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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的意(yi)思。電力(li)線路(lu)(lu)的電壓(ya)降(jiang)是因為導體存在電阻。正(zheng)因為此，不管導體采用哪種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都(dou)會造(zao)成(cheng)線路(lu)(lu)一(yi)定的電壓(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)降(jiang))不大于本身(shen)電壓(ya)的5%時一(yi)般是不會對線路(lu)(lu)的電力(li)驅動(dong)產生后果的。

例如380V的線(xian)路，如果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低于361V，就不會(hui)有很大的問(wen)題。當然我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力間(jian)本(ben)身是一種電力損耗，雖然是不可(ke)避免，但我們總希望壓力降是處(chu)于一個可(ke)接受的(de)范圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一(yi)般來說，計算線路的壓(ya)降并不復(fu)雜，可按以(yi)下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)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(xian)路長度(米)；S-電(dian)纜的標(biao)稱截面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線(xian)再計(ji)算壓降，選擇導線(xian)的原則：

近距離按發熱條件限制導線截面(安(an)全載流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的基礎上(shang)，按(an)電壓(ya)損(sun)失條件選擇(ze)導(dao)線截面(mian)，要保證負荷點的工作電壓(ya)在合格范圍；

大(da)負荷按(an)經濟電流密度(du)選擇(ze)。

為保證導(dao)線長時間連續運行(xing)，所允許的(de)電流密度稱安(an)(an)全(quan)載流量。一般規定(ding)是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)(an)全(quan)載流量還(huan)要根據導(dao)線的(de)芯線使(shi)用(yong)環(huan)境的(de)極限溫(wen)度、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合因(yin)素(su)決定(ding)。

一般(ban)情況下，距離短、截(jie)(jie)面積(ji)小、散熱好(hao)、氣溫低等，導線的(de)導電能(neng)力(li)強些，安全載流選上限(xian)(xian)；距離長(chang)、截(jie)(jie)面積(ji)大、散熱不好(hao)、氣溫高(gao)、自然環境(jing)差等，導線的(de)導電能(neng)力(li)弱些，安全載流選下限(xian)(xian)；

如導(dao)電(dian)能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕(jue)緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)，埋(mai)于(yu)(yu)地下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根據下列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百(bai)分(fen)數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表(biao)內電壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單(dan)相K=1

單相時(shi)允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采(cai)用(yong)25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

去線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

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

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運(yun)行對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁線(xian)。

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，末端為366V

可以正(zheng)常使用(變壓器(qi)電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流(liu)

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

按(an)安全(quan)載流(liu)量可采用25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜(lan)，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在(zai)距離(li)變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器(qi)額定(ding)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)(mi)，200米(mi)(mi)處(chu)允許電(dian)壓為(wei)380V時(shi)，線與線電(dian)壓降為(wei)20V，單根(gen)導線電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工(gong)作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求不低于(yu)380V的話，可用35平(ping)方銅電纜(lan)或50平(ping)方鋁(lv)電纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求(qiu)不(bu)低(di)于390V的(de)話，可用70平(ping)(ping)方銅電(dian)(dian)纜(lan)或95平(ping)(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電柜的電壓要求不低(di)于370V的話，可用25平方銅電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相交流(liu)線路(lu)電(dian)(dian)壓降計算(suan)方法(fa)：電(dian)(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導線的阻(zu)(zu)抗分(fen)為容(rong)抗、感(gan)抗和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低壓導線截面(mian)(mian)積(ji)(ji)線路只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用導體電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)*導線截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*導線長度。在這里(li)，銅(tong)是(shi)(shi)0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*230。

一般(ban)情況下連續長時間運行的(de)設備電纜規(gui)格選大一級。確保(bao)電壓波動的(de)情況下，設備穩定(ding)運行。