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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的(de)意思。電(dian)力(li)線路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)因(yin)為(wei)導(dao)體存(cun)在電(dian)阻。正因(yin)為(wei)此(ci)，不(bu)(bu)管導(dao)體采(cai)用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路(lu)一定的(de)電(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降)不(bu)(bu)大(da)于本身電(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是(shi)不(bu)(bu)會對線路(lu)的(de)電(dian)力(li)驅動(dong)產生后果(guo)的(de)。

例(li)如380V的線路，如果(guo)電壓(ya)降為(wei)19V，也即電路電壓(ya)不(bu)低于(yu)361V，就不(bu)會(hui)有很(hen)大的問題。當然我們是(shi)希(xi)望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本(ben)身是一種電力(li)損(sun)耗，雖然是不可(ke)避免，但我們總(zong)希望(wang)壓力(li)降(jiang)是處(chu)于一個可(ke)接受(shou)的范圍內(nei)。

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線路電壓降的計算公式

一般(ban)來說(shuo)，計(ji)算(suan)線路的壓降并不(bu)復(fu)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(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標(biao)稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公(gong)式：△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？

先選(xuan)取導(dao)線(xian)再計算壓降，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則：

近距離按發熱條件限制導(dao)線截(jie)面(安全(quan)載流量)；

遠(yuan)距(ju)離在(zai)安全載流量的基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇導線截面，要保證負荷(he)點的工作電壓(ya)在(zai)合(he)格范圍(wei)；

大負(fu)荷按經濟電(dian)流(liu)密(mi)度(du)選擇(ze)。

為保證(zheng)導(dao)線(xian)(xian)長時(shi)間連續運行，所(suo)允許的(de)電流密度稱安(an)全載(zai)流量(liang)。一(yi)般規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流量(liang)還要根(gen)據導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極限(xian)溫(wen)度、冷卻條件、敷設條件等綜(zong)合因素決定。

一(yi)般(ban)情況下，距離短、截面積小、散熱(re)(re)好(hao)、氣溫低等，導線的導電能(neng)力(li)強(qiang)些(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)上限(xian)(xian)；距離長、截面積大(da)、散熱(re)(re)不好(hao)、氣溫高(gao)、自(zi)然(ran)環境差等，導線的導電能(neng)力(li)弱些(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)下限(xian)(xian)；

如導電能力，裸導線(xian)強(qiang)于絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)于電纜(lan)(lan)(lan)，埋于地下的(de)電纜(lan)(lan)(lan)強(qiang)于敷設(she)在(zai)地面(mian)的(de)電纜(lan)(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓(ya)降百分(fen)數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計(ji)算電(dian)流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用(yong)vv電(dian)纜(lan)25銅芯(xin)：

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

單線壓降為(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)40V，變壓器低壓端(duan)電(dian)壓為(wei)(wei)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)時間運行(xing)對電機有影響，建議使用35銅芯或(huo)者50鋁線。

25銅芯(xin)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(ke)以正(zheng)常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)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(quan)載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅(tong)電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓器(qi)，低壓柜(ju)在距離變壓器(qi)200米處。問變壓器(qi)到(dao)低壓柜(ju)電壓需達到(dao)390V，需多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額(e)定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為380V時，線與線電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)為20V，單根導(dao)線電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截面：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，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如(ru)果到(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于380V的話，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或(huo)50平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要(yao)求不低于(yu)390V的話，可用(yong)70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不(bu)低(di)于370V的(de)話，可(ke)用(yong)25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)線路(lu)電壓(ya)降計(ji)算方法：電流(liu)*每根導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)的阻(zu)抗分(fen)為(wei)容抗、感(gan)抗和(he)電阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)(xian)(xian)(xian)路只(zhi)計算電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)長度(du)。在(zai)這里，銅(tong)是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一般(ban)情(qing)況(kuang)下連續長時間運行的設備電纜規格選(xuan)大(da)一級。確保電壓波動的情(qing)況(kuang)下，設備穩(wen)定運行。