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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線路的(de)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)為導體(ti)存在電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此，不(bu)管(guan)導體(ti)采(cai)用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一(yi)定的(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)，而(er)這種損耗(hao)(壓(ya)(ya)降(jiang))不(bu)大于本身(shen)電(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)會(hui)對線路的(de)電(dian)力驅(qu)動(dong)產生后果的(de)。

例(li)如380V的線路(lu)，如果電壓降為19V，也(ye)即電路(lu)電壓不(bu)低于(yu)361V，就(jiu)不(bu)會有很大的問題。當(dang)然我們(men)是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一種(zhong)電力(li)損耗(hao)，雖然是不可避(bi)免，但我們總希望壓力(li)降是處于(yu)一個(ge)可接受的范圍(wei)內。

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線(xian)路電壓降(jiang)的計算(suan)公式

一般來說，計算線路(lu)的壓降并不復雜，可按以下(xia)步(bu)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-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體電阻率(lv)(銅芯(xin)電纜(lan)(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜(lan)(lan)的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路電流(liu)；L-線(xian)(xian)路長(chang)度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導線(xian)再(zai)計算壓(ya)降，選(xuan)擇導線(xian)的原則(ze)：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距離在(zai)安全載流量的基礎上，按(an)電壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷(he)點的工(gong)作電壓在(zai)合格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度(du)選擇(ze)。

為(wei)保證導(dao)線(xian)(xian)長(chang)時(shi)間連續運行(xing)，所允許的(de)(de)電流(liu)密度(du)稱安(an)全載流(liu)量。一般規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要根(gen)據導(dao)線(xian)(xian)的(de)(de)芯(xin)線(xian)(xian)使用(yong)環境(jing)的(de)(de)極(ji)限溫(wen)度(du)、冷卻(que)條(tiao)件(jian)、敷(fu)設條(tiao)件(jian)等(deng)綜合因素決定(ding)。

一般情況下，距(ju)離短(duan)、截面(mian)積小、散熱(re)好、氣溫(wen)低(di)等，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安全(quan)(quan)載流(liu)選上限(xian)；距(ju)離長、截面(mian)積大、散熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安全(quan)(quan)載流(liu)選下限(xian)；

如導電能力(li)，裸導線(xian)強于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強于電纜(lan)，埋于地下的電纜(lan)強于敷(fu)設(she)在地面的電纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根(gen)據下列條件計算(suan)：

環境溫(wen)(wen)度40℃；導線溫(wen)(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許(xu)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電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對(dui)電(dian)機有影響(xiang)，建議(yi)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(yi)正常使用(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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

按安全載流量可采用25mm2的(de)銅電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜(lan)，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(bian)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)(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(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，最大工作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可用(yong)35平方(fang)銅電纜(lan)(lan)或50平方(fang)鋁(lv)電纜(lan)(lan)。

如(ru)果到達(da)配(pei)電柜(ju)的電壓要求(qiu)不低于390V的話(hua)，可用70平方(fang)銅(tong)電纜(lan)或95平方(fang)鋁(lv)電纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不(bu)低(di)于370V的(de)話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或35平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流(liu)線路電(dian)壓(ya)降(jiang)計(ji)算方(fang)法：電(dian)流(liu)*每根(gen)導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一(yi)般低壓(ya)導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)(mian)積線路只計算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)(mian)積*導(dao)線長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)(mian)(mian)積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)(mian)(mian)積*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連續長時間運行的設(she)備電纜規格選大一(yi)級。確保電壓波動的情(qing)況(kuang)下，設(she)備穩定運行。