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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電壓降(jiang)(jiang)，“drop”是“往下拉”的意思。電力(li)線路(lu)的電壓降(jiang)(jiang)是因為導(dao)體存在電阻。正因為此，不管(guan)導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁(lv))都會(hui)造成(cheng)線路(lu)一定的電壓損耗，而這種(zhong)損耗(壓降(jiang)(jiang))不大(da)于(yu)本身電壓的5%時一般是不會(hui)對線路(lu)的電力(li)驅動產生后果的。

例如380V的線路(lu)，如果(guo)電壓(ya)降為(wei)19V，也(ye)即電路(lu)電壓(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大的問題。當然我們(men)是(shi)希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是(shi)一(yi)(yi)種電力損耗，雖(sui)然是(shi)不可避免，但我(wo)們總希望壓力降是(shi)處于一(yi)(yi)個(ge)可接受的范圍內。

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線(xian)路電壓降的(de)計算公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降(jiang)并不(bu)復(fu)雜(za)，可按以(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-導體(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標稱(cheng)截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計算壓(ya)降，選擇導線(xian)的原則(ze)：

近距離(li)按發(fa)熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的基礎(chu)上(shang)，按電壓損失條件選擇導線(xian)截(jie)面，要保(bao)證負荷點的工(gong)作電壓在合(he)格范圍；

大負荷按經(jing)濟(ji)電流密度選(xuan)擇。

為保(bao)證導線長時(shi)間連續(xu)運行(xing)，所允許的電流密(mi)度(du)稱安全載(zai)(zai)流量(liang)。一(yi)般規(gui)定(ding)是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載(zai)(zai)流量(liang)還(huan)要根據(ju)導線的芯線使(shi)用(yong)環境的極限(xian)溫(wen)度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)、敷(fu)設條(tiao)件(jian)等(deng)綜合因素決定(ding)。

一般(ban)情況下(xia)，距(ju)離短、截(jie)(jie)面積(ji)小、散(san)熱(re)(re)好、氣溫低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力強些，安(an)全載流選上(shang)限(xian)；距(ju)離長、截(jie)(jie)面積(ji)大、散(san)熱(re)(re)不好、氣溫高、自然環(huan)境差等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力弱些，安(an)全載流選下(xia)限(xian)；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋(mai)于(yu)地下(xia)的電(dian)纜強(qiang)(qiang)于(yu)敷(fu)設在地面的電(dian)纜等等。

電(dian)壓(ya)降(jiang)根據下列條件計算：

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

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

單相(xiang)時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相(xiang)時允許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是(shi)否可(ke)行(xing)？

采(cai)用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單(dan)線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器(qi)低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運行對電機有影響，建議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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，末端為(wei)366V

可(ke)以正(zheng)常使用(變(bian)壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額定(ding)電流(liu)

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(de)銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(liu)(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(chu)允(yun)許電壓(ya)(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電壓(ya)(ya)降為20V，單(dan)根導線(xian)電壓(ya)(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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(ya)器，最大工作電流約(yue)80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于(yu)380V的話(hua)，可用35平(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到(dao)達配電柜的電壓要(yao)求不低于390V的話，可(ke)用70平(ping)(ping)方銅電纜或95平(ping)(ping)方鋁(lv)電纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要(yao)求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅(tong)電(dian)纜或35平(ping)方鋁(lv)電(dian)纜。

三相(xiang)交流線路(lu)電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導(dao)線阻(zu)抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感(gan)抗和電(dian)阻(zu)。一(yi)般低壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路只計(ji)算電(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情況下(xia)連續(xu)長時間運行的(de)設備電纜規格選大一級。確保電壓(ya)波動的(de)情況下(xia)，設備穩(wen)定運行。