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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉(la)”的意思。電力(li)線路的電壓降是(shi)(shi)因為(wei)導體(ti)存在(zai)電阻。正因為(wei)此，不管導體(ti)采(cai)用哪種材料(liao)(銅/鋁)都(dou)會造成線路一(yi)(yi)定的電壓損耗(hao)，而這(zhe)種損耗(hao)(壓降)不大于本身電壓的5%時一(yi)(yi)般是(shi)(shi)不會對線路的電力(li)驅動產生后果的。

例如380V的線路(lu)，如果(guo)電壓降為19V，也(ye)即電路(lu)電壓不低(di)于361V，就(jiu)不會有很大(da)的問題。當然我們是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，雖然是不(bu)可避免，但我們總希望壓力(li)降是處于一個可接受的范圍內(nei)。

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線路電壓降的(de)計算公式

一般來說，計算線路(lu)的壓(ya)降(jiang)并不復雜，可按以(yi)下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)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 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算線路(lu)壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計算公式：△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？

先選取導線再計算(suan)壓降，選擇導線的原(yuan)則(ze)：

近距離按發熱(re)條(tiao)件限制導線截(jie)面(安全載流量)；

遠(yuan)距離在安全載流(liu)量的基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇(ze)導線截面，要(yao)保證負荷點的工作(zuo)電壓(ya)在合格范(fan)圍；

大負荷按經濟(ji)電(dian)流密度選擇(ze)。

為保證導(dao)線長時間(jian)連續運行，所允(yun)許的(de)電流密度稱安全載流量(liang)。一般規定(ding)是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量(liang)還要根據導(dao)線的(de)芯線使用環境(jing)的(de)極限溫度、冷卻(que)條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜(zong)合因素決(jue)定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)，距離短、截面積小、散(san)熱好、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電能力強(qiang)些(xie)，安全(quan)載流選上限；距離長、截面積大、散(san)熱不好、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差等，導(dao)(dao)線(xian)的(de)導(dao)(dao)電能力弱些(xie)，安全(quan)載流選下(xia)限；

如(ru)導電(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空(kong)線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)地下的電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列(lie)條件計算：

環(huan)境溫(wen)度(du)40℃；導線(xian)溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其(qi)中(zhong)：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算(suan)電流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表(biao)內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(yun)許電壓(ya)降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯(xin)：

去線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為(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

連續長時間運行對電機有影響，建議使用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(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正(zheng)常(chang)使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷(he)額定(ding)電流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅(tong)電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜(lan)，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器200米(mi)處。問變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)(ya)器額定輸出電流(liu)(端電壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許(xu)電(dian)(dian)壓為(wei)380V時(shi)，線與(yu)線電(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單(dan)根導線電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線阻(zu)率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)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，最大工作電流(liu)約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低于380V的話(hua)，可用35平方(fang)銅電纜(lan)或50平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不低于(yu)390V的話，可用(yong)70平方銅電纜(lan)或(huo)95平方鋁電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流線路(lu)電(dian)壓降計算(suan)方法：電(dian)流*每根(gen)導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的(de)阻抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電(dian)阻。一(yi)般(ban)低(di)壓導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下連(lian)續長時間運(yun)行的設(she)備電(dian)纜規格選大一(yi)級(ji)。確保電(dian)壓波動的情況下，設(she)備穩定運(yun)行。