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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力線路的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)是(shi)(shi)因為導體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻。正因為此，不管導體(ti)采用哪種(zhong)(zhong)材料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一(yi)定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種(zhong)(zhong)損耗(hao)(壓降(jiang))不大于本身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不會(hui)對線路的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)(de)(de)。

例如380V的(de)線(xian)路(lu)，如果(guo)電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V，就不會(hui)有很大的(de)問題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身是(shi)(shi)一種電力損耗，雖然是(shi)(shi)不可(ke)避免(mian)，但我們(men)總希望壓力降是(shi)(shi)處(chu)于一個可(ke)接受的范圍(wei)內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)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(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計(ji)算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電(dian)流；L-線(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓(ya)降，選擇導線的原則：

近距離按發熱條(tiao)件限制導(dao)線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離(li)在安(an)全載流量的基礎上，按電壓損失條(tiao)件(jian)選擇導(dao)線截面，要保(bao)證(zheng)負荷點的工作(zuo)電壓在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度(du)選擇(ze)。

為(wei)保證導(dao)線(xian)(xian)長(chang)時(shi)間連續運行(xing)，所允(yun)許的(de)電流密度(du)稱(cheng)安全載流量。一般(ban)規(gui)定是(shi)：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量還要根據導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫(wen)度(du)、冷卻條件(jian)(jian)、敷設條件(jian)(jian)等(deng)綜合因素決定。

一般情況下，距離(li)短、截(jie)面積小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等(deng)，導線的導電能(neng)力(li)強些，安全載(zai)流(liu)選上限；距離(li)長(chang)、截(jie)面積大、散熱(re)不(bu)好(hao)、氣溫高、自然環境差(cha)等(deng)，導線的導電能(neng)力(li)弱些，安全載(zai)流(liu)選下限；

如導電能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強(qiang)于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下的(de)電纜強(qiang)于(yu)敷(fu)設在地(di)面的(de)電纜等等。

電壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫(wen)度(du)40℃；導(dao)線(xian)溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率(lv)因(yin)數cosθ=0.8；末端(duan)允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)流或計算(suan)電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用(yong)25MM2線是否可(ke)行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線壓降為(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)40V，變壓器(qi)低壓端電壓為(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機(ji)有影響，建議(yi)使用(yong)35銅芯或者(zhe)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

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可(ke)以正常使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為(wei)400V)

50kw負荷(he)額定電流

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

按(an)安全載流量可采(cai)用25mm2的銅電纜算電壓(ya)損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電(dian)(dian)壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗(cu)電(dian)(dian)纜？

55KVA變壓器額(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L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)(dian)(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單(dan)根導線電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)(dian)線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截(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，最大工作(zuo)電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要(yao)求不低于380V的話(hua)，可用(yong)35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到(dao)達(da)配電柜的(de)電壓要求不低于390V的(de)話，可(ke)用70平方(fang)銅電纜或95平方(fang)鋁電纜。

如果到達配(pei)電柜的電壓要(yao)求不低于(yu)370V的話，可用25平方(fang)銅電纜或(huo)35平方(fang)鋁電纜。

三相交流(liu)線(xian)路電(dian)壓降(jiang)計(ji)算(suan)方法：電(dian)流(liu)*每根導線(xian)阻(zu)抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻抗分為容抗、感抗和(he)電(dian)阻。一般(ban)低(di)壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)路只計算電(dian)阻，用(yong)導(dao)(dao)體電(dian)阻率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般(ban)情況下連續長時間運行(xing)(xing)的設備電(dian)(dian)纜規格選大(da)一(yi)級。確(que)保電(dian)(dian)壓波(bo)動的情況下，設備穩定運行(xing)(xing)。