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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的(de)意思。電(dian)力線(xian)路(lu)的(de)電(dian)壓降(jiang)(jiang)是(shi)因為導體存在電(dian)阻。正因為此，不管導體采用哪(na)種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一定的(de)電(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓降(jiang)(jiang))不大于本身(shen)電(dian)壓的(de)5%時一般(ban)是(shi)不會對線(xian)路(lu)的(de)電(dian)力驅動產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的線路，如果電壓(ya)降為(wei)19V，也即(ji)電路電壓(ya)不低于(yu)361V，就不會(hui)有很大的問(wen)題。當然我們(men)是(shi)希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本身是(shi)一(yi)種(zhong)電力(li)損耗，雖然是(shi)不(bu)可(ke)避免，但(dan)我們總希望壓力(li)降是(shi)處于(yu)一(yi)個(ge)可(ke)接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計算(suan)公式

一般(ban)來說，計算線路的壓降(jiang)并不復雜(za)，可按以(yi)下(xia)步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(lv)(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

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

3.計算線路壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)(lu)壓降計算(suan)公(gong)式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)(lu)電流；L-線(xian)路(lu)(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導線(xian)再(zai)計算壓(ya)降，選(xuan)擇導線(xian)的原則：

近距離按發熱條件限制(zhi)導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)(zai)安全(quan)載流(liu)量(liang)的基礎上，按電壓(ya)損失條件選(xuan)擇導線截面(mian)，要保證(zheng)負荷(he)點的工作電壓(ya)在(zai)(zai)合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流密(mi)度(du)選(xuan)擇。

為(wei)保證導線(xian)長(chang)時(shi)間連(lian)續運行，所允許的(de)電流(liu)密度稱(cheng)安全載(zai)流(liu)量。一(yi)般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量還要根(gen)據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)(tiao)件、敷設(she)條(tiao)(tiao)件等綜(zong)合因素決(jue)定。

一般情況(kuang)下，距離短、截(jie)面積小、散熱好、氣溫低等，導線的導電(dian)(dian)能(neng)力強些，安全(quan)載(zai)流選上限；距離長、截(jie)面積大(da)、散熱不好、氣溫高、自然環境差等，導線的導電(dian)(dian)能(neng)力弱些，安全(quan)載(zai)流選下限；

如導(dao)(dao)電(dian)(dian)能力(li)，裸導(dao)(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕(jue)緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋于(yu)(yu)地下的(de)電(dian)(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的(de)電(dian)(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓(ya)降(jiang)根據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許降(jiang)壓降(jiang)百分(fen)數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許(xu)電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓器低壓端電(dian)壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時(shi)間運行對電(dian)機有影響，建議使用(yong)35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓降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(duan)為366V

可以正常使用(變壓(ya)器電(dian)(dian)壓(ya)段電(dian)(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安全載流量(liang)可采用25mm2的銅(tong)電纜算電壓損失：

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(tong)電(dian)纜，算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距離(li)變壓(ya)器200米(mi)處(chu)。問(wen)變壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出(chu)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(chu)允許電(dian)壓為380V時(shi)，線與線電(dian)壓降為20V，單根導線電(dian)壓降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線阻率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(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電柜(ju)的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可用(yong)35平方(fang)銅電纜(lan)或50平方(fang)鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達配(pei)電(dian)(dian)柜的(de)(de)電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于390V的(de)(de)話，可用70平(ping)方銅電(dian)(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不(bu)低于370V的(de)話，可用25平(ping)方銅(tong)電纜(lan)或35平(ping)方鋁電纜(lan)。

三(san)相交流(liu)線(xian)路電壓降計算方(fang)法(fa)：電流(liu)*每根(gen)導線(xian)阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長度(du)。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積(ji)(ji)*230。

一般情況下(xia)連續長時間(jian)運行(xing)的設備電(dian)(dian)纜規格選大(da)一級。確保電(dian)(dian)壓波(bo)動的情況下(xia)，設備穩定(ding)運行(xing)。