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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓降(jiang)(jiang)，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)(de)意思。電力線(xian)路的(de)(de)電壓降(jiang)(jiang)是因為導體(ti)存在電阻。正(zheng)因為此，不管導體(ti)采用哪種材(cai)料(銅/鋁)都(dou)會造成(cheng)線(xian)路一(yi)定的(de)(de)電壓損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓降(jiang)(jiang))不大于本身電壓的(de)(de)5%時一(yi)般是不會對線(xian)路的(de)(de)電力驅(qu)動(dong)產生(sheng)后果(guo)的(de)(de)。

例如380V的(de)線(xian)路，如果電壓降(jiang)為(wei)19V，也即電路電壓不低(di)于(yu)361V，就不會有(you)很(hen)大的(de)問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本身(shen)是(shi)一種電力(li)損耗(hao)，雖然(ran)是(shi)不可避免，但(dan)我們(men)總希望(wang)壓力(li)降(jiang)是(shi)處于(yu)一個可接受(shou)的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來說，計算線路的(de)壓降并不(bu)復雜(za)，可按(an)以下(xia)步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(千瓦)；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(zhong)：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(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(lu)壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流(liu)；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線(xian)再計算壓降，選擇導(dao)線(xian)的原則：

近(jin)距離(li)按發熱(re)條件限(xian)制導(dao)線截面(安(an)全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安全載流量(liang)的基礎上(shang)，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工作電(dian)壓在(zai)合格(ge)范圍；

大負荷按(an)經(jing)濟(ji)電流密(mi)度選(xuan)擇(ze)。

為保證導線(xian)長時間連續(xu)運行，所允許的(de)(de)電流密度稱安全載(zai)流量。一般規(gui)定是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流量還要根(gen)據導線(xian)的(de)(de)芯線(xian)使用環境(jing)的(de)(de)極限(xian)溫(wen)度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合(he)因素決定。

一般情況(kuang)下(xia)，距離短、截面(mian)(mian)積(ji)小、散熱(re)好、氣(qi)溫低等(deng)，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能(neng)力強些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)上(shang)限；距離長、截面(mian)(mian)積(ji)大、散熱(re)不好、氣(qi)溫高(gao)、自然環境(jing)差(cha)等(deng)，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能(neng)力弱(ruo)些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)下(xia)限；

如導(dao)電(dian)能力(li)，裸導(dao)線強(qiang)于(yu)絕緣線，架(jia)空線強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的(de)電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的(de)電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根據下列(lie)條件計算(suan)：

環境溫(wen)(wen)度40℃；導線(xian)溫(wen)(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降壓降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作(zuo)電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是(shi)否可(ke)行？

采用(yong)vv電(dian)纜25銅芯：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單(dan)線壓降為20V，2相(xiang)為40V，變壓器低壓端(duan)電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對(dui)電(dian)機有影響，建議使用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(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可(ke)以正常使用(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(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(liu)量可采用25mm2的銅電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低(di)(di)壓柜(ju)在距離(li)變壓器200米處。問變壓器到低(di)(di)壓柜(ju)電壓需(xu)達到390V，需(xu)多(duo)粗電纜(lan)？

55KVA變壓器(qi)額定輸出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓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)為(wei)380V時(shi)，線與線電(dian)(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導線電(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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(dian)流約80A，輸(shu)出(chu)電(dian)壓400V。

如果(guo)到(dao)達配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話(hua)，可用35平方銅電纜或(huo)50平方鋁電纜。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果到達(da)配電柜的(de)(de)電壓要求不低于370V的(de)(de)話(hua)，可用25平(ping)方(fang)銅電纜或(huo)35平(ping)方(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(zu)抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的(de)阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)(dao)線(xian)截面積(ji)線(xian)路(lu)只計算(suan)電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截面積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情況下(xia)(xia)連續長(chang)時間(jian)運行(xing)的(de)設(she)備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動的(de)情況下(xia)(xia)，設(she)備穩定運行(xing)。