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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的意思。電(dian)(dian)力線(xian)路的電(dian)(dian)壓降是(shi)因為導體存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)(bu)管導體采(cai)用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路一定(ding)的電(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓降)不(bu)(bu)大(da)于本身電(dian)(dian)壓的5%時一般是(shi)不(bu)(bu)會(hui)對線(xian)路的電(dian)(dian)力驅動產生后果(guo)的。

例如380V的(de)線路，如果(guo)電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會有(you)很(hen)大的(de)問(wen)題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間(jian)本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然是不可避(bi)免(mian)，但我們總希望壓力(li)降(jiang)是處于一(yi)個可接受的(de)范圍內(nei)。

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線(xian)路電(dian)壓降的計(ji)算公式

一般來(lai)說，計(ji)算線路的壓降并不(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：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(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(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計(ji)算線(xian)路壓降(最(zui)簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓(ya)降(jiang)，選擇導線的原則：

近距離(li)按發熱(re)條件限制(zhi)導線截(jie)面(安全載流量(liang))；

遠距離在(zai)安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選(xuan)擇(ze)導線截面，要(yao)保證負(fu)荷點的工作電壓在(zai)合(he)格(ge)范圍；

大負(fu)荷(he)按經濟電流密度(du)選(xuan)擇。

為保證(zheng)導線(xian)長時(shi)間連續運行(xing)，所允許的電流密度(du)稱安全(quan)載(zai)流量。一般(ban)規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境(jing)的極限溫度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)(jian)、敷設條(tiao)件(jian)(jian)等綜合因素(su)決定。

一般情(qing)況下，距(ju)離短、截面積小、散熱好、氣溫(wen)低等，導線的導電(dian)能(neng)力強些(xie)，安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)上限；距(ju)離長、截面積大、散熱不(bu)好、氣溫(wen)高、自然環(huan)境差等，導線的導電(dian)能(neng)力弱(ruo)些(xie)，安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)下限；

如(ru)導(dao)電(dian)能(neng)力(li)，裸導(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋于(yu)地下(xia)的電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜等等。

電壓降根據下列條件計算：

環(huan)境(jing)溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

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

單相(xiang)時(shi)允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(yun)許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間(jian)運行對(dui)電(dian)機有影響，建(jian)議使用35銅芯(xin)或者50鋁(lv)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(ke)以正(zheng)常(chang)使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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的銅電(dian)纜算電(dian)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的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定輸出電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(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，最大工作(zuo)電流(liu)約80A，輸出電壓(ya)400V。

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

如果到(dao)達配電柜的(de)電壓(ya)要求不低于390V的(de)話(hua)，可用(yong)70平(ping)方(fang)銅(tong)電纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不(bu)低(di)于370V的(de)話，可用25平方(fang)(fang)銅電纜(lan)或35平方(fang)(fang)鋁電纜(lan)。

三相交(jiao)流線(xian)(xian)路電壓降計算方法：電流*每根導線(xian)(xian)阻抗*1.732

導線(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電(dian)阻。一(yi)般低壓導線(xian)截面積(ji)線(xian)路(lu)只計算電(dian)阻，用導體電(dian)阻率*導線(xian)截面積(ji)*導線(xian)長度。在(zai)這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截面積(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截面積(ji)*230。

一般情(qing)況下連(lian)續(xu)長時間運行的設備電(dian)纜規格選大一級。確保(bao)電(dian)壓波動的情(qing)況下，設備穩定運行。