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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)(dian)力線路的電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)因為(wei)導(dao)體存(cun)在(zai)電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為(wei)此，不管導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路一(yi)定的電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)(sun)耗(壓(ya)降)不大于本(ben)身(shen)電(dian)(dian)壓(ya)的5%時(shi)一(yi)般是(shi)不會對(dui)線路的電(dian)(dian)力驅動產生后果的。

例(li)如380V的(de)線(xian)路，如果電(dian)壓降(jiang)為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有很大的(de)問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是一種電力(li)損耗，雖然是不可避免，但我們總希望(wang)壓(ya)力(li)降是處于一個可接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一(yi)般來說(shuo)，計算線路的(de)壓(ya)降并(bing)不(bu)復雜，可按(an)以(yi)下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(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(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標(biao)稱(cheng)截(jie)面(mian)

3.計算(suan)線路壓(ya)降(最簡(jian)單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導線再計算壓降，選(xuan)擇導線的(de)原(yuan)則：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距(ju)離在安(an)全(quan)載流量的基(ji)礎上，按電壓(ya)損失(shi)條件(jian)選擇導線截面(mian)，要保證負荷(he)點的工作電壓(ya)在合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流密度選擇。

為保證導線(xian)長時(shi)間(jian)連續運行，所(suo)允(yun)許(xu)的(de)電流密度稱安全載流量。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境(jing)的(de)極限(xian)溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定。

一般情(qing)況下，距離短、截(jie)面積小、散熱好、氣(qi)(qi)溫低等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力強些，安全載流(liu)選上(shang)限；距離長、截(jie)面積大、散熱不好、氣(qi)(qi)溫高、自然環境差(cha)等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力弱些，安全載流(liu)選下限；

如導電能(neng)力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電纜(lan)(lan)，埋于(yu)(yu)地下的電纜(lan)(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的電纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下(xia)列條(tiao)件計算(suan)：

環境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜排列(lie)：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(yun)許(xu)電(dian)壓降：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(yong)vv電纜25銅芯(xin)：

去(qu)線(xian)阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

單線壓降(jiang)為20V，2相為40V，變(bian)壓器低壓端電(dian)壓為400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時(shi)間(jian)運行對電機有影響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁(lv)線。

25銅芯(xin)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(mo)端為366V

可以(yi)正常(chang)使用(yong)(變壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)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U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在(zai)距離變(bian)壓(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達(da)到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)(dian)(dian)壓為380V時，線與(yu)線電(dian)(dian)(dian)壓降為20V，單根導線電(dian)(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)(dian)(dian)線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻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(bian)壓器，最大工(gong)作電流約(yue)80A，輸出電壓400V。

如果到達配(pei)電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于380V的話，可用(yong)35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

如(ru)果到達配(pei)電柜的(de)電壓要求不(bu)低于(yu)390V的(de)話，可用70平方(fang)(fang)銅電纜或95平方(fang)(fang)鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要(yao)求不低于370V的話(hua)，可(ke)用(yong)25平方(fang)銅(tong)電纜或35平方(fang)鋁電纜。

三相交流(liu)線路電壓降計算方法(fa)：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電(dian)阻。一般低(di)壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)線(xian)路只(zhi)計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下(xia)連續長時間(jian)運行(xing)的設(she)備(bei)電(dian)纜規格選大(da)一(yi)級。確保電(dian)壓波動的情(qing)況(kuang)下(xia)，設(she)備(bei)穩定運行(xing)。