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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往(wang)下拉”的意思(si)。電(dian)力線路(lu)的電(dian)壓降(jiang)是(shi)(shi)因(yin)為(wei)導(dao)(dao)體存在電(dian)阻。正因(yin)為(wei)此，不(bu)管導(dao)(dao)體采(cai)用哪種材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造成線路(lu)一(yi)定的電(dian)壓損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓降(jiang))不(bu)大(da)于本(ben)身電(dian)壓的5%時一(yi)般是(shi)(shi)不(bu)會(hui)對線路(lu)的電(dian)力驅動產生后果的。

例如380V的線(xian)路，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有很大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力(li)間本身是(shi)一(yi)種電(dian)力(li)損耗，雖然是(shi)不可避免，但(dan)我們總希望壓力(li)降是(shi)處于一(yi)個可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計(ji)算公式

一般(ban)來說，計算線路的(de)壓降(jiang)并不復雜，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(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)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(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米(mi))；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算線(xian)路壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則：

近距離(li)按發熱條件限制導線截(jie)面(安全載流量)；

遠(yuan)距離(li)在(zai)安全載流量的基礎(chu)上，按電(dian)壓(ya)損失(shi)條件選擇導線截面，要(yao)保證負荷點的工作電(dian)壓(ya)在(zai)合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度(du)選擇(ze)。

為保證導線(xian)(xian)長(chang)時間連續(xu)運行，所(suo)允許的(de)電流密度稱安(an)全載流量。一(yi)般規(gui)定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流量還要(yao)根據導線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素決定。

一般(ban)情況下(xia)，距離短、截面積(ji)小、散熱好、氣(qi)溫低等(deng)，導線(xian)的(de)導電(dian)能力強些(xie)(xie)，安全(quan)載流選(xuan)上限；距離長、截面積(ji)大、散熱不(bu)好、氣(qi)溫高、自然環境差(cha)等(deng)，導線(xian)的(de)導電(dian)能力弱些(xie)(xie)，安全(quan)載流選(xuan)下(xia)限；

如導電(dian)能力，裸(luo)導線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋于(yu)地(di)下的(de)電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在(zai)地(di)面的(de)電(dian)纜等等。

電壓(ya)降根據下(xia)列(lie)條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單(dan)芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百(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-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

單(dan)線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端電壓為400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為(wei)(wei)U=0.25*100=25，末(mo)端為(wei)(wei)350V

連續長時間運行(xing)對(dui)電機有影響，建議使(shi)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

鋁線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末(mo)端為366V

可以正(zheng)常使用(變壓器電(dian)壓段(duan)電(dian)壓為(wei)400V)

50kw負荷額(e)定電流(liu)

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(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)35mm2的(de)銅電纜，算(suan)電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低(di)壓柜(ju)在距離變壓器200米(mi)處。問變壓器到(dao)低(di)壓柜(ju)電壓需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器(qi)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(mi)，200米(mi)處允許(xu)電壓為(wei)380V時(shi)，線與線電壓降為(wei)20V，單(dan)根導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線阻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(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最(zui)大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜(ju)的(de)電壓要求不(bu)低于380V的(de)話，可用35平方銅(tong)電纜或(huo)50平方鋁電纜。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)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(ru)果(guo)到(dao)達配電柜的(de)電壓要求不低于(yu)370V的(de)話，可用(yong)25平(ping)方銅電纜(lan)或35平(ping)方鋁(lv)電纜(lan)。

三(san)相交流線路電壓降計算方法：電流*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻抗(kang)分為(wei)容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和(he)電阻。一般(ban)低(di)壓導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)(xian)路只計算(suan)電阻，用(yong)導(dao)體(ti)電阻率*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一般情(qing)況下連續長(chang)時間運(yun)行的(de)設(she)備(bei)電纜規格選(xuan)大一級。確保電壓(ya)波(bo)動的(de)情(qing)況下，設(she)備(bei)穩定(ding)運(yun)行。