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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)(de)意(yi)思。電(dian)力(li)線路(lu)的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)是因為導(dao)體存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不管導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路(lu)一(yi)定(ding)的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang))不大(da)于本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是不會對線路(lu)的(de)(de)電(dian)力(li)驅動(dong)產生(sheng)后果的(de)(de)。

例如(ru)380V的線(xian)路，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就(jiu)不會有很(hen)大的問題(ti)。當然我們是(shi)希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是(shi)(shi)一種電力損耗(hao)，雖然是(shi)(shi)不可(ke)(ke)避免，但我們總(zong)希(xi)望壓(ya)力降是(shi)(shi)處于(yu)一個可(ke)(ke)接受的范圍(wei)內。

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線路(lu)電壓降(jiang)的計算公式

一般來(lai)說(shuo)，計算(suan)線路的(de)壓(ya)降并不復雜，可按以下步驟(zou)：

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(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜的標(biao)稱截面(mian)

3.計算(suan)線路壓降(最簡(jian)單(dan)實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算壓(ya)降，選擇導(dao)線的原則：

近距離(li)按發熱條件(jian)限制導線截(jie)面(安全(quan)載流量)；

遠距離在(zai)安全載流(liu)量的(de)基礎上，按電壓(ya)損失條(tiao)件選擇導線截面(mian)，要(yao)保證負荷(he)點(dian)的(de)工作電壓(ya)在(zai)合格范(fan)圍；

大負荷按(an)經(jing)濟(ji)電流(liu)密度(du)選擇。

為保證導線(xian)(xian)長(chang)時間連續(xu)運行，所允許的電(dian)流(liu)密度稱安(an)全載流(liu)量。一(yi)般規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限(xian)溫度、冷卻條件(jian)、敷設(she)條件(jian)等綜(zong)合因素決定。

一(yi)般情況下(xia)，距(ju)離短、截(jie)面積小、散熱好(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電(dian)能力(li)強(qiang)些，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)選上限；距(ju)離長、截(jie)面積大、散熱不好(hao)、氣溫(wen)高、自(zi)然(ran)環境差等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電(dian)能力(li)弱(ruo)些，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)選下(xia)限；

如導電能力，裸導線強(qiang)于絕(jue)緣線，架空線強(qiang)于電纜(lan)(lan)，埋于地下的電纜(lan)(lan)強(qiang)于敷設在地面的電纜(lan)(lan)等等。

電壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率(lv)因(yin)數(shu)(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數(shu)(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或(huo)計(ji)算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)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vv電(dian)纜25銅芯：

去線阻為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(bian)壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間(jian)運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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，末端為366V

可以正(zheng)常使用(yong)(變壓器(qi)電壓段電壓為400V)

50kw負荷額(e)定電流(liu)

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

按(an)安全載(zai)流量可采用25mm2的(de)銅電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)(ya)(ya)器200米(mi)處。問變壓(ya)(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)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，最大工作(zuo)電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低(di)于(yu)380V的(de)話，可用35平方(fang)銅電纜或50平方(fang)鋁(lv)電纜。

如果到(dao)達配電(dian)(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓要求不低于(yu)390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)(dian)(dian)(dian)纜或(huo)95平方(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于370V的話，可用25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三相交流線(xian)路電壓降計算(suan)方法：電流*每根導線(xian)阻(zu)抗*1.732

導線的阻抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和(he)電(dian)阻。一(yi)般低壓導線截(jie)面(mian)積線路只計算電(dian)阻，用導體電(dian)阻率*導線截(jie)面(mian)積*導線長度。在這里(li)，銅是(shi)(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁(lv)是(shi)(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一般情(qing)況下連續長時間運(yun)行的設備(bei)電纜(lan)規格選大一級。確保電壓波動的情(qing)況下，設備(bei)穩(wen)定運(yun)行。