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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下拉”的意思。電(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是因為導(dao)體存(cun)在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)(bu)管(guan)導(dao)體采用哪種材料(銅/鋁(lv))都會造成線(xian)路(lu)一(yi)定的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)(bu)大于本身(shen)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的5%時一(yi)般是不(bu)(bu)會對線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)力驅動產生后果的。

例(li)如380V的(de)線路(lu)，如果電壓降為(wei)19V，也即電路(lu)電壓不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會有(you)很大的(de)問(wen)題。當然(ran)我(wo)們是希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間(jian)本身是(shi)(shi)一(yi)種電力損耗(hao)，雖然是(shi)(shi)不(bu)可避(bi)免(mian)，但我們總希望壓力降(jiang)是(shi)(shi)處于一(yi)個可接受的(de)范圍內(nei)。

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線路電壓降(jiang)的(de)計算公式

一般(ban)來(lai)說(shuo)，計算線路的壓降(jiang)并(bing)不(bu)復(fu)雜(za)，可按以下(xia)步驟：

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(yin)素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算線路(lu)壓降(最簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取(qu)導線再計算壓降(jiang)，選擇(ze)導線的原則：

近(jin)距離按發熱(re)條件限制導線截面(安全載流(liu)量(liang))；

遠距離(li)在安全載(zai)流量的基礎上，按電壓(ya)損(sun)失條件選擇導線截面，要(yao)保(bao)證負(fu)荷點的工作電壓(ya)在合格范(fan)圍；

大負荷按(an)經濟電流密度(du)選擇。

為保證導線(xian)長時(shi)間連續運行，所允許的(de)電流密度稱(cheng)安全(quan)(quan)載流量。一般(ban)規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)(quan)載流量還要根據導線(xian)的(de)芯(xin)線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)(jian)、敷設(she)條(tiao)件(jian)(jian)等綜合因素決定。

一般(ban)情況下，距離短、截面積小(xiao)、散熱好、氣(qi)(qi)溫低等(deng)，導線(xian)的導電(dian)能力強(qiang)些，安(an)全(quan)載流選(xuan)上(shang)限；距離長、截面積大、散熱不好、氣(qi)(qi)溫高、自然環境(jing)差等(deng)，導線(xian)的導電(dian)能力弱些，安(an)全(quan)載流選(xuan)下限；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)電纜，埋于(yu)地下的(de)電纜強(qiang)(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電纜等等。

電壓降(jiang)根據下(xia)列條(tiao)件計(ji)算(suan)：

環境(jing)溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行？

采用vv電(dian)纜25銅(tong)芯：

去(qu)線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓降為20V，2相(xiang)為40V，變壓器低壓端電壓為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

連續長(chang)時間運(yun)行對電(dian)機有(you)影響，建議使用(yong)35銅芯或者(zhe)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366V

可以(yi)正(zheng)常使用(變(bian)壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定電流

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的銅電纜(lan)算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達(da)到390V，需多粗(cu)電纜？

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(yun)許電壓(ya)(ya)為380V時，線與(yu)線電壓(ya)(ya)降為20V，單(dan)根導線電壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器(qi)，最大(da)工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電柜的電壓(ya)要(yao)求不低于380V的話，可用35平方銅電纜(lan)或(huo)50平方鋁電纜(lan)。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于390V的(de)話，可用70平(ping)方銅電纜或95平(ping)方鋁電纜。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不(bu)低于370V的話，可用25平方銅電(dian)(dian)纜(lan)或35平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

三相交流線路(lu)電(dian)壓降(jiang)計算方(fang)法：電(dian)流*每(mei)根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的(de)阻抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)線(xian)(xian)路(lu)只計(ji)算電阻，用導(dao)體電阻率(lv)*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在(zai)這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長時間(jian)運行的(de)設備電(dian)纜規(gui)格選大一(yi)級。確保電(dian)壓(ya)波動的(de)情況下，設備穩定運行。