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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)(dian)力線路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)(yin)為導體存在(zai)電(dian)(dian)阻。正因(yin)(yin)為此，不管導體采用哪種材(cai)料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路(lu)一定的電(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降(jiang))不大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時(shi)一般是(shi)不會(hui)對(dui)線路(lu)的電(dian)(dian)力驅動產生后果的。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也(ye)即電(dian)路(lu)電(dian)壓(ya)不低于361V，就不會有(you)很大的問題。當然我(wo)們是希望(wang)這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是一(yi)種電力損耗，雖然是不可(ke)避免(mian)，但我(wo)們(men)總希望壓(ya)力降是處(chu)于(yu)一(yi)個可(ke)接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計(ji)算公式

一般來說，計(ji)算線路(lu)的壓降(jiang)并不(bu)復雜，可按以(yi)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-導體電(dian)阻(zu)率(lv)(銅芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(米)；S-電(dian)纜的(de)標(biao)稱截面

3.計算線路壓降(jiang)(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

近距離按(an)發熱條件限(xian)制導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在安(an)全載流(liu)量的基礎上，按電壓(ya)損失條件選(xuan)擇導線截(jie)面，要保證負荷點的工作(zuo)電壓(ya)在合(he)格范圍(wei)；

大負荷按經濟(ji)電流密度選擇。

為保(bao)證(zheng)導(dao)線(xian)長時(shi)間連續運行，所允許的電流密度稱安(an)全(quan)載(zai)流量。一般規(gui)定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載(zai)流量還(huan)要根據導(dao)線(xian)的芯(xin)線(xian)使用環境的極限溫度、冷卻條件、敷(fu)設條件等綜(zong)合(he)因(yin)素決定。

一般(ban)情(qing)況下(xia)，距離短、截(jie)面積小、散(san)(san)熱好、氣(qi)溫低等，導線的(de)(de)導電(dian)(dian)能力強些，安全載流選(xuan)上(shang)限；距離長、截(jie)面積大、散(san)(san)熱不(bu)好、氣(qi)溫高、自然環境差等，導線的(de)(de)導電(dian)(dian)能力弱些，安全載流選(xuan)下(xia)限；

如導(dao)電能力(li)，裸(luo)導(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下的電纜強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的電纜等等。

電壓(ya)降根據(ju)下列條件計算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜(lan)排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：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：

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

單線(xian)壓(ya)(ya)降為(wei)(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)(wei)40V，變(bian)壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端(duan)電壓(ya)(ya)為(wei)(wei)(wei)400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長時間(jian)運行對電機有影響，建議使用35銅(tong)芯(xin)或(huo)者50鋁線。

25銅芯其壓(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，末端為366V

可以(yi)正常使(shi)用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額定電(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(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距(ju)離變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米處。問變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需(xu)(xu)達到390V，需(xu)(xu)多(duo)粗電(dian)纜？

55KVA變壓器(qi)額定輸出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離(li)L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)為(wei)20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導(dao)線(xian)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(gong)作電流約(yue)80A，輸出(chu)電壓400V。

如(ru)果到達(da)配電柜的電壓要求(qiu)不低于380V的話，可用35平方銅電纜或(huo)50平方鋁(lv)電纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求(qiu)不低于390V的(de)話(hua)，可用70平方(fang)銅(tong)電(dian)(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于370V的話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜(lan)(lan)或(huo)35平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

三相交流線路(lu)電(dian)壓降計(ji)算方(fang)法：電(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)(xian)的(de)阻(zu)(zu)抗分為(wei)容抗、感抗和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低壓導線(xian)(xian)截(jie)面積線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用導體電(dian)阻(zu)(zu)率*導線(xian)(xian)截(jie)面積*導線(xian)(xian)長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)面積*230。

一般情況(kuang)下(xia)連續長時間運行(xing)的(de)設備電纜規格(ge)選大一級。確保電壓波(bo)動的(de)情況(kuang)下(xia)，設備穩定運行(xing)。