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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意(yi)思(si)。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因為導體存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不管導體采(cai)用哪(na)種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一(yi)定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)(ya)降(jiang))不大于本(ben)身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一(yi)般是(shi)不會對線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓降為19V，也即(ji)電路電壓不低于(yu)361V，就(jiu)不會有(you)很大的(de)問題。當(dang)然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是(shi)(shi)一種電(dian)力(li)損耗，雖然是(shi)(shi)不可(ke)避(bi)免，但(dan)我(wo)們總希望(wang)壓力(li)降(jiang)是(shi)(shi)處于(yu)一個可(ke)接受的范(fan)圍(wei)內。

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線路電(dian)壓降的(de)計算公(gong)式

一般來說(shuo)，計算(suan)線路的壓降(jiang)并(bing)不復雜，可按以(yi)下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：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(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(du)(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面(mian)

3.計(ji)算線路(lu)壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流(liu)；L-線(xian)路(lu)長(chang)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(ze)：

近距離按發(fa)熱條件(jian)限制導線截面(安全載流(liu)量(liang))；

遠(yuan)距離在安(an)全載(zai)流量的(de)(de)基礎上，按電(dian)壓損失條件選擇導線(xian)截面(mian)，要保(bao)證(zheng)負荷點的(de)(de)工作電(dian)壓在合格(ge)范圍；

大負荷按經濟電流密度(du)選擇(ze)。

為保證導線(xian)(xian)長時(shi)間連續(xu)運行，所允(yun)許的(de)(de)電流密(mi)度稱安全載流量(liang)。一般規(gui)定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流量(liang)還(huan)要根(gen)據導線(xian)(xian)的(de)(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)(de)極限溫度、冷(leng)卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合(he)因(yin)素決(jue)定(ding)。

一般情況下，距離短、截面積(ji)小(xiao)、散熱(re)(re)好、氣溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)上限；距離長、截面積(ji)大(da)、散熱(re)(re)不好、氣溫高、自然環境差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)下限；

如導電(dian)能力，裸導線強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線，架空(kong)線強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)(yu)地下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的電(dian)纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根據下列條(tiao)件(jian)計(ji)算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百(bai)分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)流或計(ji)算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電(dian)壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否(fou)可(ke)行(xing)？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降為U=0.2*100=20

單線(xian)壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電(dian)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(duan)為350V

連續長時(shi)間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁(lv)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(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末(mo)端為366V

可以正常使用(變(bian)壓器電(dian)壓段電(dian)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(an)安全載流量可采(cai)用25mm2的(de)銅電纜算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)(qi)，低(di)壓柜在距離變壓器(qi)(qi)200米處(chu)。問變壓器(qi)(qi)到低(di)壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電(dian)(dian)流(端電(dian)(dian)壓(ya)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)(dian)(dian)壓為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)(dian)線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器，最大(da)工(gong)作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于(yu)380V的(de)話，可用35平方(fang)(fang)銅電(dian)(dian)纜或50平方(fang)(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配(pei)電柜的(de)電壓要求不低于390V的(de)話，可用70平(ping)(ping)方銅電纜(lan)(lan)或95平(ping)(ping)方鋁(lv)電纜(lan)(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流線(xian)路電壓降計(ji)算方法：電流*每根導線(xian)阻(zu)抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻(zu)抗分為(wei)容(rong)抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓(ya)導線(xian)(xian)截(jie)面積(ji)線(xian)(xian)路(lu)只計算電(dian)阻(zu)，用導體電(dian)阻(zu)率*導線(xian)(xian)截(jie)面積(ji)*導線(xian)(xian)長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一般情(qing)況(kuang)下連續長(chang)時間(jian)運(yun)行的(de)設備(bei)(bei)電(dian)纜規(gui)格選大一級。確保電(dian)壓波動(dong)的(de)情(qing)況(kuang)下，設備(bei)(bei)穩定運(yun)行。