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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是因(yin)為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管(guan)導(dao)體采(cai)用哪種材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路(lu)一定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時一般(ban)是不(bu)會對線路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后果(guo)的(de)(de)(de)。

例(li)如(ru)380V的線路(lu)，如(ru)果電(dian)壓(ya)降為19V，也即(ji)電(dian)路(lu)電(dian)壓(ya)不低于361V，就不會有很大(da)的問題。當然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間(jian)本身是(shi)(shi)一種(zhong)電(dian)力(li)(li)損耗，雖然是(shi)(shi)不(bu)可避免(mian)，但(dan)我們總希望壓力(li)(li)降是(shi)(shi)處于一個可接受的范(fan)圍內(nei)。

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線路電壓降的計算公式(shi)

一(yi)般(ban)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：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(zhong)：ρ-導體電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標稱(cheng)截面

3.計算線(xian)路壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線(xian)再(zai)計(ji)算壓降，選擇(ze)導線(xian)的原則：

近距離按發熱條件限制導(dao)線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全載流量的基礎上，按電(dian)壓損(sun)失條件選(xuan)擇(ze)導(dao)線截(jie)面，要保(bao)證負荷點的工作電(dian)壓在合格范圍；

大負荷按經濟電(dian)流(liu)密度選擇(ze)。

為保證導線(xian)(xian)長時間連續運行，所允許的電流密度稱安(an)全載(zai)流量(liang)。一般規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流量(liang)還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環(huan)境的極限溫度、冷卻(que)條件(jian)、敷設(she)條件(jian)等(deng)綜合因素決定(ding)。

一般情況(kuang)下，距(ju)離(li)(li)短、截(jie)面積小、散熱好、氣溫(wen)低等(deng)(deng)，導線的導電能力強(qiang)些，安全(quan)(quan)載流選(xuan)上限；距(ju)離(li)(li)長、截(jie)面積大(da)、散熱不好、氣溫(wen)高、自然環境差(cha)等(deng)(deng)，導線的導電能力弱(ruo)些，安全(quan)(quan)載流選(xuan)下限；

如導(dao)電(dian)能(neng)力(li)，裸導(dao)線強于絕緣線，架(jia)空線強于電(dian)纜(lan)，埋于地下(xia)的(de)電(dian)纜(lan)強于敷設在地面的(de)電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根據下列條件計(ji)算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或(huo)計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相(xiang)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1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行(xing)？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)(ya)(ya)降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)低壓(ya)(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)(ya)為(wei)(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(duan)為350V

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常(chang)使(shi)用(yong)(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)額定電流(liu)

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

按安全載(zai)流量(liang)可采用25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用35mm2的銅(tong)電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低(di)壓柜在(zai)距離變壓器200米(mi)處。問變壓器到(dao)低(di)壓柜電壓需達(da)到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(liu)(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處(chu)允許(xu)電(dian)(dian)壓為(wei)380V時，線與線電(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單根導線電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)線阻(zu)率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低(di)于380V的話，可用35平方銅(tong)電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話，可(ke)用70平方(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如(ru)果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于370V的話(hua)，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相(xiang)交流線路電壓(ya)降計算方(fang)法：電流*每根導線阻(zu)抗*1.732

導線(xian)的阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)(zu)(zu)。一般低壓(ya)導線(xian)截(jie)面積(ji)線(xian)路只計算電阻(zu)(zu)(zu)，用導體(ti)電阻(zu)(zu)(zu)率*導線(xian)截(jie)面積(ji)*導線(xian)長(chang)度(du)。在這里，銅(tong)是0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)(qing)況下連(lian)續長時間運行的設(she)備(bei)電纜規格選大一(yi)級。確保電壓波(bo)動(dong)的情(qing)(qing)況下，設(she)備(bei)穩(wen)定運行。