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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“往下拉(la)”的意(yi)思(si)。電(dian)力線(xian)路的電(dian)壓降是因為導體存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路一定的電(dian)壓損(sun)耗，而這(zhe)種損(sun)耗(壓降)不(bu)大于本身電(dian)壓的5%時一般(ban)是不(bu)會對線(xian)路的電(dian)力驅動產生后(hou)果的。

例如(ru)380V的(de)(de)線路(lu)(lu)，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路(lu)(lu)電(dian)壓不低(di)于361V，就(jiu)不會(hui)有很大(da)的(de)(de)問題。當然我們是希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一(yi)種電(dian)力損(sun)耗，雖然是(shi)不可避免(mian)，但(dan)我們總希望壓力降(jiang)是(shi)處(chu)于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的計(ji)算(suan)公式(shi)

一(yi)般(ban)來說，計算(suan)線路(lu)的壓(ya)降并不復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計算(suan)公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再計算壓降，選擇導線的原則：

近(jin)距離按發(fa)熱(re)條(tiao)件限制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距離在安全(quan)載流量的基礎(chu)上，按電(dian)壓損失條件選(xuan)擇導線截面，要保證負(fu)荷點的工(gong)作電(dian)壓在合格范(fan)圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電(dian)流(liu)密度選擇。

為保(bao)證導(dao)線(xian)長時間連續(xu)運行，所(suo)允許的(de)電流(liu)密度(du)稱安全載(zai)(zai)流(liu)量。一般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)(zai)流(liu)量還要根(gen)據導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環(huan)境的(de)極限溫度(du)、冷卻條(tiao)(tiao)件、敷設條(tiao)(tiao)件等綜合因(yin)素(su)決定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)，距離短、截面積小、散熱(re)好、氣溫低(di)等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)(neng)力強些，安(an)全載流選上限(xian)；距離長、截面積大、散熱(re)不好、氣溫高(gao)、自然(ran)環(huan)境差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)(neng)力弱(ruo)些，安(an)全載流選下(xia)限(xian)；

如導電能力，裸導線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的電纜(lan)強于(yu)敷設在(zai)地(di)面的電纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根據下(xia)列(lie)條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降壓(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計算電流(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(yun)許電壓(ya)降(jiang)：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25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜25銅芯：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降為U=0.2*100=20

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

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長(chang)時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者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

可以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安(an)全載(zai)流量(liang)可(ke)采用25mm2的銅(tong)電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用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)(ya)(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜(ju)(ju)在距(ju)離變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器200米處(chu)。問(wen)變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜(ju)(ju)電壓(ya)(ya)(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器(qi)額定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)壓(ya)為380V時，線與線電(dian)壓(ya)降為20V，單(dan)根導線電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線(xian)截(jie)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(qi)，最(zui)大工作電(dian)流約(yue)80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到達配(pei)電(dian)(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)要(yao)求不低于380V的(de)話(hua)，可用35平方銅電(dian)(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于(yu)370V的話，可用(yong)25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流線路電(dian)壓降計算方(fang)法：電(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)(dian)阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)截面積(ji)線(xian)路只計(ji)算電(dian)(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截面積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度(du)。在這里(li)，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情(qing)況下(xia)連續長時(shi)間運行的(de)設備(bei)電纜(lan)規格選大一級(ji)。確(que)保電壓波動的(de)情(qing)況下(xia)，設備(bei)穩定運行。