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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電力線路(lu)的電壓(ya)降是(shi)因(yin)為(wei)導(dao)體(ti)存在電阻。正因(yin)為(wei)此，不(bu)管導(dao)體(ti)采用哪種材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造成(cheng)線路(lu)一定(ding)的電壓(ya)損耗，而這(zhe)種損耗(壓(ya)降)不(bu)大于(yu)本身電壓(ya)的5%時一般是(shi)不(bu)會(hui)對(dui)線路(lu)的電力驅動產生后果的。

例(li)如380V的線路(lu)，如果電壓降為(wei)19V，也即電路(lu)電壓不低于361V，就不會有很大的問(wen)題。當然我(wo)們(men)是(shi)希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身(shen)是一(yi)種電力損(sun)耗，雖然是不可(ke)避免，但我(wo)們(men)總希望(wang)壓力降(jiang)是處(chu)于一(yi)個可(ke)接受的范圍(wei)內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般來說(shuo)，計算線路的壓降并不復雜，可按以下(xia)步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率(lv)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(zu)率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜(lan)的(de)標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△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(qu)導(dao)線再計算壓降(jiang)，選擇導(dao)線的原則：

近距離按發熱條件限制導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇導(dao)線截面，要保證負荷(he)點的工作(zuo)電壓(ya)在合格范圍；

大負荷按經濟電流密度選擇(ze)。

為保證導(dao)線長時間連續運行(xing)，所允許的(de)電流密度稱安全載流量。一(yi)般(ban)規(gui)定是：銅線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導(dao)線的(de)芯線使用環境(jing)的(de)極限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合(he)因素(su)決定。

一(yi)般情(qing)況下，距(ju)離(li)短(duan)、截面積小、散熱好(hao)、氣(qi)溫低等，導線的導電能力(li)強些，安(an)(an)全載流選(xuan)上限；距(ju)離(li)長、截面積大、散熱不(bu)好(hao)、氣(qi)溫高、自然環境差等，導線的導電能力(li)弱些，安(an)(an)全載流選(xuan)下限；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強于絕緣線(xian)，架空線(xian)強于電(dian)纜，埋于地下的(de)電(dian)纜強于敷設在地面的(de)電(dian)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℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端(duan)允許(xu)降壓(ya)降百分(fen)數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)(liu)或計算電流(liu)(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單(dan)相K=1

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

三(san)相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜(lan)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)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低(di)壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁(lv)線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為(wei)U=0.25*100=25，末端(duan)為(wei)350V

連(lian)續(xu)長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁(lv)線(xian)。

25銅芯其壓降(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(mo)端為366V

可以正(zheng)常(chang)使(shi)用(變壓器(qi)電壓段電壓為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

按安全(quan)載流量可采用(yong)25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

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(dian)(dian)纜，算電(dian)(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)，低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)(ju)在距(ju)離(li)變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)到(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)(ju)電壓(ya)(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)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380V時，線與線電壓降為20V，單根導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線(xian)阻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，最大工(gong)作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于(yu)380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到(dao)達配電柜的電壓要求不低于390V的話(hua)，可用70平(ping)方銅電纜(lan)或95平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到達配(pei)電柜的電壓(ya)要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相交流(liu)線(xian)路電壓(ya)降計算方法：電流(liu)*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)積線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率(lv)*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)積*230。

一般情況下連續長時間(jian)運行(xing)(xing)的設備電纜規格選大一級。確保(bao)電壓波動的情況下，設備穩定運行(xing)(xing)。