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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的意(yi)思。電(dian)力(li)線路(lu)的電(dian)壓降是因為(wei)導體存在電(dian)阻(zu)。正因為(wei)此，不管導體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會造成線路(lu)一(yi)定的電(dian)壓損(sun)(sun)耗，而(er)這種損(sun)(sun)耗(壓降)不大于(yu)本身電(dian)壓的5%時一(yi)般是不會對線路(lu)的電(dian)力(li)驅動產生后(hou)果的。

例如(ru)(ru)380V的線路，如(ru)(ru)果電壓降為19V，也(ye)即電路電壓不(bu)低于(yu)361V，就不(bu)會有很大的問(wen)題(ti)。當(dang)然我(wo)們是(shi)希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓(ya)(ya)力(li)間(jian)本身是(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避(bi)免，但我(wo)們總希望(wang)壓(ya)(ya)力(li)降是(shi)處于一個可接受(shou)的范(fan)圍(wei)內。

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線路電壓降的計(ji)算公式

一(yi)般來(lai)說(shuo)，計算線路的壓(ya)降并不復雜，可(ke)按以下(xia)步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：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(du)(米)；S-電纜(lan)的標稱截面(mian)

3.計算線路壓降(最簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線再(zai)計(ji)算壓降，選(xuan)擇導(dao)線的原則：

近距離按發(fa)熱條(tiao)件限制(zhi)導線截面(安(an)全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安(an)全載流量的基礎上，按電壓損失(shi)條(tiao)件(jian)選擇導(dao)線(xian)截面，要保證負(fu)荷點(dian)的工作電壓在(zai)合格范圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電(dian)流密(mi)度選擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間連續運行(xing)，所允許的電流(liu)(liu)密(mi)度稱安(an)全(quan)載流(liu)(liu)量。一般規(gui)定(ding)是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)(liu)量還要根據導(dao)線(xian)的芯線(xian)使(shi)用環境的極限溫度、冷卻條(tiao)(tiao)件、敷設條(tiao)(tiao)件等綜合因(yin)素決(jue)定(ding)。

一般情況(kuang)下(xia)(xia)，距(ju)離短、截面積小(xiao)、散熱好、氣(qi)溫低等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力強些(xie)，安全(quan)載流選上限；距(ju)離長、截面積大、散熱不好、氣(qi)溫高、自然環境差等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力弱些(xie)，安全(quan)載流選下(xia)(xia)限；

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

電(dian)壓降根據下(xia)列(lie)條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端(duan)允許(xu)降壓(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線 K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單相時(shi)允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓降：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vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為(wei)(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)(wei)40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續長(chang)時間(jian)運行對(dui)電(dian)機有影響(xiang)，建議使用(yong)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(zheng)常(chang)使用(變壓器(qi)電壓段(duan)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

按安全載流量可采用(yong)25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距(ju)離(li)變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米處。問(wen)變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到(dao)(dao)低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需(xu)達到(dao)(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)流(端(duan)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)處允許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時(shi)，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單(dan)根導(dao)線(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器(qi)，最大工作電(dian)流(liu)約(yue)80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電柜的(de)電壓要求不低于(yu)380V的(de)話，可(ke)用35平方銅電纜(lan)(lan)或50平方鋁(lv)電纜(lan)(lan)。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求(qiu)不(bu)低(di)于390V的話，可用70平方銅(tong)電(dian)(dian)纜或95平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓(ya)要(yao)求不低于(yu)370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或35平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流線路(lu)電壓(ya)降計算方法：電流*每根(gen)導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的阻(zu)抗分為(wei)容(rong)抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一(yi)般(ban)低(di)壓導(dao)(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)線路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下(xia)連續(xu)長時(shi)間運行(xing)的設備電纜(lan)規格選大一(yi)級。確(que)保電壓波(bo)動的情況下(xia)，設備穩定運行(xing)。