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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓降(jiang)(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)(jiang)(jiang)是(shi)(shi)因為導體(ti)(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不管導體(ti)(ti)采用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路一定的(de)(de)電(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓降(jiang)(jiang)(jiang))不大于本身電(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時一般(ban)是(shi)(shi)不會對線路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產生后(hou)果的(de)(de)。

例如380V的(de)線路，如果電(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低(di)于361V，就不會(hui)有很大的(de)問題。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是一(yi)(yi)種電力損耗(hao)，雖然(ran)是不可避免，但(dan)我(wo)們總希望(wang)壓力降是處(chu)于一(yi)(yi)個可接受(shou)的范圍(wei)內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般(ban)來說，計(ji)算線路(lu)的壓降(jiang)并不(bu)復雜，可按(an)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(wa))；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(zhong)：ρ-導體(ti)電阻率(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(biao)稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路(lu)壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路(lu)電流；L-線(xian)(xian)路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計(ji)算(suan)壓(ya)降，選擇導線的原則：

近距(ju)離(li)按(an)發熱條件(jian)限制(zhi)導(dao)線截(jie)面(安全載流(liu)量(liang))；

遠距(ju)離在(zai)安(an)全載流量的基(ji)礎上(shang)，按(an)電壓損失條(tiao)件選擇(ze)導線截面，要保(bao)證(zheng)負荷點(dian)的工作電壓在(zai)合(he)格范圍；

大負(fu)荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續(xu)運(yun)行，所允許的(de)電流(liu)(liu)密度(du)稱安(an)全載流(liu)(liu)量。一般規定(ding)是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)(liu)量還要根據導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極(ji)限(xian)溫度(du)、冷卻(que)條件、敷(fu)設條件等(deng)綜合因素決定(ding)。

一般情況(kuang)下，距離(li)短(duan)、截(jie)面(mian)積小、散(san)熱(re)好(hao)、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導線的(de)導電能力(li)強些，安全載(zai)流選上限(xian)；距離(li)長、截(jie)面(mian)積大(da)、散(san)熱(re)不(bu)好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導線的(de)導電能力(li)弱些，安全載(zai)流選下限(xian)；

如(ru)導電(dian)能力，裸導線(xian)強于(yu)絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)地下的電(dian)纜(lan)(lan)強于(yu)敷設在(zai)地面的電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允(yun)許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百分(fen)數(shu)≤5%。

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

單相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器(qi)低壓(ya)端電壓(ya)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(dui)電機(ji)有影響，建議使用(yong)35銅芯或者50鋁線(xian)。

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，末端為366V

可以(yi)正常使用(變(bian)壓(ya)器(qi)電(dian)(dian)壓(ya)段電(dian)(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損(sun)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(dian)纜，算電(dian)壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額(e)定(ding)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米處允許電壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單根導線(xian)電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線截(jie)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)，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到(dao)達(da)配(pei)電柜的(de)(de)電壓要(yao)求不低于380V的(de)(de)話，可用(yong)35平方銅(tong)電纜或(huo)50平方鋁電纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于390V的(de)話，可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話(hua)，可用25平方銅電(dian)纜或(huo)35平方鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流(liu)線(xian)路電壓降(jiang)計算方(fang)法：電流(liu)*每根導線(xian)阻抗*1.732

導線(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一(yi)般低壓導線(xian)截(jie)(jie)面積(ji)線(xian)路只計算電阻，用導體電阻率*導線(xian)截(jie)(jie)面積(ji)*導線(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情況下連(lian)續長時間運(yun)行的(de)設(she)備電纜(lan)規格(ge)選(xuan)大一(yi)級。確(que)保電壓波動的(de)情況下，設(she)備穩定運(yun)行。