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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)力(li)線路的電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導體存在(zai)電(dian)阻。正因為此，不(bu)(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁)都(dou)會造(zao)成線路一定的電(dian)壓(ya)損(sun)耗，而(er)這種損(sun)耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)不(bu)(bu)會對(dui)線路的電(dian)力(li)驅(qu)動產生后果的。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)為(wei)19V，也即電(dian)(dian)(dian)路(lu)電(dian)(dian)(dian)壓不(bu)低于(yu)361V，就(jiu)不(bu)會(hui)有很大的問題。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一種電力(li)損耗(hao)，雖然(ran)是不可(ke)避免，但我們總希(xi)望(wang)壓力(li)降是處于一個可(ke)接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降并不(bu)復(fu)雜，可(ke)按以下步(bu)驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體(ti)電阻(zu)率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線(xian)再計算壓(ya)降，選擇導線(xian)的原則(ze)：

近距(ju)離(li)按發熱條(tiao)件限制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選擇(ze)導線(xian)截面，要保證負荷點的工(gong)作電壓在(zai)合格范圍；

大負荷(he)按經濟電(dian)流密度(du)選擇。

為保證導(dao)線長時間(jian)連續運行，所允許(xu)的電流密(mi)度稱安全(quan)載流量。一般規定(ding)是(shi)：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流量還要根據導(dao)線的芯線使用環(huan)境的極限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素(su)決定(ding)。

一(yi)般情況下，距離(li)短、截面(mian)(mian)積小、散熱好、氣溫(wen)低等(deng)，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能(neng)力(li)強些，安全載流選上(shang)限(xian)；距離(li)長、截面(mian)(mian)積大(da)、散熱不好、氣溫(wen)高、自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)差等(deng)，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能(neng)力(li)弱些，安全載流選下限(xian)；

如(ru)導電能力(li)，裸導線(xian)(xian)強于絕緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強于電纜(lan)，埋于地下的電纜(lan)強于敷設(she)在(zai)地面(mian)的電纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓(ya)降根據下列條件計算(suan)：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單(dan)芯(xin)，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓(ya)降百(bai)分(fen)數≤5%。

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

單相時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓降(jiang)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，末端為350V

連(lian)續長(chang)時間運行對電機有影響，建議(yi)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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可以正(zheng)常使用(yong)(變壓器電壓段(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(quan)載(zai)流量可(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(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器(qi)，低壓柜(ju)在距離變(bian)壓器(qi)200米處。問變(bian)壓器(qi)到低壓柜(ju)電壓需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(端(duan)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(yun)許電壓為380V時，線(xian)與線(xian)電壓降(jiang)為20V，單(dan)根(gen)導線(xian)電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線阻(zu)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的變壓(ya)器，最(zui)大工作電(dian)流約(yue)80A，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要(yao)求不低于380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果到(dao)達配電柜的(de)電壓要(yao)求不低于(yu)390V的(de)話，可用(yong)70平(ping)方(fang)銅電纜(lan)或(huo)95平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低(di)于(yu)370V的話，可(ke)用(yong)25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或35平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流(liu)線路電(dian)(dian)壓降計算方法(fa)：電(dian)(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的(de)阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面積線(xian)(xian)(xian)路只計算電(dian)(dian)阻，用導(dao)體電(dian)(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面積*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長(chang)度(du)。在這里(li)，銅是0.0175*截(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)面積*230。

一般情(qing)況下連續長時間運行的(de)設備(bei)電纜規格選大一級(ji)。確保(bao)電壓波(bo)動的(de)情(qing)況下，設備(bei)穩(wen)定運行。