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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)力(li)線路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)為(wei)導體存在電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為(wei)此，不管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造(zao)成線路(lu)一定的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這(zhe)種損耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不大于本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時一般是(shi)不會(hui)對線路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)力(li)驅動產生后果的(de)(de)(de)。

例如380V的(de)線(xian)路(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于(yu)361V，就不會有很大(da)的(de)問(wen)題。當然(ran)我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力間本身是一(yi)種電(dian)力損(sun)耗，雖(sui)然是不可避(bi)免，但我(wo)們總希(xi)望壓力降是處于(yu)一(yi)個可接受的范(fan)圍(wei)內(nei)。

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線路(lu)電壓降(jiang)的計算公式

一般來說，計算線路(lu)的(de)壓降并(bing)不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(ya)(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(dao)(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式(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)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則(ze)：

近距離(li)按發熱條件限制導線截(jie)面(安(an)全載流(liu)量(liang))；

遠距(ju)離(li)在安全載流量的基礎上，按電壓損(sun)失條件選擇導線截面(mian)，要保證(zheng)負(fu)荷點的工作電壓在合格(ge)范圍；

大負荷(he)按經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導線長時間連續運行(xing)，所允許的電(dian)流密度稱安全(quan)載流量(liang)。一般規定是(shi)：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還(huan)要(yao)根據導線的芯(xin)線使(shi)用環境的極限溫度、冷卻條件(jian)、敷(fu)設條件(jian)等綜合(he)因素決定。

一般情(qing)況下(xia)，距離(li)短、截面積(ji)小、散熱(re)好、氣溫低等，導(dao)線的導(dao)電能力(li)強些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)上限；距離(li)長、截面積(ji)大(da)、散熱(re)不好、氣溫高(gao)、自然環境差等，導(dao)線的導(dao)電能力(li)弱些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)下(xia)限；

如(ru)導電(dian)能力，裸導線強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)(yu)地下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降(jiang)根(gen)據下列條件計算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電(dian)纜排(pai)列：單芯，S=2D；功(gong)率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許(xu)降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其(qi)中(zhong)：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長(chang)度(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(xiang)時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否可(ke)行(xing)？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

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

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

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續長(chang)時間運行對電機有影響，建(jian)議(yi)使(shi)用35銅芯或者50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降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(mo)端(duan)為366V

可以正(zheng)常使(shi)用(變壓器電壓段電壓為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(quan)載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

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(dian)(dian)纜(lan)，算電(dian)(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米(mi)處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗(cu)電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸出電流(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許(xu)電壓為(wei)(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓降為(wei)(wei)20V，單根導線(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻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(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到(dao)達(da)配(pei)電(dian)(dian)柜(ju)的(de)電(dian)(dian)壓要求(qiu)不(bu)低于380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或(huo)50平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低(di)于390V的話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜(lan)(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果(guo)到達配(pei)電柜的電壓要求不低(di)于(yu)370V的話(hua)，可用25平方(fang)銅電纜(lan)或(huo)35平方(fang)鋁電纜(lan)。

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

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截面積(ji)線(xian)(xian)路(lu)只計算電阻(zu)(zu)，用導(dao)體(ti)電阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)(xian)截面積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里(li)，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情況下連續長時間(jian)運行的設備電(dian)纜(lan)規格選大一級。確保電(dian)壓(ya)波(bo)動的情況下，設備穩(wen)定運行。