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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)壓降是因為(wei)導體(ti)存(cun)在電(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不管導體(ti)采(cai)用哪種材料(銅(tong)/鋁)都(dou)會(hui)造成線(xian)(xian)路(lu)一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)壓損耗，而這種損耗(壓降)不大于本身電(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時一(yi)般是不會(hui)對線(xian)(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產生后果的(de)(de)。

例如380V的線路，如果(guo)電壓(ya)(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)(ya)不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會有很大的問題。當(dang)然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是(shi)一種電力損耗，雖然是(shi)不可避免，但我們總希望壓力降是(shi)處(chu)于一個可接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路電(dian)壓降的計算公(gong)式

一般(ban)來說，計(ji)算線路的壓降并不復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)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)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)(dian)纜的(de)標稱截(jie)面(mian)

3.計算線路壓降(最簡單(dan)實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再(zai)計(ji)算壓降，選擇(ze)導(dao)線的原則(ze)：

近距(ju)離按發熱條(tiao)件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)(zai)安全載流(liu)量的基礎上(shang)，按電壓損失條件選擇導線(xian)截(jie)面，要(yao)保(bao)證負荷點的工作電壓在(zai)(zai)合格范(fan)圍；

大負(fu)荷(he)按經濟電(dian)流密度選擇。

為(wei)保(bao)證導線(xian)長(chang)時(shi)間連續運行(xing)，所允許的電流(liu)密度(du)稱安全(quan)載(zai)流(liu)量。一般規(gui)定(ding)(ding)是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流(liu)量還(huan)要根(gen)據導線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極限溫度(du)、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因(yin)素決定(ding)(ding)。

一般情況下，距離短、截面積小、散熱好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)低(di)等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力強些，安(an)全(quan)載流(liu)選上(shang)限；距離長(chang)、截面積大、散熱不好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)高(gao)、自(zi)然環境(jing)差(cha)等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力弱些，安(an)全(quan)載流(liu)選下限；

如導電(dian)能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋于(yu)地(di)下的電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在(zai)地(di)面的電(dian)纜等等。

電(dian)壓降根(gen)據下列條件計(ji)算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排(pai)列(lie)：單芯，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計算電(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允(yun)許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用(yong)25MM2線是否可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

去線(xian)阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線(xian)壓降(jiang)為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變壓器低壓端電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運行對電(dian)機(ji)有影響(xiang)，建議使(shi)用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅(tong)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(duan)為366V

可(ke)以正常使用(yong)(變(bian)壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定電流(liu)

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

按安全載流(liu)量可采(cai)用25mm2的(de)銅電纜(lan)算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜(lan)，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜(ju)在距(ju)離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓(ya)(ya)器(qi)額定輸出電流(liu)(端電壓(ya)(ya)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)(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)為(wei)20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器(qi)，最大工作電流約80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到達(da)配電柜的電壓(ya)要求(qiu)不低(di)于380V的話，可用35平(ping)(ping)方銅電纜或50平(ping)(ping)方鋁電纜。

如(ru)果(guo)到達配(pei)電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于390V的話(hua)，可用(yong)70平方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或(huo)95平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果(guo)到(dao)達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用(yong)25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三(san)相(xiang)交流線路電壓(ya)降計算方法(fa)：電流*每根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)抗(kang)分為(wei)容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一般低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用(yong)導(dao)體電(dian)阻(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅是(shi)(shi)0.0175*截面(mian)積*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截面(mian)積*230。

一般情(qing)況下連續長(chang)時間運行的設備電纜規格選大一級。確保電壓波動的情(qing)況下，設備穩(wen)定運行。