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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降是因為導體存在電(dian)(dian)阻(zu)。正因為此(ci)，不管(guan)導體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造(zao)成(cheng)線(xian)路一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而(er)這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降)不大于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是不會對線(xian)路的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的線路，如果(guo)電壓(ya)降為19V，也(ye)即(ji)電路電壓(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會(hui)有很大的問(wen)題。當然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間本(ben)身是一(yi)種電力(li)損(sun)耗，雖然是不可避免，但我們(men)總希望壓力(li)降是處于(yu)一(yi)個可接受的范(fan)圍內。

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線路電壓(ya)降(jiang)的計(ji)算公式(shi)

一般來說，計算(suan)線路(lu)的壓降并不復雜(za)，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(lv)(千瓦(wa))；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

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

3.計(ji)算線路壓降(最簡單(dan)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(xian)再(zai)計算壓(ya)降，選擇(ze)導線(xian)的原則(ze)：

近距離按發(fa)熱條件限制導線截面(安(an)全(quan)載流(liu)量)；

遠距(ju)離在(zai)安(an)全(quan)載流(liu)量的(de)基(ji)礎上，按(an)電(dian)壓損失條件選(xuan)擇導線截面，要(yao)保證(zheng)負荷點的(de)工作(zuo)電(dian)壓在(zai)合格范圍；

大負荷(he)按經濟電流密度選(xuan)擇。

為保證導線(xian)長時間連續運(yun)行，所允許的電流密(mi)度稱(cheng)安全(quan)載(zai)流量(liang)。一般規定(ding)是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量(liang)還(huan)要根據導線(xian)的芯(xin)線(xian)使用環境的極(ji)限(xian)溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等(deng)綜(zong)合(he)因素決定(ding)。

一般(ban)情(qing)況下，距(ju)(ju)離(li)短、截(jie)面積小、散熱好、氣(qi)溫低(di)等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強些(xie)(xie)，安(an)全載流(liu)選上限；距(ju)(ju)離(li)長(chang)、截(jie)面積大、散熱不好、氣(qi)溫高、自然環境差等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些(xie)(xie)，安(an)全載流(liu)選下限；

如(ru)導電能力(li)，裸導線(xian)強于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強于(yu)(yu)電纜，埋于(yu)(yu)地下(xia)的(de)電纜強于(yu)(yu)敷(fu)設在地面的(de)電纜等等。

電(dian)壓降根據下列(lie)條件(jian)計算(suan)：

環境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計(ji)算電流(A)；L-線(xian)路長度(du)(m)；V0-表(biao)內電壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓降(jiang)：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(xin)：

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

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

400-40=360V

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

連續長(chang)時(shi)間運(yun)行對電機有影響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)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(wei)366V

可以正(zheng)常使(shi)用(yong)(變(bian)壓器(qi)電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定(ding)電(dian)流

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

按(an)安(an)全載流量可采用(yong)25mm2的銅(tong)電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達(da)到(dao)390V，需多(duo)粗電纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器額(e)定(ding)輸出(chu)電流(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處(chu)允許電(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降為(wei)(wei)20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最(zui)大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓(ya)要求不低于(yu)380V的話，可用(yong)35平方(fang)銅電(dian)纜或50平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于390V的(de)話，可用70平方(fang)銅電纜(lan)或(huo)95平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話(hua)，可用25平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或(huo)35平(ping)方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

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

導(dao)線的阻抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻。一般低壓導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)(mian)積線路(lu)只計算電阻，用導(dao)體(ti)電阻率*導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)(mian)積*導(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積*230。

一般(ban)情(qing)況下連續(xu)長時(shi)間運(yun)(yun)行的設(she)備(bei)電纜(lan)規格選(xuan)大(da)一級。確保(bao)電壓(ya)波動的情(qing)況下，設(she)備(bei)穩定運(yun)(yun)行。