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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉(la)”的(de)意(yi)思。電(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是因為導體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不管(guan)導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路(lu)一定的(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不大(da)于(yu)本身(shen)電(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時(shi)一般是不會對(dui)線路(lu)的(de)電(dian)力驅(qu)動產生后(hou)果(guo)的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低(di)于361V，就不會有很大的問題。當然我們是(shi)希望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力間本身是一(yi)種電(dian)力損耗，雖然是不可(ke)(ke)避(bi)免，但(dan)我們總希望壓(ya)力降(jiang)是處(chu)于(yu)一(yi)個可(ke)(ke)接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的(de)計算公式(shi)

一般來說，計(ji)算線路的壓(ya)降并不復雜，可按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線(xian)再計算壓降(jiang)，選擇(ze)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(quan)載流量)；

遠(yuan)距離在安全載流量的(de)(de)基礎(chu)上(shang)，按電壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點(dian)的(de)(de)工作電壓在合格(ge)范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度選(xuan)擇。

為(wei)保證導(dao)線長時間(jian)連續運(yun)行，所允許的電流(liu)密度(du)稱安全載流(liu)量。一般規定是(shi)：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全載流(liu)量還(huan)要根據導(dao)線的芯線使(shi)用環境(jing)的極限溫(wen)度(du)、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下，距(ju)離短、截面積(ji)小、散熱好、氣(qi)溫低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能(neng)力強些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)(xuan)上限；距(ju)離長、截面積(ji)大、散熱不(bu)好、氣(qi)溫高、自(zi)然環境差等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能(neng)力弱些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)(xuan)下限；

如(ru)導電能力，裸導線(xian)(xian)強(qiang)于絕緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)于電纜(lan)(lan)，埋于地下的電纜(lan)(lan)強(qiang)于敷設在地面(mian)的電纜(lan)(lan)等等。

電壓(ya)降根據下列(lie)條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線(xian)溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用(yong)25MM2線是(shi)否可(ke)行？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

去線(xian)阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單(dan)線壓(ya)降(jiang)為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間(jian)運行對電機有(you)影響，建議(yi)使(shi)用35銅芯或者50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降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，末端為366V

可以正常使用(yong)(變(bian)壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安全載流量可采(cai)用25mm2的(de)銅(tong)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

如果用35mm2的銅電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜在距離變壓(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)到低(di)壓(ya)柜電壓(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗(cu)電纜？

55KVA變壓器額(e)定(ding)輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)(dian)壓為380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)為20V，單(dan)根導線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(dao)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(de)變壓器，最(zui)大(da)工(gong)作電流約80A，輸出電壓400V。

如果(guo)到達配(pei)電柜(ju)的電壓要求不(bu)低于380V的話，可用35平方(fang)(fang)銅電纜或50平方(fang)(fang)鋁電纜。

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于(yu)390V的話，可用70平(ping)(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低(di)于(yu)370V的(de)話(hua)，可用25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或35平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

三相交流線路電(dian)壓(ya)降計算(suan)方法：電(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一(yi)般(ban)低壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路只計算電阻，用導(dao)體(ti)電阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅(tong)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(qing)況下連(lian)續(xu)長時間運(yun)行(xing)的(de)設(she)(she)備電(dian)纜規格選(xuan)大一級。確保電(dian)壓波動的(de)情(qing)況下，設(she)(she)備穩定運(yun)行(xing)。