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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往(wang)下拉”的意(yi)思。電(dian)力(li)線路(lu)(lu)的電(dian)壓(ya)(ya)降是因為(wei)導體存在電(dian)阻。正因為(wei)此，不管(guan)導體采用哪種(zhong)(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都(dou)會造成線路(lu)(lu)一(yi)定的電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這種(zhong)(zhong)損耗(壓(ya)(ya)降)不大于(yu)本身(shen)電(dian)壓(ya)(ya)的5%時一(yi)般是不會對線路(lu)(lu)的電(dian)力(li)驅動產生后(hou)果的。

例(li)如380V的(de)線路，如果電壓降(jiang)為19V，也即(ji)電路電壓不低于(yu)361V，就不會有很(hen)大的(de)問題。當然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身(shen)是(shi)一種電力損耗，雖然是(shi)不可避(bi)免，但我(wo)們總希望壓力降是(shi)處于一個可接(jie)受的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來說(shuo)，計(ji)算線路的壓降并(bing)不復雜，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

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

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓(ya)降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再(zai)計算壓降，選擇導線的原則：

近距(ju)離按發熱(re)條件限制(zhi)導線截面(mian)(安全載流(liu)量)；

遠距離在安全載流(liu)量的(de)基(ji)礎(chu)上，按電壓損失條件選擇導線截面，要保證負(fu)荷點的(de)工作(zuo)電壓在合格范圍(wei)；

大(da)負荷按經濟電流(liu)密度選擇。

為保(bao)證(zheng)導(dao)線長時間連續運(yun)行(xing)，所(suo)允許(xu)的(de)電流密度稱安(an)全載(zai)(zai)流量。一般規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)(zai)流量還要(yao)根(gen)據(ju)導(dao)線的(de)芯(xin)線使(shi)用(yong)環境的(de)極(ji)限溫度、冷(leng)卻條件、敷(fu)設條件等綜(zong)合因(yin)素決定。

一般情況(kuang)下，距(ju)(ju)離短、截(jie)面積小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等，導線(xian)(xian)的導電能力強些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)上(shang)限；距(ju)(ju)離長、截(jie)面積大、散熱(re)不好(hao)、氣溫高、自然環境差等，導線(xian)(xian)的導電能力弱些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)下限；

如導電能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線，架空線強(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地面的電纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下列條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜(lan)排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數(shu)(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分數(shu)(shu)≤5%。

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

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否(fou)可行(xing)？

采用(yong)vv電(dian)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)壓降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓器低(di)壓端電壓為(wei)(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(duan)為350V

連續長時間運(yun)行對電(dian)機有影響，建議使(shi)用35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)降(jiang)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(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)電(dian)流

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

按安全(quan)載流(liu)量可采用25mm2的(de)銅電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多(duo)粗電纜(lan)？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電壓為380V時，線與線電壓降(jiang)為20V，單根(gen)導(dao)線電壓降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大(da)工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如(ru)果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于(yu)380V的話，可用35平方(fang)銅(tong)電(dian)纜或50平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到(dao)達配(pei)電柜(ju)的(de)電壓要求(qiu)不(bu)低于390V的(de)話(hua)，可用(yong)70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如(ru)果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不(bu)低(di)于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜(lan)(lan)或35平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)(lan)。

三相交流線路電壓降計算方法：電流*每根導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)(jie)面積線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)(jie)面積*導(dao)線(xian)(xian)長度。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)(jie)面積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)(jie)面積*230。

一般情況下(xia)連續長(chang)時間運(yun)(yun)行的設(she)備(bei)電(dian)(dian)纜規格選大一級。確(que)保電(dian)(dian)壓波(bo)動的情況下(xia)，設(she)備(bei)穩定運(yun)(yun)行。