)35平(ping)方銅(tong)電纜或(huo)50平(ping)方鋁(lv)電纜。

如果到(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于(yu)390V的話(hua)，可用70平方銅(tong)電(dian)(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于370V的話，可(ke)用25平方(fang)銅電(dian)纜或(huo)35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三(san)相交(jiao)流線(xian)路電(dian)壓降計算(suan)方(fang)法：電(dian)流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的(de)阻(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)(zu)。一般(ban)低壓導(dao)(dao)線截面積(ji)線路(lu)只計算(suan)電阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線截面積(ji)*導(dao)(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情況下連續長時間運(yun)行的設備(bei)電纜規格選(xuan)大一級。確保電壓波(bo)動的情況下，設備(bei)穩定(ding)運(yun)行。