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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)意(yi)思。電力線路(lu)的(de)電壓(ya)降是(shi)(shi)因為(wei)導體(ti)存在(zai)電阻。正因為(wei)此，不(bu)(bu)管導體(ti)采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造(zao)成線路(lu)一(yi)定的(de)電壓(ya)損耗(hao)，而這(zhe)種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)(bu)大于本身電壓(ya)的(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不(bu)(bu)會(hui)對線路(lu)的(de)電力驅動產生后果的(de)。

例(li)如380V的(de)線路，如果電(dian)(dian)壓降(jiang)為(wei)19V，也(ye)即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓不低(di)于361V，就不會(hui)有很大的(de)問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間(jian)本身是(shi)一種電(dian)力損耗(hao)，雖(sui)然是(shi)不可避(bi)免，但我們總希望(wang)壓(ya)力降(jiang)是(shi)處于一個可接受的范圍內(nei)。

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線路電壓降的計算公式

一般(ban)來說，計算線路的(de)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(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體電阻率(lv)(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜(lan)的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的原則：

近(jin)距離按(an)發熱條件限制導線截面(mian)(安(an)全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安全載(zai)流量的基礎(chu)上，按(an)電壓(ya)損(sun)失條(tiao)件選擇導線截面，要保證負荷(he)點的工作電壓(ya)在(zai)合格(ge)范圍；

大(da)負(fu)荷按經濟(ji)電(dian)流(liu)密度選擇(ze)。

為(wei)保證導線(xian)長時間連續運行，所允許(xu)的電流密度(du)稱(cheng)安(an)全載(zai)流量(liang)。一般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流量(liang)還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合因素決定(ding)。

一(yi)般情(qing)況下，距(ju)離(li)短、截面(mian)積小、散熱(re)好(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力強些(xie)，安(an)全(quan)載流(liu)選上(shang)限(xian)；距(ju)離(li)長、截面(mian)積大、散熱(re)不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力弱(ruo)些(xie)，安(an)全(quan)載流(liu)選下限(xian)；

如導電能力，裸(luo)導線強(qiang)(qiang)(qiang)于絕緣線，架空線強(qiang)(qiang)(qiang)于電纜，埋于地(di)下的電纜強(qiang)(qiang)(qiang)于敷設在(zai)地(di)面的電纜等等。

電(dian)壓降根(gen)據下列(lie)條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分(fen)數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或(huo)計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅芯(xin)：

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

單線壓(ya)(ya)降為(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低(di)壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對電機有(you)影響，建(jian)議(yi)使(shi)用(yong)35銅(tong)芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其(qi)壓(ya)降(jiang)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(zheng)常使用(變壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量可采(cai)用25mm2的銅電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)35mm2的銅電(dian)纜(lan)，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變壓(ya)(ya)器額定輸(shu)出(chu)電流(端(duan)電壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處(chu)允許電壓為(wei)(wei)380V時，線與線電壓降為(wei)(wei)20V，單根導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻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，最(zui)大工作電流(liu)約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到(dao)達配電柜的(de)電壓(ya)要求不低(di)于380V的(de)話，可用(yong)35平(ping)方(fang)銅電纜或(huo)50平(ping)方(fang)鋁電纜。

如(ru)果到(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不(bu)低于390V的話，可用(yong)70平方銅電(dian)(dian)纜(lan)(lan)或95平方鋁電(dian)(dian)纜(lan)(lan)。

如果到達配(pei)電柜的電壓要求不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電纜(lan)或35平方(fang)鋁電纜(lan)。

三(san)相交流線路(lu)電壓降計算方法：電流*每根導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面積線(xian)(xian)路只(zhi)計算電阻(zu)(zu)，用導(dao)體電阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面積*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里(li)，銅是0.0175*截(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)面積*230。

一(yi)般情況(kuang)下連續長時間(jian)運行(xing)的設備電纜規格選大(da)一(yi)級(ji)。確(que)保電壓波動的情況(kuang)下，設備穩定運行(xing)。