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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的意思。電(dian)(dian)(dian)力線路的電(dian)(dian)(dian)壓降是因(yin)(yin)為導體(ti)存在電(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)(yin)為此(ci)，不管(guan)導體(ti)采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線路一定的電(dian)(dian)(dian)壓損(sun)耗，而(er)這種損(sun)耗(壓降)不大于本身電(dian)(dian)(dian)壓的5%時一般(ban)是不會(hui)對線路的電(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的。

例如380V的線路(lu)，如果(guo)電壓降為(wei)19V，也即(ji)電路(lu)電壓不低于361V，就(jiu)不會(hui)有很大(da)的問題。當然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力間(jian)本身是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)電(dian)力損耗，雖然(ran)是(shi)(shi)不可(ke)(ke)避免，但(dan)我們總希(xi)望壓(ya)力降是(shi)(shi)處(chu)于一(yi)個(ge)可(ke)(ke)接受(shou)的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來說，計算線路的(de)壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：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-導體電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截(jie)面(mian)

3.計算(suan)線(xian)路壓降(最簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取(qu)導(dao)線再計算壓降，選擇(ze)導(dao)線的原(yuan)則：

近距離按發(fa)熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量的基礎(chu)上，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷(he)點(dian)的工作電(dian)壓在合(he)格范圍；

大負荷(he)按經(jing)濟電流密度(du)選擇(ze)。

為保證導線(xian)長時間(jian)連續運行(xing)，所允許(xu)的電(dian)流(liu)密度稱安全載流(liu)量。一般規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量還(huan)要根(gen)據(ju)導線(xian)的芯線(xian)使(shi)用環境的極限溫度、冷(leng)卻(que)條件(jian)、敷設(she)條件(jian)等綜合因(yin)素決定。

一般(ban)情況下，距離短、截(jie)面(mian)積小、散(san)熱好、氣溫低等，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安全載流選(xuan)(xuan)上限；距離長、截(jie)面(mian)積大、散(san)熱不好、氣溫高、自然環境差等，導(dao)線的導(dao)電能力弱(ruo)些，安全載流選(xuan)(xuan)下限；

如導電能力，裸導線強于(yu)絕緣線，架(jia)空線強于(yu)電纜，埋(mai)于(yu)地下的(de)電纜強于(yu)敷設在地面的(de)電纜等等。

電壓(ya)降(jiang)根據(ju)下列條件(jian)計算：

環境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜(lan)排列：單(dan)芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路(lu)長(chang)度(du)(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許(xu)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(ke)行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器低(di)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(xu)長時間(jian)運行對電(dian)機有影(ying)響，建議(yi)使用(yong)35銅芯或者50鋁線(xian)。

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(變壓(ya)(ya)器電(dian)壓(ya)(ya)段(duan)電(dian)壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全載流(liu)量可(ke)采用25mm2的銅電纜(lan)算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電(dian)(dian)纜，算電(dian)(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)(ya)器到(dao)(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)(ya)需達到(dao)(dao)390V，需多粗(cu)電(dian)(dian)纜？

55KVA變(bian)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米處允許電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降為20V，單(dan)根導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導(dao)線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大工作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低于(yu)380V的(de)話，可用35平(ping)(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到達配電柜的電壓(ya)要求(qiu)不低于390V的話，可(ke)用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不低于370V的話，可用(yong)25平方銅電纜(lan)(lan)或35平方鋁(lv)電纜(lan)(lan)。

三相(xiang)交流(liu)線路電壓降計算方法(fa)：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗分(fen)為容抗、感抗和電阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)線(xian)路只計算電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面積(ji)(ji)*230。

一般情況下(xia)連續長時間(jian)運(yun)(yun)行的(de)設(she)備電(dian)纜規(gui)格選(xuan)大一級。確保(bao)電(dian)壓波(bo)動的(de)情況下(xia)，設(she)備穩(wen)定運(yun)(yun)行。