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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的(de)意思。電(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)為導體存在電(dian)阻(zu)。正因(yin)為此，不管導體采(cai)用(yong)哪種材(cai)料(銅/鋁)都會造成(cheng)線路(lu)一定的(de)電(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降(jiang))不大于本身電(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是(shi)不會對線路(lu)的(de)電(dian)力驅(qu)動(dong)產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會(hui)有很大的(de)問題。當然我們(men)是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖(sui)然是不可(ke)避免，但(dan)我們總希望壓力(li)降是處于一(yi)個可(ke)接受的范圍內(nei)。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般來說，計算(suan)線(xian)路的壓降并不復雜(za)，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻(zu)率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米(mi))；S-電纜(lan)的標稱(cheng)截面(mian)

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路(lu)(lu)壓降(jiang)計(ji)算公(gong)式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路(lu)(lu)電流；L-線(xian)(xian)路(lu)(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(ze)導線的原則：

近距離按發(fa)熱條件限制(zhi)導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距離在安(an)全載流量的基礎上，按(an)電(dian)壓損失條件選(xuan)擇導線(xian)截(jie)面(mian)，要(yao)保(bao)證負荷點(dian)的工作(zuo)電(dian)壓在合格范圍(wei)；

大負荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保(bao)證導(dao)線(xian)長時(shi)間連(lian)續運行，所(suo)允許的(de)(de)電(dian)流(liu)密度(du)稱安(an)全載流(liu)量。一般規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要(yao)根(gen)據導(dao)線(xian)的(de)(de)芯線(xian)使用環境(jing)的(de)(de)極(ji)限溫度(du)、冷卻條件、敷(fu)設條件等(deng)綜合因素(su)決定。

一般(ban)情況下(xia)，距離(li)短、截面(mian)積(ji)小、散(san)熱好、氣(qi)溫低(di)等，導線(xian)的導電能力(li)強些，安(an)全載流(liu)選上(shang)限(xian)(xian)；距離(li)長、截面(mian)積(ji)大(da)、散(san)熱不好、氣(qi)溫高、自然(ran)環境差等，導線(xian)的導電能力(li)弱些，安(an)全載流(liu)選下(xia)限(xian)(xian)；

如導電能(neng)力，裸導線(xian)強于絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強于電纜，埋于地下的(de)電纜強于敷設(she)在地面的(de)電纜等等。

電壓(ya)降根據下列條(tiao)件(jian)計算：

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

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜25銅(tong)芯：

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

單線壓(ya)(ya)降為(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)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

可以正常(chang)使用(yong)(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載(zai)流(liu)量可(ke)采(cai)用(yong)25mm2的銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變壓(ya)器(qi)額定輸出(chu)電(dian)流(端(duan)電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允(yun)許電(dian)(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降為20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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的變壓器(qi)，最大工作(zuo)電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓400V。

如(ru)果到(dao)達配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到(dao)達配電柜的電壓(ya)要(yao)求不低(di)于390V的話，可用70平方(fang)銅電纜(lan)或95平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三(san)相交(jiao)流線路電壓降計算方法：電流*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)。一般低壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)路只計(ji)算(suan)電(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情況下連(lian)續長時間運(yun)行的設(she)備電(dian)纜規(gui)格(ge)選大一(yi)級。確保電(dian)壓(ya)波動的情況下，設(she)備穩定(ding)運(yun)行。