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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓降，“drop”是“往下拉”的意思。電力(li)線路(lu)的電壓降是因為導體存(cun)在(zai)電阻。正因為此，不(bu)(bu)管導體采用哪種材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路(lu)一(yi)(yi)定(ding)的電壓損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓降)不(bu)(bu)大(da)于本身電壓的5%時一(yi)(yi)般是不(bu)(bu)會(hui)對(dui)線路(lu)的電力(li)驅動產生后果的。

例(li)如(ru)380V的線路，如(ru)果(guo)電壓降為(wei)19V，也即(ji)電路電壓不(bu)低(di)于(yu)361V，就不(bu)會有很大的問(wen)題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是一種電力損耗，雖然是不可(ke)(ke)避(bi)免，但我們(men)總希望(wang)壓(ya)力降是處于一個可(ke)(ke)接受的(de)范圍內。

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線路電壓降的計算(suan)公式

一般來(lai)說，計算(suan)線路(lu)的壓降(jiang)并不復(fu)雜，可按(an)以(yi)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(ya)(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯(xin)電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的(de)原則：

近(jin)距(ju)離按發熱條件限制導線截面(安(an)全載流量)；

遠距離在(zai)(zai)安全載流量的基礎(chu)上，按(an)電壓(ya)損失條件選擇(ze)導線(xian)截面，要(yao)保證負荷(he)點的工作電壓(ya)在(zai)(zai)合(he)格范圍；

大負荷(he)按經濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間(jian)連續運行，所(suo)允許的電流(liu)密度(du)稱(cheng)安全載流(liu)量(liang)(liang)。一(yi)般規定是(shi)：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)量(liang)(liang)還要根據(ju)導(dao)線(xian)的芯(xin)線(xian)使用(yong)環境的極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合(he)因素決(jue)定。

一(yi)般情況下，距(ju)離短、截面(mian)積(ji)(ji)小、散(san)(san)熱(re)(re)好(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)線的(de)導(dao)電能(neng)力強些，安(an)全載(zai)(zai)流選上限；距(ju)離長、截面(mian)積(ji)(ji)大(da)、散(san)(san)熱(re)(re)不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電能(neng)力弱些，安(an)全載(zai)(zai)流選下限；

如導(dao)(dao)電能力，裸導(dao)(dao)線強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線，架(jia)空(kong)線強(qiang)于(yu)(yu)電纜，埋于(yu)(yu)地下的電纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面(mian)的電纜等等。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單(dan)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-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計(ji)算(suan)電流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內(nei)電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時允(yun)許電壓(ya)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1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用vv電纜25銅芯：

去(qu)線阻(zu)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(xiang)為(wei)40V，變壓(ya)器(qi)低(di)壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對(dui)電機(ji)有影(ying)響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

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(yi)正常使用(變(bian)壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)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(liu)量可采(cai)用25mm2的(de)銅電(dian)(dian)纜算電(dian)(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)到(dao)(dao)低壓(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)需達到(dao)(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器(qi)額(e)定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為(wei)380V時(shi)，線與線電壓降為(wei)20V，單根(gen)導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截面：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(da)工作電(dian)流(liu)約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話(hua)，可用(yong)35平方銅電(dian)纜或50平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于390V的(de)話，可用(yong)70平(ping)方銅電(dian)(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不(bu)低于370V的話(hua)，可用(yong)25平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或(huo)35平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

三相交流線路電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)計算方法：電(dian)(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般(ban)低壓導(dao)線截(jie)面(mian)積線路只計算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線截(jie)面(mian)積*導(dao)線長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情況(kuang)下連續長時間運(yun)行(xing)的(de)(de)設備電纜(lan)規格選(xuan)大一(yi)級。確保電壓波(bo)動的(de)(de)情況(kuang)下，設備穩(wen)定運(yun)行(xing)。