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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電力(li)線路的(de)(de)電壓降(jiang)是(shi)(shi)(shi)因(yin)為(wei)導體存(cun)在電阻。正因(yin)為(wei)此，不管導體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會(hui)造成線路一定的(de)(de)電壓損(sun)耗，而(er)這(zhe)種損(sun)耗(壓降(jiang))不大(da)于本身電壓的(de)(de)5%時一般(ban)是(shi)(shi)(shi)不會(hui)對線路的(de)(de)電力(li)驅動產生后果的(de)(de)。

例如380V的(de)線路，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就(jiu)不會有很大的(de)問(wen)題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一(yi)種電力損耗，雖然是(shi)不可避(bi)免，但我們總希望壓力降是(shi)處于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一般來(lai)說，計算(suan)線路的壓降并不復雜，可按以下(xia)步(bu)驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(ya)(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(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(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(biao)稱截(jie)面

3.計算線(xian)路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線(xian)再計算壓降，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則：

近(jin)距離按發熱條件限制導線截(jie)面(安全載流量)；

遠距離(li)在(zai)安全載流(liu)量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷(he)點的工作(zuo)電壓在(zai)合格范圍；

大負(fu)荷按經濟電流密度(du)選擇。

為保證(zheng)導線(xian)(xian)長(chang)時間連續運(yun)行，所允許的(de)(de)電流密度(du)稱安(an)全(quan)(quan)載流量(liang)。一般規(gui)定(ding)是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)(quan)載流量(liang)還要根(gen)據導線(xian)(xian)的(de)(de)芯線(xian)(xian)使用環境(jing)的(de)(de)極限(xian)溫度(du)、冷卻(que)條件、敷設條件等綜合因素(su)決定(ding)。

一般情況(kuang)下(xia)，距(ju)離短、截面(mian)積小、散(san)熱好、氣溫低(di)等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)力強些，安(an)全(quan)載流(liu)選上限；距(ju)離長、截面(mian)積大(da)、散(san)熱不(bu)好、氣溫高、自(zi)然環境差等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)力弱(ruo)些，安(an)全(quan)載流(liu)選下(xia)限；

如導電(dian)能力(li)，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)地(di)下(xia)的(de)電(dian)纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地(di)面的(de)電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計算電流(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允許電壓(ya)降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

去線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為(wei)U=0.2*100=20

單(dan)線壓(ya)降(jiang)為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)(wei)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(chang)時(shi)間運行對(dui)電(dian)機有影響，建議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其壓降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，末端(duan)為366V

可(ke)以(yi)正常使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷(he)額定(ding)電流

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

按(an)安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米處(chu)。問變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸(shu)出電(dian)流(liu)(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允(yun)許(xu)電壓為(wei)380V時，線與線電壓降為(wei)20V，單根導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)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)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器(qi)，最大工作電流約80A，輸(shu)出(chu)電壓400V。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于(yu)380V的(de)話，可用35平(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓要(yao)求不低于(yu)390V的話，可用70平方銅(tong)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)或(huo)95平方鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的(de)(de)電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于370V的(de)(de)話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或(huo)35平(ping)方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

三相交流線(xian)路(lu)電壓(ya)降計算(suan)方法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的(de)阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積線(xian)路只計算電阻，用(yong)導(dao)(dao)體電阻率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)長度(du)。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積*230。

一般(ban)情(qing)況(kuang)下連續長時間(jian)運(yun)行(xing)(xing)的(de)設備電纜規格選大一級(ji)。確保電壓波動的(de)情(qing)況(kuang)下，設備穩(wen)定運(yun)行(xing)(xing)。