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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉”的意思(si)。電(dian)力線路(lu)的電(dian)壓降是(shi)因為導(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正因為此，不管導(dao)體(ti)采(cai)用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路(lu)一定的電(dian)壓損耗，而這(zhe)種(zhong)損耗(壓降)不大于本身(shen)電(dian)壓的5%時一般是(shi)不會(hui)對線路(lu)的電(dian)力驅動產生后(hou)果的。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會(hui)有很(hen)大的問(wen)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(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避免，但(dan)我們(men)總希望壓力(li)降是(shi)處于一個可接(jie)受(shou)的(de)范圍內(nei)。

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線路電壓降的計(ji)算公(gong)式

一般來說(shuo)，計算線路(lu)的壓降(jiang)并不復雜(za)，可(ke)按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦(wa))；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱(cheng)截面(mian)

3.計算線路壓降(jiang)(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取(qu)導線再(zai)計算(suan)壓降(jiang)，選擇導線的原(yuan)則：

近距(ju)離按發熱條件限(xian)制導線(xian)截面(安全載(zai)流(liu)量)；

遠距離(li)在安全載(zai)流(liu)量的基礎上，按電壓損失條(tiao)件選擇導線截面，要(yao)保證負(fu)荷點的工作電壓在合格范圍；

大負荷按經濟(ji)電流密度(du)選擇(ze)。

為保(bao)證(zheng)導線(xian)(xian)長時(shi)間連續運行，所(suo)允許(xu)的(de)電流密度稱安(an)全(quan)載流量(liang)。一般規定是：銅(tong)線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流量(liang)還要根據(ju)導線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合(he)因素(su)決定。

一般情況下，距(ju)離短、截(jie)面積小、散熱好、氣溫(wen)低等(deng)，導(dao)線的(de)(de)導(dao)電能力強些，安全(quan)(quan)載(zai)流選上限；距(ju)離長(chang)、截(jie)面積大、散熱不(bu)好、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差等(deng)，導(dao)線的(de)(de)導(dao)電能力弱些，安全(quan)(quan)載(zai)流選下限；

如導(dao)電能力，裸(luo)導(dao)線(xian)強于絕緣線(xian)，架空線(xian)強于電纜(lan)(lan)，埋于地下的電纜(lan)(lan)強于敷(fu)設在地面的電纜(lan)(lan)等等。

電壓(ya)降根據下列條件計算：

環境(jing)溫(wen)度(du)40℃；導(dao)線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓降百分數(shu)≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)(liu)或計算電流(liu)(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否(fou)可行(xing)？

采用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(dan)線壓(ya)(ya)降為20V，2相(xiang)為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端(duan)電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長(chang)時間運行對電機有影響，建(jian)議使(shi)用35銅(tong)芯或(huo)者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

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

可以(yi)正常使用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(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(an)全載(zai)流量可采(cai)用(yong)25mm2的銅電(dian)纜算電(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(yong)35mm2的(de)銅電(dian)(dian)纜(lan)，算電(dian)(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距離(li)變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(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(xu)電(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V，單(dan)根導線(xian)電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(dao)線(xian)截面(mian)：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(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要(yao)求不低(di)于380V的話，可(ke)用35平方銅(tong)電(dian)(dian)纜或(huo)50平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不低(di)于390V的話(hua)，可用70平方(fang)(fang)銅電纜或95平方(fang)(fang)鋁電纜。

如果(guo)到達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三相(xiang)交流線(xian)路(lu)電壓降計算方法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗分為容抗、感(gan)抗和電阻。一般(ban)低(di)壓導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路只計算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情況(kuang)(kuang)下(xia)連續長時(shi)間運行(xing)的設備電(dian)纜規格選(xuan)大一級。確保電(dian)壓波(bo)動的情況(kuang)(kuang)下(xia)，設備穩定運行(xing)。