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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)壓降是因(yin)為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管(guan)導(dao)體采用哪(na)種材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定的(de)電(dian)(dian)壓損耗，而這(zhe)種損耗(壓降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是不(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)力驅動(dong)產(chan)生后果的(de)。

例如380V的線路，如果電壓(ya)(ya)降(jiang)為19V，也即(ji)電路電壓(ya)(ya)不低于(yu)361V，就不會有很大的問題。當然(ran)我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一種電力(li)損耗，雖然是不(bu)可避免，但我們總希望壓力(li)降是處于一個可接受(shou)的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般(ban)來說，計算線路的(de)壓降并不復(fu)雜，可按(an)以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(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：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(銅芯(xin)電纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱截面

3.計算線路(lu)壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的原(yuan)則：

近(jin)距離(li)按發熱條件限(xian)制導線截面(安全載流(liu)量(liang))；

遠距離在安全載流(liu)量的基(ji)礎(chu)上，按電(dian)壓(ya)損失(shi)條件選擇導線截(jie)面，要(yao)保證(zheng)負荷點的工作電(dian)壓(ya)在合格范圍；

大負(fu)荷(he)按(an)經濟電流密度選擇。

為(wei)保(bao)證導線長時間連續運行，所允(yun)許的(de)電流(liu)(liu)密度稱安(an)全載流(liu)(liu)量。一般規定是(shi)：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)(liu)量還(huan)要根據導線的(de)芯線使用(yong)環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定。

一般情況(kuang)下，距離(li)短、截(jie)面積小、散(san)熱好(hao)、氣(qi)溫低等，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)選(xuan)上限；距離(li)長、截(jie)面積大、散(san)熱不好(hao)、氣(qi)溫高(gao)、自然環境差等，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)選(xuan)下限；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線(xian)強于(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電纜(lan)(lan)(lan)，埋于(yu)地下的(de)電纜(lan)(lan)(lan)強于(yu)敷設(she)在地面的(de)電纜(lan)(lan)(lan)等等。

電壓降根據下(xia)列條件計算(suan)：

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

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計算電流(A)；L-線(xian)路(lu)長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)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)U=0.25*100=25，末端(duan)為(wei)350V

連(lian)續(xu)長時間(jian)運行對電機有影響，建(jian)議(yi)使(shi)用(yong)35銅芯或(huo)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(duan)為366V

可以(yi)正(zheng)常使用(變壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量(liang)可(ke)采(cai)用25mm2的(de)銅電纜算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

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

55KVA變壓器額定(ding)輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允許電壓為(wei)380V時，線與線電壓降為(wei)20V，單根導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器(qi)，最大工作電流約80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

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

如(ru)果到達配(pei)電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求(qiu)不低于390V的(de)話(hua)，可(ke)用70平方銅電(dian)(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電柜的(de)(de)電壓(ya)要(yao)求不低于370V的(de)(de)話(hua)，可(ke)用(yong)25平(ping)方(fang)(fang)銅電纜或35平(ping)方(fang)(fang)鋁電纜。

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(xian)的阻(zu)(zu)抗分為(wei)容(rong)抗、感抗和電阻(zu)(zu)。一般低(di)壓導(dao)線(xian)截面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路只(zhi)計(ji)算電阻(zu)(zu)，用導(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)線(xian)截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情況下(xia)連(lian)續長時(shi)間運行的設備電纜規格選(xuan)大一級(ji)。確保電壓波動的情況下(xia)，設備穩定運行。