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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力(li)線路(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)(shi)因(yin)(yin)為導體存在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)(yin)為此，不(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線路(lu)一定的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)(sun)耗，而(er)這種損(sun)(sun)耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一般(ban)是(shi)(shi)不(bu)會(hui)對線路(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)驅動產(chan)生后果的(de)。

例如380V的(de)(de)線路，如果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有很(hen)大的(de)(de)問題(ti)。當然我們是(shi)希望(wang)這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是(shi)(shi)一種電力損耗(hao)，雖(sui)然是(shi)(shi)不可(ke)避免，但我們總希(xi)望(wang)壓力降是(shi)(shi)處于一個可(ke)接(jie)受的范圍內(nei)。

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線(xian)路電壓降的計算(suan)公式

一般來(lai)說(shuo)，計算(suan)線路的壓降(jiang)并(bing)不復雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦)；U-電(dian)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：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(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(lu)壓降(最簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線(xian)再計(ji)算(suan)壓降，選(xuan)擇導線(xian)的原則：

近距離按發(fa)熱條件限制導線(xian)截面(安全載流(liu)量)；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上，按電(dian)壓損失(shi)條件選(xuan)擇導線截面，要保證(zheng)負荷點的(de)工作電(dian)壓在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導線(xian)長時間連續運(yun)行(xing)，所(suo)允許的(de)(de)電流(liu)密(mi)度(du)稱安全(quan)載流(liu)量。一般規定是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量還要根據導線(xian)的(de)(de)芯(xin)線(xian)使用環(huan)境的(de)(de)極限溫(wen)度(du)、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定。

一般(ban)情況下(xia)，距離短、截面(mian)積小、散熱好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)低等，導(dao)(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)(dao)電(dian)能力強些(xie)，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)(liu)選(xuan)上限；距離長、截面(mian)積大、散熱不好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)高、自然環境差(cha)等，導(dao)(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)(dao)電(dian)能力弱些(xie)，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)(liu)選(xuan)下(xia)限；

如導電(dian)(dian)能力(li)，裸導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)(dian)纜(lan)，埋于地下的電(dian)(dian)纜(lan)強于敷設(she)在地面的電(dian)(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根據(ju)下列條件計算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯(xin)，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計算電流(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(xiang)時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否(fou)可(ke)行(xing)？

采用vv電纜25銅芯：

去線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降為U=0.2*100=20

單(dan)線(xian)壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)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(xu)長(chang)時間運行(xing)對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯(xin)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，末端為366V

可以正常使用(yong)(變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)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(an)全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓(ya)損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

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)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)，低壓(ya)柜在距離變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)200米處(chu)。問變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)(qi)到(dao)低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)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(ju)離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)20V，單根(gen)導線(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(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(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)(dian)柜的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓要求不低于380V的(de)(de)話，可用35平(ping)方銅(tong)電(dian)(dian)(dian)纜或50平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低(di)于390V的話(hua)，可用70平方銅電(dian)纜或(huo)95平方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求(qiu)不低(di)于370V的話，可(ke)用(yong)25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三(san)相交流(liu)線(xian)路電壓降計算(suan)方法：電流(liu)*每根導(dao)線(xian)阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)線(xian)(xian)的(de)阻(zu)抗分(fen)為容抗、感抗和電阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)(xian)路只計算電阻(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體(ti)電阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情況下連(lian)續長(chang)時間運(yun)行的設備電纜規格選(xuan)大一(yi)級。確(que)保電壓波動的情況下，設備穩定運(yun)行。