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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)(de)(de)(de)意思。電(dian)力(li)線路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓降是因為導體(ti)存在電(dian)阻。正因為此，不管導體(ti)采用哪(na)種材料(銅/鋁)都(dou)會造(zao)成線路(lu)(lu)一定的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓降)不大于本身電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)5%時一般(ban)是不會對(dui)線路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)力(li)驅(qu)動產(chan)生后果的(de)(de)(de)(de)。

例如380V的線(xian)路，如果(guo)電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有(you)很(hen)大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力間(jian)本身是一種電力損耗，雖然是不可避免，但(dan)我們(men)總希望壓力降是處于(yu)一個可接(jie)受的(de)范圍內。

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線路電壓降的計算公式(shi)

一般來說，計(ji)算線路的壓降并不復(fu)雜，可按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜的標稱(cheng)截面(mian)

3.計(ji)算線路壓降(最簡單(dan)實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算(suan)壓降，選擇導線的原則：

近距離按發熱(re)條件限制(zhi)導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在(zai)安全載流量(liang)的基礎(chu)上，按電壓(ya)損失條(tiao)件選(xuan)擇導線截(jie)面(mian)，要保(bao)證負荷點的工(gong)作電壓(ya)在(zai)合格(ge)范圍；

大(da)負(fu)荷(he)按(an)經濟電流(liu)密度選擇。

為保證(zheng)導線(xian)(xian)長時間(jian)連(lian)續運行，所允(yun)許(xu)的電(dian)流密(mi)度(du)稱安(an)全載流量。一般規定是(shi)：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流量還(huan)要(yao)根(gen)據(ju)導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限溫度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等(deng)綜合因素決定。

一般(ban)情況(kuang)下，距離短、截面(mian)積小(xiao)、散熱好、氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)低等(deng)，導(dao)線(xian)(xian)的導(dao)電能力強些，安全(quan)(quan)載(zai)流(liu)選上限；距離長、截面(mian)積大、散熱不好、氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)高(gao)、自然環(huan)境差等(deng)，導(dao)線(xian)(xian)的導(dao)電能力弱些，安全(quan)(quan)載(zai)流(liu)選下限；

如導電(dian)(dian)能(neng)力，裸導線強于(yu)(yu)絕(jue)緣(yuan)線，架(jia)空線強于(yu)(yu)電(dian)(dian)纜，埋(mai)于(yu)(yu)地下的(de)電(dian)(dian)纜強于(yu)(yu)敷設在(zai)地面的(de)電(dian)(dian)纜等等。

電(dian)壓(ya)降根(gen)據(ju)下列條件計(ji)算：

環(huan)境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排(pai)列(lie)：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓降百分(fen)數≤5%。

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

單相時允許電(dian)壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相(xiang)時允許電(dian)壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線(xian)壓降為20V，2相(xiang)為40V，變壓器(qi)低壓端(duan)電壓為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(chang)時(shi)間運行對(dui)電機有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)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(lv)線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可(ke)以正常使用(變(bian)壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(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)安全載流量(liang)可采用25mm2的銅電纜算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜電壓(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗(cu)電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)(ya)器額定(ding)輸(shu)出電(dian)(dian)流(端(duan)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導(dao)線電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線阻(zu)率(lv)ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)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，最大工(gong)作電(dian)(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)400V。

如果(guo)到達(da)配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓要(yao)求不低(di)于(yu)380V的話，可用35平方銅電(dian)(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求不低于(yu)390V的(de)話，可用70平方銅電纜或95平方鋁(lv)電纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)線路電壓降計算方法：電流(liu)*每根導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的阻(zu)抗分為(wei)容抗、感抗和電(dian)(dian)阻(zu)。一(yi)般低壓(ya)導(dao)(dao)線截面(mian)積(ji)線路(lu)只計(ji)算電(dian)(dian)阻(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線截面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一般(ban)情況(kuang)下連續(xu)長(chang)時間運(yun)行(xing)的(de)設備(bei)電(dian)纜規格選大一級(ji)。確(que)保電(dian)壓波動的(de)情況(kuang)下，設備(bei)穩定運(yun)行(xing)。