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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往(wang)下拉(la)”的(de)(de)意(yi)思。電(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因為導體(ti)存在電(dian)(dian)阻(zu)。正因為此，不(bu)(bu)管(guan)導體(ti)采(cai)用哪種(zhong)材料(liao)(銅(tong)/鋁)都會(hui)(hui)造(zao)成線路一定的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不(bu)(bu)大于本(ben)身(shen)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一般是(shi)不(bu)(bu)會(hui)(hui)對(dui)線路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)(de)。

例如380V的(de)(de)線(xian)路，如果(guo)電(dian)(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓不低于(yu)361V，就不會有很大的(de)(de)問題。當(dang)然我們是(shi)希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間(jian)本身(shen)是(shi)(shi)一(yi)種電力損耗，雖然是(shi)(shi)不(bu)可避免，但我們總(zong)希望壓力降是(shi)(shi)處于(yu)一(yi)個(ge)可接(jie)受的范圍內。

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線路電壓降的計(ji)算公式(shi)

一般來說，計算(suan)線(xian)路的壓(ya)降并不(bu)復雜，可(ke)按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)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(zu)率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(du)(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算(suan)線路壓(ya)降(最簡單(dan)實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電(dian)流；L-線(xian)路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算壓降，選(xuan)擇導線的(de)原則：

近距離按發熱條(tiao)件限制(zhi)導線截面(mian)(安全載流(liu)量)；

遠距(ju)離在(zai)(zai)安(an)全(quan)載流(liu)量的(de)基礎(chu)上，按電(dian)壓損失條件選(xuan)擇導線截(jie)面，要保證負荷點的(de)工作電(dian)壓在(zai)(zai)合格范圍；

大負荷(he)按經濟電流密度選(xuan)擇。

為保(bao)證(zheng)導線長(chang)時(shi)間(jian)連續運(yun)行，所允許的電流(liu)密度(du)稱安(an)(an)全載流(liu)量。一般規定(ding)是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安(an)(an)全載流(liu)量還要(yao)根據(ju)導線的芯線使(shi)用(yong)環境(jing)的極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等(deng)綜(zong)合因素決定(ding)。

一般情況下，距(ju)離短、截面(mian)積小、散(san)(san)熱好、氣溫低等，導線的導電能(neng)力(li)強些，安全載流選(xuan)上限；距(ju)離長、截面(mian)積大、散(san)(san)熱不好、氣溫高、自然環境差(cha)等，導線的導電能(neng)力(li)弱些，安全載流選(xuan)下限；

如導(dao)電(dian)(dian)能力，裸導(dao)線強于(yu)(yu)絕緣線，架空線強于(yu)(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)(yu)地下(xia)的電(dian)(dian)纜強于(yu)(yu)敷設(she)在地面的電(dian)(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓(ya)降根(gen)據(ju)下列條件(jian)計算(suan)：

環境溫(wen)(wen)度(du)40℃；導線(xian)溫(wen)(wen)度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否(fou)可行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線壓降(jiang)為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端電(dian)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(mo)端為350V

連續長時(shi)間運(yun)行對(dui)電機有影(ying)響(xiang)，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯(xin)其壓(ya)降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366V

可以正常使用(變壓(ya)(ya)器(qi)電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為(wei)400V)

50kw負(fu)荷額定電流

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

按安全載流量可采(cai)用(yong)25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)到(dao)低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電(dian)壓為380V時(shi)，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)壓降為20V，單根(gen)導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)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)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電(dian)流(liu)約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達(da)配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓(ya)要求不低于390V的(de)話，可用(yong)70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果(guo)到達配電柜(ju)的(de)電壓要求不(bu)低于370V的(de)話，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相(xiang)交(jiao)流(liu)線路電(dian)壓(ya)降計算方法：電(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一(yi)般低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面(mian)積線(xian)(xian)(xian)路只(zhi)計算(suan)電(dian)(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面(mian)積*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度。在這(zhe)里，銅(tong)是0.0175*截面(mian)積*230，鋁是 0.029*截面(mian)積*230。

一(yi)般情況下連續(xu)長時間運行(xing)的(de)(de)設備電纜規(gui)格選大(da)一(yi)級。確保電壓(ya)波動的(de)(de)情況下，設備穩定(ding)運行(xing)。