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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的意思。電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)線(xian)(xian)路的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)因(yin)為(wei)導體存在電(dian)(dian)(dian)阻。正(zheng)因(yin)為(wei)此(ci)，不(bu)管導體采(cai)用哪(na)種材料(銅/鋁)都會造成(cheng)線(xian)(xian)路一定的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路的電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)驅(qu)動產生后果的。

例如380V的(de)線(xian)路(lu)，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也即(ji)電(dian)路(lu)電(dian)壓(ya)不低(di)于361V，就不會有很大的(de)問(wen)題。當(dang)然(ran)我們是(shi)希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身是一種電(dian)力損耗(hao)，雖然是不(bu)可避免，但我們總(zong)希望壓力降(jiang)是處(chu)于一個可接(jie)受的范圍內。

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線路電壓降的(de)計(ji)算公(gong)式

一般來(lai)說，計算線路的(de)壓降并不復雜，可(ke)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(qian)瓦(wa))；U-電壓(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(dian)(dian)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(du)(米)；S-電(dian)(dian)(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓(ya)降，選擇(ze)導線的原則：

近距離按發(fa)熱條件(jian)限(xian)制導線(xian)截(jie)面(mian)(安全載流量(liang))；

遠(yuan)距離在安全(quan)載流量的(de)基(ji)礎上，按(an)電(dian)壓(ya)損(sun)失(shi)條件選(xuan)擇導線截面，要保證負(fu)荷點的(de)工作電(dian)壓(ya)在合格范圍；

大負(fu)荷按經濟(ji)電流密(mi)度選擇。

為保證導線(xian)(xian)長(chang)時間(jian)連續運行(xing)，所(suo)允許的電流(liu)密度稱安(an)全載流(liu)量(liang)。一般規(gui)定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量(liang)還要(yao)根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用(yong)環境的極限(xian)溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素(su)決(jue)定(ding)。

一般情況下(xia)，距離(li)短(duan)、截面(mian)積小、散(san)熱(re)好、氣溫低等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力強些(xie)，安全載(zai)流(liu)選上限(xian)；距離(li)長、截面(mian)積大、散(san)熱(re)不好、氣溫高(gao)、自然環境差等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力弱些(xie)，安全載(zai)流(liu)選下(xia)限(xian)；

如導電(dian)(dian)能力(li)，裸導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)(dian)纜，埋于地(di)下的(de)電(dian)(dian)纜強于敷設(she)在(zai)地(di)面的(de)電(dian)(dian)纜等等。

電(dian)壓降(jiang)根(gen)據下列條件(jian)計算：

環(huan)境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端(duan)允許(xu)降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計(ji)算電流(liu)(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表(biao)內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否(fou)可(ke)行？

采用vv電纜(lan)25銅芯(xin)：

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

單(dan)線壓(ya)降為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電(dian)壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對電機(ji)有影響，建議使用35銅芯或者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，末端為366V

可(ke)以正常使用(yong)(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)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的銅電纜(lan)算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)，低壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)200米(mi)處(chu)。問變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)到低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器(qi)額定輸出電(dian)流(端(duan)電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求(qiu)不低于380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于390V的(de)話，可用(yong)70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到(dao)達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于370V的(de)話，可用25平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

三(san)相(xiang)交流線路(lu)電(dian)壓降計算方法(fa)：電(dian)流*每根(gen)導線阻抗*1.732

導線的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一般低(di)壓(ya)導線截面(mian)積線路只計(ji)算(suan)電(dian)阻(zu)，用導體電(dian)阻(zu)率*導線截面(mian)積*導線長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)積*230，鋁是 0.029*截面(mian)積*230。

一(yi)般情況下連續(xu)長時(shi)間運行(xing)的(de)設(she)(she)備電纜規格選大一(yi)級。確保電壓波(bo)動的(de)情況下，設(she)(she)備穩定運行(xing)。