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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下(xia)拉(la)”的(de)(de)(de)意思。電(dian)力線路的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)降是因(yin)為導體存在電(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管(guan)導體采用哪種材料(銅/鋁(lv))都會造成線路一(yi)定的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本身(shen)電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時一(yi)般是不(bu)會對線路的(de)(de)(de)電(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果電(dian)壓(ya)降(jiang)為19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓(ya)不低于361V，就不會有很(hen)大的問題。當然我們(men)是希望(wang)這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力間本(ben)身是(shi)一種電力損耗(hao)，雖然是(shi)不(bu)可避免，但(dan)我們(men)總(zong)希望壓(ya)力降是(shi)處于(yu)一個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一般來(lai)說(shuo)，計算線路(lu)的(de)壓(ya)降并不復雜(za)，可(ke)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(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(su)(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(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(du)(米(mi))；S-電纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計(ji)算公式：△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(xuan)取導線再(zai)計算(suan)壓(ya)降，選(xuan)擇導線的原則：

近(jin)距離按發熱(re)條件限制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距(ju)離在(zai)安全載流量的基礎上，按電(dian)壓損失條(tiao)件選擇(ze)導(dao)線截(jie)面，要保(bao)證負荷(he)點(dian)的工作(zuo)電(dian)壓在(zai)合格范圍；

大(da)負荷按經濟電(dian)流密度選擇。

為保證(zheng)導(dao)線長時間連續(xu)運行，所允許(xu)的電流密度(du)稱安全載流量。一(yi)般規定是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載流量還要根據(ju)導(dao)線的芯線使(shi)用(yong)環境的極限溫度(du)、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決(jue)定。

一(yi)般情況下(xia)，距離短、截面積(ji)小、散熱(re)好、氣溫低等(deng)，導線的導電能力(li)強些(xie)，安全載流(liu)選上限(xian)；距離長、截面積(ji)大、散熱(re)不(bu)好、氣溫高(gao)、自然(ran)環(huan)境差(cha)等(deng)，導線的導電能力(li)弱些(xie)，安全載流(liu)選下(xia)限(xian)；

如導電(dian)(dian)能(neng)力，裸(luo)導線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)地下(xia)的電(dian)(dian)纜強于(yu)敷(fu)設在(zai)地面的電(dian)(dian)纜等等。

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℃；電纜排列：單(dan)芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算(suan)電(dian)流(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓(ya)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電纜25銅芯(xin)：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變(bian)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(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長時間運(yun)行(xing)對電機有影響，建議使(shi)用35銅芯(xin)或者50鋁(lv)線。

25銅芯(xin)其(qi)壓(ya)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(mo)端為366V

可(ke)以正(zheng)常使用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)額(e)定電流

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

按安全載(zai)流量可(ke)采用25mm2的(de)銅電纜算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)，低(di)壓柜在(zai)距離(li)變壓器(qi)200米處。問變壓器(qi)到低(di)壓柜電(dian)壓需(xu)達到390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)(wei)380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)(wei)20V，單根導線(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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的變壓器(qi)，最大工作電流(liu)約(yue)80A，輸出電壓400V。

如果到(dao)達配(pei)電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或(huo)50平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達(da)配電柜的電壓(ya)要求(qiu)不低于390V的話，可用70平方(fang)銅(tong)電纜或(huo)95平方(fang)鋁(lv)電纜。

如果到達配電柜(ju)的電壓要求(qiu)不低于370V的話(hua)，可用25平(ping)方銅電纜(lan)或(huo)35平(ping)方鋁電纜(lan)。

三(san)相交(jiao)流線路(lu)電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導線的阻抗分為(wei)容(rong)抗、感抗和電(dian)阻。一般低(di)壓(ya)導線截(jie)面(mian)積(ji)(ji)線路只計(ji)算電(dian)阻，用(yong)導體電(dian)阻率*導線截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導線長度。在這里，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)般情況(kuang)下(xia)連續長時間運行的設備電纜規格選大(da)一(yi)級。確保電壓波動(dong)的情況(kuang)下(xia)，設備穩定運行。