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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往下拉(la)”的意思。電(dian)力線路(lu)的電(dian)壓降(jiang)是因為導(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路(lu)一(yi)定的電(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓降(jiang))不(bu)大于(yu)本身電(dian)壓的5%時一(yi)般是不(bu)會對線路(lu)的電(dian)力驅動產(chan)生后果的。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓(ya)不低于361V，就不會有很大的問(wen)題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本(ben)身(shen)是(shi)(shi)一種電力損耗，雖(sui)然是(shi)(shi)不可避免，但我們總希望壓力降(jiang)是(shi)(shi)處于一個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的計(ji)算公式

一般來說(shuo)，計算線路的壓降并不復雜，可(ke)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(qian)瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱(cheng)截(jie)面

3.計算(suan)線(xian)路壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算(suan)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(qu)導(dao)(dao)線(xian)再計(ji)算壓降，選擇導(dao)(dao)線(xian)的原則：

近距(ju)離按發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距(ju)離(li)在(zai)安全載流量的(de)基礎上(shang)，按電壓損失條件(jian)選(xuan)擇(ze)導線截面，要(yao)保證負荷點的(de)工作電壓在(zai)合(he)格(ge)范圍(wei)；

大(da)負荷按經濟(ji)電流(liu)密度選擇。

為保(bao)證導(dao)線(xian)(xian)長時間(jian)連(lian)續運(yun)行，所允許(xu)的電流(liu)密度(du)稱安全載流(liu)量。一般(ban)規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要根據導(dao)線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限溫度(du)、冷(leng)卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決(jue)定。

一般情況下，距離(li)(li)短、截面(mian)積(ji)小、散(san)(san)熱好、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)強(qiang)些，安(an)全載(zai)流(liu)選上(shang)限(xian)；距離(li)(li)長、截面(mian)積(ji)大、散(san)(san)熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境(jing)差等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)弱些，安(an)全載(zai)流(liu)選下限(xian)；

如(ru)導電(dian)(dian)能力(li)，裸導線強于(yu)(yu)絕緣線，架空線強于(yu)(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)(yu)地(di)下的電(dian)(dian)纜強于(yu)(yu)敷(fu)設在地(di)面的電(dian)(dian)纜等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

電壓降(jiang)根據(ju)下(xia)列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導(dao)線(xian)溫(wen)度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率(lv)因(yin)數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計(ji)算電流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器(qi)低壓(ya)端電(dian)壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)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(ke)以(yi)正常使(shi)用(yong)(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量可(ke)采用25mm2的銅電纜算(suan)電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅(tong)電纜(lan)，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低(di)壓柜在距離變壓器200米處。問變壓器到低(di)壓柜電(dian)壓需達到390V，需多粗電(dian)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(mi)，200米(mi)處允許電壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓降(jiang)為(wei)20V，單(dan)根導線(xian)電壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻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的變壓器(qi)，最(zui)大(da)工作電流約80A，輸(shu)出(chu)電壓400V。

如果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或50平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果(guo)到達配(pei)電柜(ju)的電壓(ya)要(yao)求不低(di)于390V的話(hua)，可用70平方(fang)(fang)銅(tong)電纜或95平方(fang)(fang)鋁電纜。

如果到達(da)配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于(yu)370V的話，可用25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三(san)相交流線路(lu)電壓(ya)降(jiang)計算方法(fa)：電流*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感抗和(he)電阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)線(xian)路(lu)只計算電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這(zhe)里，銅(tong)是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)連續長時間運行的設備(bei)電(dian)(dian)纜規格選大一(yi)級(ji)。確保電(dian)(dian)壓(ya)波動的情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)，設備(bei)穩(wen)定運行。