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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力(li)線路的(de)電(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)(dian)(dian)阻。正因為此(ci)，不(bu)管導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定的(de)電(dian)(dian)(dian)壓損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓降)不(bu)大于(yu)本身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例如(ru)380V的(de)線路(lu)，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低(di)于361V，就不會有很大(da)的(de)問題(ti)。當然(ran)我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間本身是一種電力(li)(li)損耗，雖然(ran)是不可避免，但我們總希望壓力(li)(li)降是處于(yu)一個可接受的范(fan)圍內。

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線路電壓降的計算(suan)公(gong)式

一般來說，計(ji)算線路(lu)的壓降并不(bu)復(fu)雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因(yin)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(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單(dan)實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路(lu)電流；L-線(xian)(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線再計(ji)算壓(ya)降，選(xuan)擇導(dao)線的(de)原(yuan)則：

近距離按發熱(re)條(tiao)件限制導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全(quan)載流量的基礎上(shang)，按電壓損(sun)失條件選擇導線截面(mian)，要(yao)保(bao)證(zheng)負荷點(dian)的工作電壓在合格范(fan)圍(wei)；

大(da)負荷按(an)經(jing)濟(ji)電(dian)流(liu)密度選擇。

為(wei)保證導(dao)線(xian)(xian)長(chang)時間連續運行(xing)，所允許的電(dian)流密度稱安(an)(an)全(quan)載流量。一(yi)般規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)(an)全(quan)載流量還(huan)要根據導(dao)線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限溫度、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合因素(su)決定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)，距離(li)(li)短、截(jie)面積小、散(san)熱(re)好、氣溫(wen)(wen)低(di)等，導線的導電(dian)能(neng)力強些(xie)，安(an)全載(zai)流選上限(xian)；距離(li)(li)長、截(jie)面積大、散(san)熱(re)不好、氣溫(wen)(wen)高、自然環境差等，導線的導電(dian)能(neng)力弱些(xie)，安(an)全載(zai)流選下(xia)限(xian)；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線(xian)強(qiang)(qiang)于絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強(qiang)(qiang)于電(dian)纜，埋于地下(xia)的電(dian)纜強(qiang)(qiang)于敷設在地面的電(dian)纜等等。

電(dian)壓降(jiang)根據下(xia)列條(tiao)件計算：

環境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜(lan)排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓(ya)降百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

去線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降(jiang)為(wei)U=0.2*100=20

單線壓降為20V，2相為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(mo)端為350V

連續(xu)長時間運行(xing)對電機(ji)有(you)影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)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，末端為366V

可以正常(chang)使用(yong)(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全(quan)載流量可(ke)采用25mm2的(de)銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用(yong)35mm2的(de)銅電纜，算(suan)電壓損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓(ya)降為20V，單根(gen)導線(xian)(xian)電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)線截(jie)面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大(da)工作電流約80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

如(ru)果(guo)到(dao)達配電柜的電壓要求不低于380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如(ru)果(guo)到達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方銅電(dian)(dian)纜或95平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)要求(qiu)不低于(yu)370V的話(hua)，可(ke)用25平(ping)方銅電(dian)(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

三(san)相交流(liu)線(xian)路電壓降計算方法：電流(liu)*每(mei)根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的(de)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和(he)電阻(zu)(zu)(zu)。一(yi)般(ban)低壓導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積(ji)線路只計算電阻(zu)(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體(ti)電阻(zu)(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積(ji)*導(dao)(dao)線長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)*230。

一般情(qing)況(kuang)下(xia)連(lian)續長時間運行的設備(bei)電纜規格選大一級(ji)。確保電壓波動(dong)的情(qing)況(kuang)下(xia)，設備(bei)穩(wen)定(ding)運行。