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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電壓降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)(de)意思(si)。電力線(xian)路的(de)(de)(de)(de)電壓降(jiang)是(shi)因為(wei)導(dao)體(ti)存在電阻(zu)。正因為(wei)此，不管(guan)導(dao)體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路一定的(de)(de)(de)(de)電壓損耗，而(er)這種損耗(壓降(jiang))不大于(yu)本身電壓的(de)(de)(de)(de)5%時一般(ban)是(shi)不會對線(xian)路的(de)(de)(de)(de)電力驅動產生后果的(de)(de)(de)(de)。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也(ye)即(ji)電路電壓不低于361V，就不會有很大(da)的問(wen)題。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)(ya)力間本(ben)身是一(yi)種電力損耗(hao)，雖然(ran)是不可避免，但我們(men)總希望(wang)壓(ya)(ya)力降是處(chu)于一(yi)個可接受的范圍內(nei)。

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線路電(dian)壓降的計(ji)算公(gong)式

一般來(lai)說，計算線(xian)路的壓(ya)降并不復雜(za)，可(ke)按以(yi)下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(jiang)(最(zui)簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公(gong)式(shi)：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計(ji)算壓降，選擇導線的原則(ze)：

近距離按發(fa)熱條(tiao)件限(xian)制導線截面(安全(quan)載(zai)流(liu)量)；

遠距離在安(an)全載流(liu)量的(de)基礎上，按電(dian)(dian)壓損失條件選(xuan)擇導線截面，要保證負荷點的(de)工作電(dian)(dian)壓在合格(ge)范圍；

大負荷按(an)經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導線(xian)長時間連續(xu)運行，所(suo)允許的(de)電流(liu)密度稱安(an)全載流(liu)量(liang)。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量(liang)還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等(deng)綜合因素決定。

一(yi)般情(qing)況下(xia)(xia)，距(ju)離短、截面積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣溫(wen)低等，導線的(de)(de)導電(dian)能(neng)力強(qiang)些，安全載流選上限；距(ju)離長、截面積(ji)大、散熱(re)不好(hao)、氣溫(wen)高(gao)、自然環境差等，導線的(de)(de)導電(dian)能(neng)力弱些，安全載流選下(xia)(xia)限；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線強于絕(jue)緣線，架空線強于電纜，埋于地(di)下的電纜強于敷設在地(di)面的電纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降根據下列條件計(ji)算：

環境溫度40℃；導(dao)線(xian)溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單(dan)芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路(lu)長度(du)(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時允(yun)許電(dian)壓降：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線是否可行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線壓(ya)降為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為U=0.25*100=25，末端為350V

連續(xu)長時間運行(xing)對電機有影響，建議使(shi)用35銅(tong)芯或者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

鋁線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可以正常使(shi)用(yong)(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定電流(liu)

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

按(an)安全載流量可采用25mm2的銅電纜算(suan)電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達(da)到390V，需多粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)(dian)流(端電(dian)(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓(ya)為(wei)380V時，線與線電壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單根導線電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(dao)線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于380V的話(hua)，可(ke)用35平方(fang)銅(tong)電(dian)纜或(huo)50平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低(di)于390V的話，可用70平(ping)(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或(huo)95平(ping)(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配(pei)電(dian)(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)(dian)壓要求不低于370V的(de)話，可(ke)用25平(ping)方銅電(dian)(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

三相交流線(xian)路電壓(ya)降(jiang)計算方法：電流*每根導線(xian)阻(zu)抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻抗分(fen)為容(rong)抗、感(gan)抗和電阻。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)路只計算電阻，用導(dao)(dao)體電阻率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一般情況(kuang)下連(lian)續長時間運(yun)行的設備電纜規格選(xuan)大一級(ji)。確保電壓波動的情況(kuang)下，設備穩定(ding)運(yun)行。