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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往下拉(la)”的意思。電(dian)力線路的電(dian)壓降(jiang)是因為導(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正(zheng)因為此，不管導(dao)體(ti)采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路一定的電(dian)壓損耗(hao)，而(er)這種(zhong)損耗(hao)(壓降(jiang))不大于本(ben)身(shen)電(dian)壓的5%時一般是不會對線路的電(dian)力驅動產生后果的。

例如(ru)(ru)380V的(de)線路，如(ru)(ru)果電壓降為19V，也(ye)即電路電壓不低于361V，就不會有很大的(de)問題。當然我們是希望(wang)這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是一種(zhong)電力(li)損耗，雖然(ran)是不可避免，但我們總希望壓(ya)力(li)降是處于(yu)一個(ge)可接受的(de)范圍內。

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線(xian)路電壓降的(de)計算公式

一般來說，計(ji)算(suan)線路的壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(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(lv)(銅(tong)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(jie)面

3.計算線(xian)路壓(ya)降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)(lu)壓降(jiang)計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路(lu)(lu)電流(liu)；L-線路(lu)(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導(dao)線再計算壓降(jiang)，選(xuan)擇導(dao)線的原則：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距離在安(an)全載流量的基礎上，按電(dian)壓損失(shi)條件選擇導線(xian)截面，要保(bao)證負荷(he)點的工作電(dian)壓在合格范圍(wei)；

大負荷按(an)經(jing)濟(ji)電流密(mi)度選(xuan)擇。

為保證(zheng)導線長時(shi)間連續運行，所(suo)允許的(de)(de)電流(liu)(liu)密度稱安全載流(liu)(liu)量。一般規定(ding)是：銅線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全載流(liu)(liu)量還要根據導線的(de)(de)芯線使用環(huan)境(jing)的(de)(de)極(ji)限溫度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜(zong)合(he)因素決定(ding)。

一(yi)般情況(kuang)下，距離短(duan)、截面(mian)積小(xiao)、散(san)熱好(hao)、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力強些(xie)，安(an)(an)全載流(liu)選上限；距離長、截面(mian)積大(da)、散(san)熱不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高(gao)、自然環境差(cha)等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力弱些(xie)，安(an)(an)全載流(liu)選下限；

如(ru)導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)(xian)強于(yu)(yu)絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強于(yu)(yu)電(dian)纜，埋(mai)于(yu)(yu)地(di)下的電(dian)纜強于(yu)(yu)敷設在地(di)面的電(dian)纜等等。

電壓降根據下列條件計算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單(dan)芯(xin)，S=2D；功(gong)率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計算電流(A)；L-線(xian)路(lu)長度(du)(m)；V0-表內(nei)電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

去(qu)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20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行(xing)對電(dian)機有影響，建議(yi)使用35銅芯或(huo)者50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降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(shi)用(變壓器電(dian)壓段(duan)電(dian)壓為400V)

50kw負荷(he)額(e)定電(dian)流

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

按安(an)全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電(dian)(dian)纜(lan)，算電(dian)(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器200米處(chu)。問變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離(li)L＝200米，200米處允許電壓為380V時，線與線電壓降為20V，單根導(dao)線電壓降U＝10V，銅(tong)芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

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

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低(di)于380V的(de)話，可(ke)用35平方(fang)銅電(dian)纜或(huo)50平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電柜(ju)的電壓要求不(bu)低(di)于390V的話，可用70平(ping)方銅電纜(lan)或95平(ping)方鋁(lv)電纜(lan)。

如(ru)果到達配電柜的(de)電壓要求不低(di)于(yu)370V的(de)話，可用25平(ping)方(fang)(fang)銅電纜或(huo)35平(ping)方(fang)(fang)鋁電纜。

三相交流(liu)線路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流(liu)*每根(gen)導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)(zu)。一(yi)般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下(xia)連續長時間運行的設(she)備電纜規格(ge)選大一(yi)級。確保電壓波動的情(qing)況下(xia)，設(she)備穩定運行。