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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往下(xia)拉”的(de)意思。電(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)(shi)(shi)因(yin)為導(dao)體存在電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此(ci)，不管導(dao)體采用哪種材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成(cheng)線路(lu)一定的(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)(ya)降)不大于本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時(shi)一般(ban)是(shi)(shi)(shi)不會(hui)對線路(lu)的(de)電(dian)力驅(qu)動產生后果的(de)。

例如380V的線路，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓(ya)不低于361V，就不會有很大(da)的問題。當然我們是希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本(ben)身是一種電力(li)損耗，雖然是不可(ke)避免，但我們總希望(wang)壓(ya)力(li)降是處于一個可(ke)接受的(de)范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計(ji)算公式

一般來(lai)說(shuo)，計算線路的壓降并不復雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(銅芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降(jiang)計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的原則：

近距離按發熱條件限制導線截面(mian)(安全載流量(liang))；

遠距離在(zai)安(an)全載(zai)流量的(de)基礎上(shang)，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導線截面(mian)，要(yao)保(bao)證負荷點的(de)工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范圍；

大(da)負荷按(an)經(jing)濟電流(liu)密度選擇。

為保證(zheng)導線(xian)長時間連(lian)續運行(xing)，所(suo)允許的(de)電流(liu)密度稱安(an)(an)全(quan)載流(liu)量。一(yi)般規定是(shi)：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)(an)全(quan)載流(liu)量還要根(gen)據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等(deng)綜合因素決定。

一般(ban)情況下，距離(li)短(duan)、截(jie)面積小、散熱好(hao)(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能力強些(xie)(xie)，安全(quan)載流選上限；距離(li)長、截(jie)面積大、散熱不好(hao)(hao)、氣溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能力弱些(xie)(xie)，安全(quan)載流選下限；

如導(dao)電能(neng)力，裸(luo)導(dao)線強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)(yu)電纜，埋于(yu)(yu)地(di)下的電纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地(di)面的電纜等等。

電(dian)壓降根據下列條件計算(suan)：

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(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降(jiang)：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(yong)vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低(di)壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運行對電(dian)機有(you)影響，建議使用(yong)35銅芯或(huo)者50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)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(duan)為366V

可以(yi)正常使用(yong)(變壓器(qi)電(dian)壓段電(dian)壓為(wei)400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全載流量可采(cai)用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額(e)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L＝200米，200米處允許(xu)電(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為(wei)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) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大(da)工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果(guo)到達配(pei)電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于380V的話，可用35平方銅(tong)電(dian)(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于390V的話(hua)，可(ke)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(ru)果到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁(lv)電(dian)纜。

三(san)相交流線路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗分(fen)為容抗、感抗和電阻。一般(ban)低壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度(du)。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連續長時間運行(xing)的設備電纜(lan)規格選大一(yi)級。確保(bao)電壓(ya)波動的情(qing)況(kuang)下，設備穩定運行(xing)。