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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)因為(wei)導體存(cun)在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)(hui)造成線(xian)路(lu)一定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降)不大于本身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時(shi)一般是(shi)不會(hui)(hui)對線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后(hou)果的(de)(de)(de)。

例如380V的線路(lu)，如果(guo)電(dian)(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)(dian)路(lu)電(dian)(dian)壓不低于361V，就不會有很(hen)大(da)的問題。當(dang)然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)(li)間本身是一(yi)種電力(li)(li)損耗(hao)，雖(sui)然(ran)是不可(ke)避免，但我們總希(xi)望(wang)壓力(li)(li)降是處于一(yi)個(ge)可(ke)接受的范圍內。

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線(xian)路(lu)電(dian)壓降(jiang)的計算公式

一般來(lai)說，計算線路的壓降并不復雜，可(ke)按以(yi)下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中(zhong)：ρ-導(dao)體(ti)(ti)電(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

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

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓(ya)降計算(suan)公式：△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(xian)選取導線(xian)(xian)再(zai)計算壓降，選擇導線(xian)(xian)的原則：

近(jin)距離按發熱(re)條件限制導線(xian)截(jie)面(安全載流量(liang))；

遠距離在(zai)(zai)安全載流量(liang)的(de)基礎上，按電壓損失(shi)條件選擇導線截面，要保證負荷點的(de)工作電壓在(zai)(zai)合格范(fan)圍；

大負荷按經濟(ji)電流密度選擇。

為保證導線(xian)長(chang)時(shi)間連續運行，所(suo)允許的(de)(de)電流(liu)(liu)(liu)密度(du)稱安(an)全(quan)載流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)。一般(ban)規(gui)定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)還要根據導線(xian)的(de)(de)芯(xin)線(xian)使用(yong)環境的(de)(de)極限溫度(du)、冷卻(que)條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合因素(su)決定。

一般情況下(xia)，距(ju)離短、截面(mian)積(ji)小、散熱好(hao)(hao)、氣(qi)溫低等，導(dao)線(xian)的(de)(de)導(dao)電(dian)能力強些(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選(xuan)上限；距(ju)離長(chang)、截面(mian)積(ji)大(da)、散熱不好(hao)(hao)、氣(qi)溫高、自(zi)然環境差等，導(dao)線(xian)的(de)(de)導(dao)電(dian)能力弱些(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選(xuan)下(xia)限；

如導電(dian)(dian)(dian)能(neng)力(li)，裸導線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線(xian)(xian)，架(jia)空線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的電(dian)(dian)(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的電(dian)(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據下(xia)列條件計算：

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

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流或計算(suan)電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)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(cai)用vv電纜25銅芯：

去(qu)線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

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

連續長時間(jian)運(yun)行對(dui)電機(ji)有影響(xiang)，建(jian)議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)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(ke)以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電(dian)流(liu)

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

按安(an)全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)出(chu)電流(端電壓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)壓為(wei)380V時，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)(jiang)為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)(xian)(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)面(mian)：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(qi)，最大工作電流約(yue)80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電柜的電壓要(yao)求不(bu)低于380V的話，可用35平(ping)方銅電纜(lan)或(huo)50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話(hua)，可用70平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配(pei)電柜的(de)電壓要(yao)求(qiu)不低于370V的(de)話，可(ke)用25平方(fang)銅(tong)電纜或35平方(fang)鋁電纜。

三相(xiang)交流線(xian)路電壓降計算方法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電(dian)阻。一(yi)般低(di)壓(ya)導線截面積(ji)線路只(zhi)計算電(dian)阻，用導體電(dian)阻率*導線截面積(ji)*導線長度。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般(ban)情(qing)況(kuang)下連續長時間運行的設備電纜(lan)規(gui)格(ge)選大一級。確保電壓波動的情(qing)況(kuang)下，設備穩定運行。