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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下拉(la)”的意思。電(dian)力(li)(li)線路的電(dian)壓(ya)降是因為導體存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體采用哪種(zhong)材料(銅/鋁(lv))都會造成線路一(yi)定的電(dian)壓(ya)損(sun)耗，而(er)這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般是不(bu)會對線路的電(dian)力(li)(li)驅動產生后果的。

例如380V的線路，如果(guo)電壓降(jiang)為(wei)19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很大(da)的問(wen)題。當然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力(li)間本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖(sui)然是不可(ke)避免，但我們總希望壓力(li)降是處于一(yi)個可(ke)接(jie)受(shou)的范圍內。

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線(xian)路電壓降(jiang)的計算公式

一(yi)般來說，計算線(xian)路的壓降并不復雜，可按(an)以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中(zhong)：ρ-導體(ti)電(dian)(dian)阻(zu)率(銅(tong)芯(xin)電(dian)(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)(dian)纜(lan)的(de)標稱截面

3.計(ji)算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導線再計算壓降，選(xuan)擇導線的(de)原則：

近距離按發熱條件限制(zhi)導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全載流(liu)量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線截面，要保(bao)證負(fu)荷點的工作(zuo)電壓在合(he)格(ge)范圍(wei)；

大負荷按經濟電流密度(du)選擇。

為(wei)保(bao)證導(dao)線(xian)長時(shi)間連(lian)續運(yun)行，所允許的(de)電流密度(du)稱安全載(zai)流量(liang)(liang)。一般(ban)規定(ding)是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流量(liang)(liang)還要(yao)根據導(dao)線(xian)的(de)芯(xin)線(xian)使用環境的(de)極限溫(wen)度(du)、冷(leng)卻條件、敷(fu)設條件等綜合(he)因素(su)決定(ding)。

一般情(qing)況下，距(ju)離(li)短、截面(mian)積(ji)小(xiao)、散(san)熱好、氣溫(wen)低(di)等(deng)(deng)，導線的導電能力強些，安全載流(liu)選(xuan)(xuan)上(shang)限(xian)；距(ju)離(li)長、截面(mian)積(ji)大、散(san)熱不(bu)好、氣溫(wen)高、自然(ran)環(huan)境差(cha)等(deng)(deng)，導線的導電能力弱些，安全載流(liu)選(xuan)(xuan)下限(xian)；

如導電(dian)(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)(qiang)于絕(jue)緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強(qiang)(qiang)于電(dian)(dian)纜，埋(mai)于地下(xia)的電(dian)(dian)纜強(qiang)(qiang)于敷設(she)在地面的電(dian)(dian)纜等等。

電壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導(dao)線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相(xiang)時(shi)允許電壓(ya)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(ti)1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可(ke)行？

采(cai)用vv電纜25銅(tong)芯：

去(qu)線阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降(jiang)為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行(xing)對電(dian)機有(you)影響，建議使(shi)用35銅(tong)芯或(huo)者50鋁線(xian)。

25銅芯其壓(ya)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，末端為(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓器電(dian)壓段(duan)電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全載流量(liang)可(ke)采用25mm2的(de)銅電纜算電壓損失：

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(de)銅電纜(lan)，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出電(dian)流(端電(dian)壓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(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(dao)線截(jie)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(qi)，最大工作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓(ya)400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于(yu)380V的話，可(ke)用(yong)35平方(fang)銅電(dian)纜或50平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求(qiu)不低于(yu)390V的話(hua)，可用70平(ping)方銅(tong)電(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低(di)于370V的(de)話，可用(yong)25平方(fang)銅(tong)電(dian)(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

三相交(jiao)流線(xian)路(lu)電壓降(jiang)計算方法(fa)：電流*每(mei)根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的(de)阻(zu)抗分(fen)為(wei)容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度(du)。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般情況下連續(xu)長時間運(yun)行(xing)的設備電纜(lan)規格選大一級。確保電壓(ya)波(bo)動的情況下，設備穩定運(yun)行(xing)。