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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“往下拉(la)”的(de)意思。電(dian)(dian)力(li)線路(lu)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降是因(yin)為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻(zu)。正因(yin)為此(ci)，不(bu)(bu)管導(dao)體采(cai)用哪種材(cai)料(銅/鋁(lv))都會造成線路(lu)一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗，而(er)這種損耗(壓(ya)降)不(bu)(bu)大于本身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時(shi)一般是不(bu)(bu)會對線路(lu)的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動(dong)產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電壓降為(wei)19V，也即電路(lu)電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會(hui)有很大的問題。當(dang)然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本(ben)身是(shi)一種電力損耗，雖然是(shi)不可避免，但我們總希(xi)望壓(ya)力降是(shi)處(chu)于一個可接受的(de)范圍內(nei)。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一般來說，計算(suan)線(xian)路的壓(ya)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(qi)中：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算(suan)公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計算(suan)壓降，選擇導線的(de)原則：

近距離按發熱條件限制(zhi)導線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全載流(liu)量(liang)的基礎上，按電壓(ya)(ya)損失條件選擇導線截面，要保(bao)證負(fu)荷點的工作電壓(ya)(ya)在(zai)合格范圍(wei)；

大負(fu)荷按經濟(ji)電流密度選擇(ze)。

為保證(zheng)導線(xian)長時間連續運行，所允許的(de)(de)電流密(mi)度稱安(an)(an)全載流量。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)(an)全載流量還要根(gen)據導線(xian)的(de)(de)芯線(xian)使用環(huan)境的(de)(de)極限溫度、冷卻條件(jian)、敷(fu)設條件(jian)等綜合因素決定。

一般情況(kuang)下(xia)，距離短(duan)、截(jie)面(mian)積小、散(san)(san)熱好(hao)、氣溫(wen)低等(deng)，導線的導電能(neng)力(li)強(qiang)些(xie)，安(an)全載(zai)流選上(shang)限；距離長、截(jie)面(mian)積大、散(san)(san)熱不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環(huan)境差(cha)等(deng)，導線的導電能(neng)力(li)弱(ruo)些(xie)，安(an)全載(zai)流選下(xia)限；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線強于絕緣線，架空線強于電(dian)纜，埋(mai)于地下(xia)的電(dian)纜強于敷設(she)在地面的電(dian)纜等等。

電(dian)壓降(jiang)根據下列條件計算(suan)：

環(huan)境(jing)溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜(lan)排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓降百分(fen)數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓(ya)(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(ya)(ya)(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

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

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采(cai)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(dan)線壓降為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變壓器低(di)壓端電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間(jian)運行對電(dian)機(ji)有影響(xiang)，建議使用35銅芯(xin)或者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(duan)為366V

可以正常(chang)使用(yong)(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定(ding)電(dian)流(liu)

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

按安全載流量可采用(yong)25mm2的銅電纜算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜(lan)，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在(zai)距離(li)變(bian)(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜電壓(ya)需達(da)到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離(li)L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)(ya)為380V時(shi)，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降為20V，單根導線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流(liu)約(yue)80A，輸出電壓400V。

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

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低(di)于390V的話，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低(di)于370V的話，可用25平方銅電纜(lan)或(huo)35平方鋁電纜(lan)。

三相交(jiao)流(liu)(liu)線(xian)路電(dian)(dian)壓降計算方(fang)法：電(dian)(dian)流(liu)(liu)*每(mei)根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻抗(kang)分(fen)為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般(ban)低壓(ya)導線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻，用導體電阻率*導線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導線(xian)(xian)長度(du)。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般(ban)情況下(xia)連續長(chang)時間運行(xing)的設備電(dian)纜(lan)規格選大一(yi)級。確保電(dian)壓波動的情況下(xia)，設備穩定運行(xing)。