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工農電線電纜壓降原因是什么?如何計算?

來源:常(chang)見問題 閱讀(du):160650 發布時間:2020-02-06

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電纜電壓降產生的原因


英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang),“drop”是(shi)“往(wang)下(xia)拉”的(de)(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導體(ti)存在電(dian)阻(zu)。正因為此,不(bu)管導體(ti)采用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一定的(de)(de)電(dian)壓(ya)損耗,而這種(zhong)損耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本(ben)身電(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一般(ban)是(shi)不(bu)會對(dui)線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)力(li)驅動產生后果的(de)(de)。



例如380V的(de)線路,如果電(dian)(dian)壓(ya)降為(wei)19V,也(ye)即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓(ya)不(bu)低于361V,就不(bu)會有很大的(de)問題。當然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本(ben)身是(shi)(shi)一種電(dian)力損耗,雖然是(shi)(shi)不可避免,但我們總(zong)希望壓(ya)力降是(shi)(shi)處(chu)于(yu)一個可接受的(de)范(fan)圍內。


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線(xian)路(lu)電壓(ya)降的計算公式




一般來說,計算線路的(de)壓降并不復雜,可(ke)按以下(xia)步驟:




1.計算線路電流I


 I= P/1.732×U×cosθ 


其中(zhong):P-功(gong)(gong)率(lv)(千(qian)瓦);U-電壓(kV);cosθ-功(gong)(gong)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(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740,鋁(lv)導體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電(dian)纜的標稱截面




3.計算線路壓降(最簡(jian)單實用):


 ΔU=I×R 


線(xian)路(lu)壓(ya)降計算公式:△U=2*I*R,I-線(xian)路(lu)電流;L-線(xian)路(lu)長度(du)




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電纜壓降怎么算?




先選取導(dao)(dao)線(xian)再(zai)計算壓降,選擇(ze)導(dao)(dao)線(xian)的原(yuan)則:




近距離按發熱條件限制導線截面(安全載(zai)流量);


遠距離(li)在(zai)安全(quan)載(zai)流量的基礎上,按(an)電壓(ya)損失條(tiao)件選(xuan)擇導線截面(mian),要保(bao)證(zheng)負荷點的工作電壓(ya)在(zai)合格范圍;


大負荷按(an)經(jing)濟電流密度選擇。



為保證導線長時間(jian)連續運行(xing),所允許(xu)的(de)電(dian)流(liu)密度(du)稱安(an)全(quan)載流(liu)量。一般規定是:銅線選(xuan)5~8A/mm2;鋁線選(xuan)3~5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量還要(yao)根據導線的(de)芯線使用環境的(de)極(ji)限溫度(du)、冷(leng)卻條(tiao)(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)(tiao)件等綜合因素(su)決定。




一般情(qing)況下(xia),距離短(duan)、截(jie)面積小、散(san)(san)熱好、氣(qi)溫低等,導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力強些(xie),安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)上限(xian);距離長、截(jie)面積大、散(san)(san)熱不好、氣(qi)溫高(gao)、自然環境(jing)差等,導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力弱些(xie),安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)下(xia)限(xian);




如導電(dian)能(neng)力,裸導線(xian)強(qiang)于絕緣線(xian),架空(kong)線(xian)強(qiang)于電(dian)纜(lan)(lan),埋于地下(xia)的電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于敷設在地面(mian)的電(dian)纜(lan)(lan)等等。




電壓降(jiang)根據下列條件(jian)計算:




環境(jing)溫(wen)度(du)40℃;導線溫(wen)度(du)70~90℃;電纜排列:單(dan)芯,S=2D;功率因(yin)數(shu)cosθ=0.8;末端允許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數(shu)≤5%。




其(qi)中:Vd-電(dian)壓降(jiang),Vd=KxIxLxV0(v);I-工作電(dian)流或計算(suan)電(dian)流(A);L-線路長(chang)度(du)(m);V0-表內電(dian)壓(V/A.m);K:三(san)相四(si)線 K=√3 單相K=1




單相時(shi)允(yun)許電(dian)壓降:Vd=220Vx5%=11V


三相時允許(xu)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?




采用vv電纜25銅(tong)芯:


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


單(dan)線壓(ya)降為(wei)(wei)20V,2相為(wei)(wei)40V,變壓(ya)器低(di)壓(ya)端電壓(ya)為(wei)(wei)400V


400-40=360V




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




連續長(chang)時間運行對(dui)電(dian)機有(you)影響(xiang),建議使用35銅(tong)芯或者50鋁線(xian)。




25銅芯其(qi)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




可以正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為400V)




50kw負(fu)荷額定電流


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




按安(an)全載流量可(ke)采用(yong)25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損(sun)失:


R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω


電壓損(sun)失(shi)U=IR=94X0.2=18V




如果用35mm2的銅電(dian)纜,算電(dian)壓損(sun)失:


R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐


電壓損失U=IR=94X1.15=14V




題2:55變(bian)壓器,低(di)壓柜在距離變(bian)壓器200米處。問(wen)變(bian)壓器到(dao)低(di)壓柜電壓需(xu)達到(dao)390V,需(xu)多粗(cu)電纜?




55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)出電流(端電壓(ya)400V):


I=P/1.732/U=55/1.732/0.4≈80(A)




距(ju)離L=200米,200米處(chu)允許電壓為(wei)380V時,線與線電壓降為(wei)20V,單(dan)根導線電壓降U=10V,銅芯(xin)電線阻率ρ=0.0172,




單根線阻(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(fang))




取35平方銅芯電線




55KVA的變壓(ya)器,最大工(gong)作電(dian)流(liu)約80A,輸出電(dian)壓(ya)400V。




如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低(di)于380V的話,可(ke)用(yong)35平(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。


如果(guo)到達(da)配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話,可用(yong)70平方(fang)銅(tong)電(dian)纜(lan)或95平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。


如(ru)果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于370V的話,可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。








三相交流線(xian)路電(dian)壓降計算方法:電(dian)流*每根導線(xian)阻抗*1.732



導(dao)(dao)線的阻(zu)抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線截面(mian)積線路只計算電阻(zu),用導(dao)(dao)體電阻(zu)率*導(dao)(dao)線截面(mian)積*導(dao)(dao)線長度。在(zai)這里,銅是0.0175*截面(mian)積*230,鋁是 0.029*截面(mian)積*230。




一(yi)般情(qing)況下連續長時間運行(xing)的(de)設備(bei)電(dian)纜規格選大一(yi)級(ji)。確保(bao)電(dian)壓波動的(de)情(qing)況下,設備(bei)穩定運行(xing)。