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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意(yi)思。電(dian)力(li)線路的電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)是(shi)因為導(dao)體存(cun)在電(dian)阻。正(zheng)因為此，不管導(dao)體采用(yong)哪種(zhong)材料(liao)(銅(tong)/鋁)都(dou)會(hui)造成線路一(yi)定的電(dian)壓(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)降(jiang)(jiang))不大于本身電(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般是(shi)不會(hui)對線路的電(dian)力(li)驅動產生(sheng)后果的。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V，就(jiu)不會有很大的問題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本(ben)身(shen)是一種電(dian)力損耗，雖然是不可(ke)避免，但我們總希望壓力降是處于一個可(ke)接(jie)受(shou)的范圍(wei)內(nei)。

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線路(lu)電壓(ya)降的計(ji)算公式

一般來說，計算(suan)線路的壓(ya)降并(bing)不(bu)復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(千(qian)瓦(wa))；U-電(dian)壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體電阻(zu)率(lv)(銅(tong)芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)(xian)路壓降計(ji)算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)(xian)路電流；L-線(xian)(xian)(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線(xian)再計(ji)算壓降，選擇(ze)導(dao)線(xian)的原則：

近(jin)距(ju)離(li)按發熱條(tiao)件限制導(dao)線截面(mian)(安全(quan)載(zai)流量)；

遠距(ju)離在安(an)全載流量(liang)的基礎上，按電壓損失(shi)條件選擇導線截面(mian)，要保證負荷點的工作(zuo)電壓在合(he)格范圍；

大負(fu)荷按(an)經濟電流(liu)密度選(xuan)擇。

為(wei)保證導線(xian)長時間連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)，所允許的電流密度稱安全(quan)載流量(liang)。一(yi)般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還要(yao)根(gen)據導線(xian)的芯線(xian)使(shi)用環境的極限溫度、冷(leng)卻(que)條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素(su)決(jue)定。

一般(ban)情況下，距(ju)離短、截面積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣溫(wen)(wen)低等，導線的導電能(neng)力強些，安全載(zai)流選上(shang)限；距(ju)離長、截面積(ji)大、散熱(re)不好(hao)、氣溫(wen)(wen)高、自然環(huan)境差等，導線的導電能(neng)力弱(ruo)些，安全載(zai)流選下限；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強于(yu)電(dian)纜，埋(mai)于(yu)地下的電(dian)纜強于(yu)敷設在地面的電(dian)纜等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

電壓(ya)降根據下列條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行(xing)？

采用vv電纜(lan)25銅芯(xin)：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器(qi)低(di)壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運行對(dui)電機(ji)有影(ying)響，建(jian)議使用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其(qi)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366V

可以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流(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25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜在距離變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)200米處(chu)。問變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)到低(di)壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達(da)到390V，需多粗電(dian)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L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓為380V時，線(xian)(xian)與(yu)線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V，單根(gen)導線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器(qi)，最大工作(zuo)電(dian)流約(yue)80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果到達配(pei)電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可用(yong)35平(ping)方(fang)銅電纜或50平(ping)方(fang)鋁電纜。

如果(guo)到(dao)達配電柜的電壓要(yao)求不低于390V的話，可(ke)用70平(ping)方銅電纜(lan)或95平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果(guo)到(dao)達配電柜(ju)的電壓要求不低于370V的話，可用(yong)25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三(san)相交流線路(lu)電壓(ya)降計算方(fang)法：電流*每(mei)根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)線的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)(zu)。一(yi)般低(di)壓導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積(ji)線路只(zhi)計算電(dian)(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積(ji)*導(dao)(dao)線長(chang)度。在這(zhe)里(li)，銅是0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情況(kuang)下連續長時間運行(xing)的(de)設備(bei)電纜規格(ge)選(xuan)大一(yi)級。確保電壓(ya)波動的(de)情況(kuang)下，設備(bei)穩定運行(xing)。