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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意思(si)。電力線路(lu)的(de)電壓(ya)(ya)降(jiang)是因(yin)為(wei)導體存(cun)在電阻。正因(yin)為(wei)此，不管導體采用哪(na)種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都會造成線路(lu)一(yi)(yi)定的(de)電壓(ya)(ya)損耗，而(er)這種(zhong)損耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不大于本(ben)身電壓(ya)(ya)的(de)5%時(shi)一(yi)(yi)般是不會對線路(lu)的(de)電力驅動產生后果的(de)。

例如380V的線路，如果電(dian)壓降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓不低于(yu)361V，就不會有很(hen)大的問題(ti)。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間(jian)本身是(shi)一種電力(li)(li)損耗，雖然是(shi)不可(ke)避(bi)免，但我們(men)總希望壓力(li)(li)降是(shi)處于(yu)一個可(ke)接受的(de)范圍內(nei)。

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線路電(dian)壓(ya)降的(de)計算公式

一般來(lai)說(shuo)，計算(suan)線路的壓(ya)降并不(bu)復雜，可按以(yi)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(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻(zu)率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長度(米)；S-電纜的(de)標稱截(jie)面(mian)

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再計算壓降(jiang)，選擇(ze)導(dao)線的原則(ze)：

近(jin)距(ju)離按發熱條(tiao)件限制導線截面(安全載流(liu)量)；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上，按(an)電壓損失(shi)條件選擇導線截面，要保證負荷點的(de)工作(zuo)電壓在合格范圍；

大負(fu)荷按(an)經濟(ji)電流密度選擇。

為(wei)保證導(dao)線長時間連續運行，所允(yun)許(xu)的(de)電(dian)流密度稱安全(quan)載流量(liang)。一般規定是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還(huan)要根(gen)據導(dao)線的(de)芯(xin)線使(shi)用環(huan)境的(de)極限溫度、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜(zong)合因素決定。

一般(ban)情(qing)況下，距(ju)離短、截(jie)面積小、散熱(re)好、氣(qi)溫低等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力強些，安全載流選上限(xian)；距(ju)離長(chang)、截(jie)面積大、散熱(re)不好、氣(qi)溫高、自然環(huan)境差等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力弱些，安全載流選下限(xian)；

如導電(dian)(dian)(dian)能(neng)力，裸導線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)(dian)纜，埋(mai)于(yu)地下(xia)的(de)電(dian)(dian)(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電(dian)(dian)(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件(jian)計算：

環境(jing)溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計算電流(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表(biao)內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否(fou)可行(xing)？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單(dan)線壓降為20V，2相為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(duan)為350V

連續長(chang)時間(jian)運行(xing)對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁線。

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

末端為370V

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可以正常使用(變(bian)壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按(an)安全載流(liu)量可(ke)采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)，低(di)壓柜(ju)在(zai)距離(li)變壓器(qi)200米(mi)處。問變壓器(qi)到(dao)低(di)壓柜(ju)電壓需(xu)達(da)到(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允許電(dian)(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)(dian)線(xian)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：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

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

如(ru)果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求(qiu)不低于380V的話，可用35平(ping)方銅(tong)電(dian)纜或50平(ping)方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電柜的(de)電壓(ya)要求不(bu)低于390V的(de)話，可用70平方(fang)銅電纜或95平方(fang)鋁(lv)電纜。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)(dian)壓要(yao)求不低于370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)(dian)(dian)纜或35平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

三相(xiang)交(jiao)流線路電壓(ya)降(jiang)計(ji)算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一般低(di)壓(ya)導線(xian)截面積線(xian)路只計算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率*導線(xian)截面積*導線(xian)長度。在這(zhe)里(li)，銅(tong)是(shi)0.0175*截面積*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截面積*230。

一(yi)般情(qing)況下(xia)連續長時(shi)間(jian)運(yun)行的設(she)備電(dian)纜規格選大一(yi)級(ji)。確保(bao)電(dian)壓波動的情(qing)況下(xia)，設(she)備穩定運(yun)行。