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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)(de)意(yi)思。電(dian)(dian)力(li)線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)降是因為導(dao)(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)(dao)體采用哪種材料(銅(tong)/鋁)都(dou)會造成線路(lu)一定的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)(hao)，而這(zhe)種損(sun)耗(hao)(hao)(壓(ya)降)不(bu)大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一般(ban)是不(bu)會對線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生后果(guo)的(de)(de)。

例如380V的(de)線路(lu)，如果電(dian)(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)(dian)路(lu)電(dian)(dian)壓不(bu)(bu)低于361V，就不(bu)(bu)會有很大的(de)問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力(li)間本身是(shi)一種電力(li)損(sun)耗(hao)，雖然是(shi)不可避免，但(dan)我們(men)總希望壓(ya)力(li)降是(shi)處(chu)于一個(ge)可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計算公式

一般來(lai)說(shuo)，計算(suan)線(xian)路的壓降并不復雜(za)，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(ya)(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(chang)度(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算(suan)公(gong)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(xuan)取導線再計(ji)算壓(ya)降，選(xuan)擇(ze)導線的原則：

近距離按發熱(re)條件限制導線截面(安全載流量(liang))；

遠距(ju)離在安全載流量的基礎上，按電壓損失條(tiao)件選擇導線(xian)截(jie)面，要保證負荷(he)點的工作電壓在合(he)格范圍；

大負荷(he)按經濟電流密度選擇(ze)。

為保(bao)證導線(xian)(xian)(xian)長時間連(lian)續運行，所允許的電流密度稱安(an)全(quan)載(zai)流量。一般規(gui)定是：銅(tong)線(xian)(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載(zai)流量還要根據(ju)導線(xian)(xian)(xian)的芯(xin)線(xian)(xian)(xian)使用環境的極(ji)限溫度、冷卻(que)條件(jian)、敷設條件(jian)等(deng)綜合因素決定。

一般情況下，距離短、截面(mian)積(ji)小、散(san)熱(re)好(hao)、氣(qi)溫低(di)等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)強些，安全載流(liu)選上限；距離長、截面(mian)積(ji)大、散(san)熱(re)不好(hao)、氣(qi)溫高、自然環境差等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)弱(ruo)些，安全載流(liu)選下限；

如導(dao)電(dian)能力(li)，裸導(dao)線強于絕緣線，架(jia)空(kong)線強于電(dian)纜(lan)，埋(mai)于地(di)下的電(dian)纜(lan)強于敷設在地(di)面的電(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據(ju)下列條(tiao)件(jian)計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端(duan)允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算(suan)電流(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表(biao)內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為20V，2相(xiang)為40V，變壓(ya)器(qi)低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

鋁(lv)線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為(wei)(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)(wei)350V

連(lian)續(xu)長時間運行對電機(ji)有(you)影響，建議使用35銅(tong)芯或者50鋁(lv)線。

25銅(tong)芯其(qi)壓降(jiang)U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

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

可以正(zheng)常使(shi)用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為(wei)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(liu)量(liang)可(ke)采用25mm2的(de)銅電纜算(suan)電壓損失：

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

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜在(zai)距離變壓(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需達到(dao)390V，需多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出(chu)電流(端(duan)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(ya)(ya)為(wei)380V時，線與線電壓(ya)(ya)降為(wei)20V，單(dan)根(gen)導線電壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯(xin)電線阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最(zui)大(da)工作電(dian)流約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜的(de)(de)電(dian)壓要求不低于380V的(de)(de)話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低于(yu)390V的(de)話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于370V的(de)話，可(ke)用25平(ping)(ping)方(fang)銅電(dian)纜或35平(ping)(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)線路(lu)電壓(ya)降(jiang)計(ji)算方法：電流(liu)*每根導線阻(zu)抗*1.732

導線(xian)的(de)阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一般低壓導線(xian)截(jie)面積線(xian)路只計算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率*導線(xian)截(jie)面積*導線(xian)長度。在(zai)這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積*230。

一般情(qing)況下連續長時(shi)間運(yun)(yun)行的設(she)備電纜規格選(xuan)大一級。確保電壓波動的情(qing)況下，設(she)備穩定運(yun)(yun)行。