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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)是(shi)(shi)(shi)因為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為此，不管(guan)導(dao)體采用哪種材料(銅/鋁(lv))都會造成線(xian)路一定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這(zhe)種損(sun)耗(hao)(壓降(jiang))不大于(yu)本身電(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時一般是(shi)(shi)(shi)不會對線(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅動(dong)產生后果的(de)(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有很大的問題。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)(shi)一種電力(li)損(sun)耗，雖然是(shi)(shi)不可(ke)避免(mian)，但我們(men)總希望壓力(li)降是(shi)(shi)處(chu)于一個(ge)可(ke)接(jie)受的范圍內。

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線(xian)路電(dian)壓降的計算(suan)公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降并不復雜，可按以下(xia)步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再(zai)計算壓降，選擇(ze)導(dao)線的原(yuan)則：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距離在安(an)全載流量的基(ji)礎(chu)上，按(an)電壓損失條件選(xuan)擇導線截(jie)面，要(yao)保證負荷點的工作電壓在合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度(du)選擇。

為保證導線長時間(jian)連續運行，所允(yun)許的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)密度稱安全載(zai)(zai)流(liu)(liu)量(liang)。一般規定是(shi)：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)(zai)流(liu)(liu)量(liang)還要根據導線的(de)(de)芯線使用環境的(de)(de)極限溫度、冷卻(que)條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合(he)因素(su)決定。

一(yi)般情況下(xia)(xia)，距離短、截面積小、散(san)熱好(hao)、氣溫(wen)低等(deng)，導線的導電(dian)能力(li)強些，安全載流選(xuan)上(shang)限；距離長、截面積大、散(san)熱不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導線的導電(dian)能力(li)弱(ruo)些，安全載流選(xuan)下(xia)(xia)限；

如(ru)導電(dian)(dian)能力，裸(luo)導線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下的(de)電(dian)(dian)纜(lan)強于(yu)敷(fu)設在(zai)地面的(de)電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓降根據(ju)下列條(tiao)件計(ji)算(suan)：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓降百分(fen)數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)(dian)流(liu)或計算電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允許(xu)電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允(yun)許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電(dian)纜25銅芯(xin)：

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

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

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續長(chang)時間(jian)運行對電機有影響，建議使(shi)用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(mo)端為(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定電(dian)流

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

按安全載流量可(ke)采用25mm2的銅電纜(lan)算(suan)電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜(lan)，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變(bian)壓(ya)器(qi)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(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)(jiang)為20V，單根(gen)導線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果到達(da)配電柜的電壓要(yao)求不低于380V的話，可用(yong)35平(ping)方銅電纜(lan)或(huo)50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不(bu)低于390V的話(hua)，可用70平方銅(tong)電纜(lan)或95平方鋁電纜(lan)。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求(qiu)不低于370V的話(hua)，可用25平方銅電(dian)纜或(huo)35平方鋁電(dian)纜。

三相交流線路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和(he)電(dian)阻。一般(ban)低壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面積線(xian)(xian)(xian)路只計算(suan)電(dian)阻，用導(dao)體(ti)電(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面積*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下(xia)連續長時間運(yun)行的設備(bei)電纜規格選(xuan)大一(yi)級。確(que)保(bao)電壓(ya)波動的情(qing)況(kuang)下(xia)，設備(bei)穩(wen)定(ding)運(yun)行。