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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是因為(wei)導體(ti)存在電(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)此，不管(guan)導體(ti)采(cai)用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)，而(er)這(zhe)種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)(ya)降(jiang))不大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一般是不會對線路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產生后(hou)果(guo)的(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果電壓降為(wei)19V，也即(ji)電路電壓不低于361V，就不會有很大的問題(ti)。當然我(wo)們是希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間(jian)本身(shen)是一(yi)種電力(li)損耗(hao)，雖然是不可避免，但我們總希望壓(ya)力(li)降是處于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的(de)計算公式

一般(ban)來(lai)說，計算線路的壓降(jiang)并不(bu)復(fu)雜，可按以(yi)下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千瓦)；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：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算線(xian)路(lu)壓(ya)降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線(xian)再(zai)計算壓降，選擇導線(xian)的(de)原則：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全(quan)載流(liu)量(liang))；

遠距離在(zai)安(an)全載流量的(de)基(ji)礎(chu)上，按電(dian)壓(ya)損(sun)失(shi)條件(jian)選擇導線截面(mian)，要保證負荷(he)點(dian)的(de)工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范(fan)圍；

大負荷(he)按(an)經濟電流(liu)密度選擇。

為保證導線(xian)(xian)長時間連續運行(xing)，所允許的(de)電(dian)流密度稱(cheng)安全(quan)(quan)載流量(liang)。一般規定是(shi)：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)(quan)載流量(liang)還要(yao)根據導線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使(shi)用環境的(de)極限溫(wen)度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因(yin)素決定。

一(yi)般情況下(xia)，距離(li)短、截面積小、散熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電能力強些(xie)，安全載流選(xuan)上限；距離(li)長、截面積大(da)、散熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高(gao)、自然環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電能力弱些(xie)，安全載流選(xuan)下(xia)限；

如(ru)導(dao)電(dian)能力(li)，裸導(dao)線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空(kong)線強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋(mai)于(yu)地(di)下的電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫度(du)(du)40℃；導線溫度(du)(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分(fen)數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許(xu)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(shi)否可行？

采用vv電(dian)纜25銅芯：

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

單(dan)線(xian)壓(ya)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端(duan)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

連續長時間運行對電機有影(ying)響，建議使用(yong)35銅芯或者50鋁線。

25銅芯(xin)其壓降(jiang)U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末(mo)端為366V

可以(yi)正常使(shi)用(變(bian)壓器電(dian)壓段電(dian)壓為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

如果(guo)用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓器，低壓柜在(zai)距離變(bian)壓器200米處。問變(bian)壓器到(dao)低壓柜電壓需達到(dao)390V，需多(duo)粗(cu)電纜(lan)？

55KVA變(bian)壓(ya)器(qi)額定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓降(jiang)為(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線(xian)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的變壓器(qi)，最大工(gong)作電流約80A，輸出電壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可用35平方銅(tong)電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于(yu)390V的話，可用(yong)70平方銅電(dian)纜或(huo)95平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)(ping)方銅電纜或(huo)35平(ping)(ping)方鋁(lv)電纜。

三相(xiang)交流(liu)線路電壓降計(ji)算方法：電流(liu)*每根導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)線(xian)的(de)阻(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為(wei)容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)。一般(ban)低壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般情(qing)況下(xia)連(lian)續長時間運(yun)行(xing)(xing)的設備電纜規格選大一級(ji)。確保(bao)電壓波(bo)動的情(qing)況下(xia)，設備穩定運(yun)行(xing)(xing)。