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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓降是(shi)因為導體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不管導體(ti)采(cai)用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會(hui)造成(cheng)線(xian)路(lu)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這種(zhong)損(sun)耗(hao)(壓降)不大(da)于本身(shen)電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不會(hui)對線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)(de)(de)。

例如380V的(de)線路(lu)，如果(guo)電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于(yu)361V，就不會有(you)很大(da)的(de)問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間本身是一(yi)(yi)種電(dian)力(li)損耗(hao)，雖(sui)然(ran)是不可(ke)(ke)避免(mian)，但我們總希望壓力(li)降(jiang)是處于一(yi)(yi)個可(ke)(ke)接受的范圍內(nei)。

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線路電壓降的計算公(gong)式

一般來說，計算線路的壓降(jiang)并不復(fu)雜，可按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)(dao)體電阻(zu)率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的(de)標稱(cheng)截面

3.計(ji)算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計算壓(ya)降，選擇導線的(de)原(yuan)則：

近距離按發熱條(tiao)件限制導(dao)線截面(安全載流量(liang))；

遠距(ju)離在(zai)安(an)全載流(liu)量的基礎(chu)上，按電壓(ya)損失條件選擇導線截面(mian)，要保證負荷點的工作電壓(ya)在(zai)合(he)格范圍；

大(da)負(fu)荷(he)按(an)經濟電流密度選擇。

為保證導線長時(shi)間連(lian)續運行，所允許的(de)(de)電流密度稱(cheng)安(an)全載(zai)流量。一般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流量還(huan)要(yao)根據導線的(de)(de)芯(xin)線使用環境的(de)(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等(deng)綜合因素決定。

一般情況下，距(ju)離(li)短、截面積小、散熱好(hao)、氣(qi)溫(wen)低(di)等(deng)(deng)，導線的導電能力(li)強些，安全(quan)載流選上限；距(ju)離(li)長、截面積大、散熱不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等(deng)(deng)，導線的導電能力(li)弱些，安全(quan)載流選下限；

如(ru)導電(dian)(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)(yu)地(di)下的電(dian)(dian)纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地(di)面的電(dian)(dian)纜等等。

電壓降根據下列(lie)條(tiao)件計(ji)算：

環境溫度(du)(du)40℃；導線溫度(du)(du)70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單(dan)相K=1

單相(xiang)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(xian)是否可行？

采用vv電纜(lan)25銅(tong)芯：

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

單線壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續長(chang)時(shi)間運行對電(dian)機有影響，建議使用(yong)35銅芯(xin)或者(zhe)50鋁(lv)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(mo)端為366V

可以(yi)正(zheng)常使用(yong)(變壓器(qi)電(dian)(dian)壓段電(dian)(dian)壓為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安全(quan)載流(liu)量可采(cai)用25mm2的銅電纜算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)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(ou)

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額(e)定輸(shu)出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處(chu)允許電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)壓(ya)(ya)降為(wei)20V，單根導(dao)線電(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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(bian)壓器，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話(hua)，可(ke)用35平方銅電纜或(huo)50平方鋁(lv)電纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于370V的話(hua)，可用25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)(lan)或(huo)35平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)(lan)。

三相交流(liu)線路(lu)電壓降(jiang)計(ji)算(suan)方法(fa)：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一(yi)般低壓導(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連(lian)續長時間運行(xing)的設備電纜規(gui)格(ge)選(xuan)大一(yi)級。確保電壓波(bo)動的情(qing)況(kuang)下，設備穩定運行(xing)。