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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往(wang)下(xia)拉(la)”的(de)意(yi)思(si)。電(dian)(dian)(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因為(wei)導體存(cun)在電(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)此，不(bu)(bu)管(guan)導體采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會(hui)(hui)造成線(xian)路一定的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)(ya)(ya)降(jiang))不(bu)(bu)大(da)于本身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)5%時一般(ban)是(shi)不(bu)(bu)會(hui)(hui)對線(xian)路的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的(de)線(xian)路(lu)，如果電(dian)壓降為(wei)19V，也即(ji)電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V，就(jiu)不會有很大的(de)問題(ti)。當然我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間本身是一(yi)(yi)種電(dian)力(li)(li)損耗，雖然是不可(ke)避免，但(dan)我們總希望壓力(li)(li)降是處于一(yi)(yi)個可(ke)接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的(de)計(ji)算公式

一般來說，計算線路的壓降并(bing)不(bu)復(fu)雜(za)，可(ke)按以下(xia)步驟：

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(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱截面

3.計算線(xian)路壓降(最簡(jian)單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計(ji)算壓降，選擇導線的原則：

近(jin)距離按發熱條件限制導線截(jie)面(安全載流(liu)量(liang))；

遠(yuan)距離(li)在安(an)全載流(liu)量(liang)的基(ji)礎上，按電壓(ya)損(sun)失條件(jian)選(xuan)擇(ze)導線截面(mian)，要保(bao)證負荷點(dian)的工作(zuo)電壓(ya)在合格范圍(wei)；

大負荷(he)按經(jing)濟電(dian)流密(mi)度(du)選擇(ze)。

為保(bao)證導線(xian)(xian)長時間連續運行(xing)，所允許的(de)(de)電(dian)流密(mi)度稱安全載(zai)流量(liang)。一般(ban)規(gui)定(ding)(ding)是：銅線(xian)(xian)選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流量(liang)還(huan)要(yao)根據(ju)導線(xian)(xian)的(de)(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)(de)極(ji)限溫度、冷卻條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等綜合(he)因素決定(ding)(ding)。

一(yi)般情(qing)況下，距離短、截面(mian)積小、散(san)熱好(hao)、氣溫低(di)等(deng)，導線的導電能力強些，安全載(zai)流選(xuan)上限；距離長(chang)、截面(mian)積大、散(san)熱不好(hao)、氣溫高、自(zi)然(ran)環境差等(deng)，導線的導電能力弱些，安全載(zai)流選(xuan)下限；

如導電(dian)能力，裸導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)纜(lan)，埋(mai)于地(di)下的(de)電(dian)纜(lan)強于敷設在(zai)地(di)面的(de)電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據(ju)下列條件計算：

環境(jing)溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單(dan)芯，S=2D；功(gong)率因(yin)數cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計(ji)算電流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端(duan)電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

鋁(lv)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(chang)時(shi)間(jian)運(yun)行對電機有影(ying)響，建議使用(yong)35銅(tong)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(mo)端為366V

可以正(zheng)常使(shi)用(變壓(ya)(ya)器(qi)電(dian)壓(ya)(ya)段電(dian)壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全載流量可(ke)采用25mm2的銅電(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

如果用35mm2的銅電(dian)纜(lan)，算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器(qi)(qi)，低(di)壓柜在距(ju)離變(bian)壓器(qi)(qi)200米處。問(wen)變(bian)壓器(qi)(qi)到(dao)低(di)壓柜電(dian)壓需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓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380V時，線與線電壓降(jiang)為20V，單根導線電壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求(qiu)不(bu)低于380V的(de)話(hua)，可用35平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或50平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到(dao)達(da)配電柜的電壓要求不(bu)低于390V的話，可用70平(ping)(ping)方銅電纜或95平(ping)(ping)方鋁(lv)電纜。

如果到(dao)達(da)配電柜的電壓(ya)要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅(tong)電纜或35平(ping)方鋁(lv)電纜。

三相(xiang)交流線路電壓降(jiang)計算方法(fa)：電流*每(mei)根導線阻抗*1.732

導線(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低壓導線(xian)截面(mian)(mian)積線(xian)路只計算(suan)電(dian)阻(zu)(zu)，用(yong)導體(ti)電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)*導線(xian)截面(mian)(mian)積*導線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)(mian)積*230。

一般(ban)情況(kuang)下(xia)連續(xu)長時(shi)間(jian)運行的設(she)備電纜規格選大一級。確(que)保(bao)電壓波動的情況(kuang)下(xia)，設(she)備穩定運行。