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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往(wang)下拉(la)”的(de)意思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線路(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)是(shi)(shi)因為導(dao)體(ti)存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)體(ti)采用(yong)哪種材料(銅(tong)/鋁(lv))都(dou)會(hui)造成(cheng)線路(lu)(lu)一定的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓降(jiang))不(bu)大(da)于本身(shen)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)(shi)不(bu)會(hui)對線路(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即(ji)電路電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大(da)的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是(shi)一種電(dian)力損耗，雖然是(shi)不可(ke)避(bi)免(mian)，但我們總希(xi)望壓力降(jiang)是(shi)處于一個可(ke)接受的范圍內。

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線(xian)路(lu)電壓降的計算公式

一般來說，計(ji)算線路的壓降(jiang)并不(bu)復雜，可(ke)按以下步(bu)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(qi)中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截(jie)面(mian)

3.計(ji)算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算(suan)公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電(dian)流(liu)；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計(ji)算壓(ya)降，選擇導線(xian)的原(yuan)則：

近距離(li)按發熱條(tiao)件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在安(an)全載流量(liang)的基礎上，按電(dian)壓損失(shi)條件選(xuan)擇(ze)導線截(jie)面，要保(bao)證負荷點的工作電(dian)壓在合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流密(mi)度選(xuan)擇。

為(wei)保證導線(xian)長時間連續運行，所允許(xu)的電流密(mi)度稱(cheng)安全載流量。一般規(gui)定(ding)是：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度、冷卻(que)條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因素(su)決定(ding)。

一(yi)般情況下，距(ju)(ju)離(li)短、截面(mian)積(ji)小、散熱(re)(re)好、氣溫低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能力強些，安全(quan)載流(liu)選上限；距(ju)(ju)離(li)長、截面(mian)積(ji)大、散熱(re)(re)不好、氣溫高、自然環(huan)境差等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能力弱些，安全(quan)載流(liu)選下限；

如導(dao)電能力，裸(luo)導(dao)線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電纜(lan)，埋于(yu)(yu)地下的(de)電纜(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在(zai)地面(mian)的(de)電纜(lan)等等。

電壓降根據下列條件計算：

環(huan)境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計(ji)算(suan)電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)(xiang)K=1

單相時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓降：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vv電(dian)纜25銅芯：

去(qu)線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運(yun)行對電機有影響(xiang)，建議使(shi)用(yong)35銅芯或者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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

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

50kw負(fu)荷額(e)定電流

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(dian)(dian)纜(lan)算(suan)電(dian)(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失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。問變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜電壓(ya)需達到390V，需多(duo)粗電纜？

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)

距離L＝200米，200米處允許(xu)電壓為(wei)380V時，線與線電壓降為(wei)20V，單(dan)根導線電壓降U＝10V，銅(tong)芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作(zuo)電流(liu)約80A，輸出電壓400V。

如(ru)果到(dao)達(da)配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于380V的話，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低于390V的(de)話(hua)，可(ke)用70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如果到(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于370V的話(hua)，可(ke)用25平方銅(tong)電(dian)(dian)纜或35平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

三相交(jiao)流(liu)線(xian)路電(dian)壓降計算方(fang)法：電(dian)流(liu)*每(mei)根導線(xian)阻抗(kang)*1.732

導(dao)線的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一般低壓導(dao)線截(jie)面積(ji)線路(lu)只(zhi)計算電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線截(jie)面積(ji)*導(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長時(shi)間運行的設備電纜規格選大一(yi)級(ji)。確(que)保電壓(ya)波動的情況下，設備穩定運行。