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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電壓(ya)降，“drop”是“往下(xia)拉(la)”的意思(si)。電力線路(lu)的電壓(ya)降是因為導體存在電阻。正因為此，不管(guan)導體采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造(zao)成線路(lu)一定的電壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降)不大于(yu)本(ben)身電壓(ya)的5%時一般是不會(hui)對(dui)線路(lu)的電力驅動產生后果的。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很大的問(wen)題。當(dang)然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一(yi)(yi)種電力(li)損耗，雖然是不可(ke)避免(mian)，但我們總(zong)希望壓力(li)降是處(chu)于一(yi)(yi)個可(ke)接受的范(fan)圍內(nei)。

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線路電壓降(jiang)的計算公(gong)式

一般(ban)來(lai)說，計算線路的(de)壓降并(bing)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 

其中：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中(zhong)：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電纜的標稱(cheng)截(jie)面

3.計算(suan)線路壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路壓降計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路電(dian)流；L-線(xian)(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取(qu)導線再計算(suan)壓降(jiang)，選擇導線的原則：

近距離按發(fa)熱(re)條件限制導(dao)線(xian)截面(mian)(安全載(zai)流量)；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上，按電壓損失條件(jian)選擇導線截面(mian)，要保證負(fu)荷點的(de)工作電壓在合格范圍(wei)；

大負(fu)荷(he)按經濟(ji)電流密度選擇。

為保證導線(xian)長時間連續(xu)運行，所允(yun)許的電流(liu)密度(du)稱安全(quan)載流(liu)量。一(yi)般規定(ding)是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量還要根據(ju)導線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極(ji)限溫度(du)、冷卻(que)條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因素決(jue)定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)(xia)，距離(li)短、截面積小、散熱好、氣(qi)溫(wen)低等，導線的(de)導電能力(li)強些(xie)，安全載(zai)流選上限；距離(li)長(chang)、截面積大、散熱不(bu)好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等，導線的(de)導電能力(li)弱些(xie)，安全載(zai)流選下(xia)(xia)限；

如導電能力(li)，裸導線(xian)(xian)強于(yu)(yu)絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強于(yu)(yu)電纜(lan)，埋于(yu)(yu)地(di)下(xia)的(de)電纜(lan)強于(yu)(yu)敷設在地(di)面的(de)電纜(lan)等等。

電壓降根據下列條件計算：

環境(jing)溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單(dan)線壓(ya)降(jiang)為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電(dian)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

連續長時間(jian)運行對電機有影響，建(jian)議使用(yong)35銅芯(xin)或(huo)者50鋁線。

25銅(tong)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366V

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

50kw負(fu)荷額定電(dian)流

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

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

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓器(qi)，低(di)(di)壓柜(ju)在距離變壓器(qi)200米處。問變壓器(qi)到低(di)(di)壓柜(ju)電(dian)壓需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離(li)L＝200米，200米處允許(xu)電壓(ya)為380V時(shi)，線與線電壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線(xian)截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓(ya)器，最大工作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓(ya)400V。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求(qiu)不低(di)于380V的話(hua)，可(ke)用35平方銅電纜或50平方鋁(lv)電纜。

如(ru)果到達配電柜的電壓要(yao)求不低于390V的話，可用(yong)70平方(fang)銅電纜(lan)或95平方(fang)鋁(lv)電纜(lan)。

如(ru)果到達配電柜的電壓要求不(bu)低于370V的話(hua)，可(ke)用25平方銅(tong)電纜(lan)或35平方鋁電纜(lan)。

三相交流線路電壓降計算方法：電流*每根導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)(dao)線的阻抗分為容抗、感抗和(he)電(dian)(dian)阻。一般低壓導(dao)(dao)線截面(mian)積(ji)線路(lu)只計算(suan)電(dian)(dian)阻，用導(dao)(dao)體電(dian)(dian)阻率*導(dao)(dao)線截面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線長度(du)。在這里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下連續長時間運行的設(she)備電(dian)(dian)纜規格選大(da)一(yi)級。確保電(dian)(dian)壓波動的情(qing)況下，設(she)備穩定運行。