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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的意思(si)。電(dian)(dian)(dian)力線路的電(dian)(dian)(dian)壓降是因(yin)為導體(ti)存在電(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管(guan)導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一定的電(dian)(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這(zhe)種損耗(hao)(壓降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)壓的5%時(shi)一般(ban)是不(bu)會(hui)對線路的電(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的。

例(li)如380V的(de)線路(lu)，如果電壓(ya)降為19V，也即(ji)電路(lu)電壓(ya)不低(di)于361V，就(jiu)不會(hui)有很大的(de)問題。當然(ran)我(wo)們是希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力間本(ben)身是一種電力損耗，雖然是不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)，但我們總希望壓(ya)力降是處于(yu)一個可(ke)接受(shou)的(de)范圍內。

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線路電壓(ya)降的計(ji)算公式(shi)

一般來說，計算線路的壓降并(bing)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(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(lv)(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電纜的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的原則(ze)：

近距離按(an)發熱條件(jian)限制導(dao)線(xian)截面(安(an)全載(zai)流(liu)量)；

遠距離在安全載流量的基礎上(shang)，按電壓損失條件選擇導線截面，要(yao)保證(zheng)負荷點的工作電壓在合格范圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電流(liu)密度選(xuan)擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間連續運行，所允(yun)許的(de)(de)(de)電流(liu)密度(du)稱安(an)全載流(liu)量。一般規(gui)定(ding)是：銅(tong)線(xian)選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要根據導(dao)線(xian)的(de)(de)(de)芯線(xian)使用環(huan)境的(de)(de)(de)極限(xian)溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜(zong)合因素決定(ding)。

一般(ban)情況下(xia)(xia)，距離(li)短、截(jie)面積小、散熱(re)好(hao)、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力強(qiang)些(xie)，安全載(zai)流選(xuan)上限；距離(li)長(chang)、截(jie)面積大、散熱(re)不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高(gao)、自然環(huan)境(jing)差等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力弱(ruo)些(xie)，安全載(zai)流選(xuan)下(xia)(xia)限；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線強于絕緣線，架空線強于電(dian)纜(lan)，埋于地下的(de)電(dian)纜(lan)強于敷(fu)設在地面的(de)電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓(ya)降(jiang)根據下列(lie)條件(jian)計算：

環境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許(xu)降(jiang)(jiang)壓降(jiang)(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計(ji)算電流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表(biao)內電壓(V/A.m)；K：三(san)相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單相(xiang)時允(yun)許電壓降：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25MM2線是否可行(xing)？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變(bian)壓器低(di)壓端電(dian)壓為(wei)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(xu)長時間運行對電機有影響，建(jian)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(mo)端為366V

可以正常使(shi)用(變(bian)壓器電(dian)壓段電(dian)壓為(wei)400V)

50kw負荷額(e)定電流(liu)

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

按安全(quan)載流量可采用25mm2的銅電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)，低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜在距(ju)離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)到(dao)低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允許電(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓降為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)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(bian)壓器(qi)，最大工(gong)作電(dian)流約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不(bu)低于380V的話，可用35平(ping)方(fang)銅電纜(lan)或50平(ping)方(fang)鋁(lv)電纜(lan)。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平方銅電(dian)(dian)纜或95平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配(pei)電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求(qiu)不低于(yu)370V的話(hua)，可用25平方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)(lan)或35平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)(lan)。

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

導(dao)線的阻(zu)抗分為(wei)容(rong)抗、感(gan)抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓導(dao)線截(jie)面(mian)積線路(lu)只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)線截(jie)面(mian)積*導(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一般情(qing)況下連(lian)續長時(shi)間運(yun)行的設(she)備(bei)電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動(dong)的情(qing)況下，設(she)備(bei)穩定運(yun)行。