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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電壓降(jiang)，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)意思。電力線路(lu)(lu)的(de)電壓降(jiang)是因為(wei)導(dao)體存在電阻。正因為(wei)此，不(bu)管導(dao)體采用哪種材料(銅(tong)/鋁(lv))都(dou)會造(zao)成線路(lu)(lu)一(yi)定的(de)電壓損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓降(jiang))不(bu)大于(yu)本(ben)身電壓的(de)5%時一(yi)般(ban)是不(bu)會對(dui)線路(lu)(lu)的(de)電力驅動產(chan)生后(hou)果(guo)的(de)。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電(dian)壓降(jiang)為(wei)19V，也即電(dian)路電(dian)壓不(bu)低于361V，就不(bu)會(hui)有很大的(de)問(wen)題。當然我們是(shi)希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間本身是一種電力(li)(li)損(sun)耗，雖(sui)然是不可避免，但我(wo)們總(zong)希(xi)望(wang)壓力(li)(li)降是處于一個可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計算公(gong)式(shi)

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不(bu)復雜，可(ke)按以(yi)下步驟(zou)：

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(ya)(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)(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)(dian)纜的標稱(cheng)截(jie)面

3.計算(suan)線(xian)路(lu)壓(ya)降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算(suan)公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再計算壓降，選擇(ze)導線的原則：

近距離按(an)發熱(re)條件限制(zhi)導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安(an)全載(zai)流(liu)量的基(ji)礎上(shang)，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導線(xian)截面，要保證負荷(he)點的工作(zuo)電(dian)壓(ya)在合(he)格(ge)范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度選擇(ze)。

為保證導線(xian)長時(shi)間連續運行，所允許的(de)電流(liu)密度稱(cheng)安全載(zai)流(liu)量。一般規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量還要根據(ju)導線(xian)的(de)芯線(xian)使(shi)用環境的(de)極(ji)限溫(wen)度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下，距離(li)短、截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣(qi)溫(wen)低(di)等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強些，安全(quan)載流選上(shang)限(xian)；距離(li)長(chang)、截(jie)面(mian)(mian)積(ji)大(da)、散熱(re)不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些，安全(quan)載流選下限(xian)；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線，架(jia)空線強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的電(dian)纜(lan)等等。

電(dian)壓降根據下(xia)列(lie)條件計(ji)算：

環(huan)境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功(gong)率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)流或計(ji)算電(dian)(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線(xian) 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(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端電壓為400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降(jiang)為U=0.25*100=25，末端為350V

連續長時間(jian)運行對電機有影響(xiang)，建(jian)議使(shi)用35銅芯或者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(lv)線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使用(變壓器電壓段(duan)電壓為(wei)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)流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，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)(ya)器(qi)(qi)，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)200米(mi)處(chu)。問變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)到低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達到390V，需多(duo)粗電(dian)(dian)纜？

55KVA變(bian)壓器額定輸出(chu)電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許(xu)電(dian)壓(ya)(ya)為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降為20V，單根導(dao)線(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)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(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大(da)工(gong)作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不(bu)低于380V的(de)話，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于390V的話，可(ke)用70平方(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平方銅(tong)電(dian)纜或(huo)35平方鋁電(dian)纜。

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

導(dao)(dao)(dao)線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積線路只計算電(dian)阻，用導(dao)(dao)(dao)體電(dian)阻率*導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情況(kuang)下(xia)連續長(chang)時間運行的設(she)備電纜規格選大一(yi)級(ji)。確(que)保電壓波動的情況(kuang)下(xia)，設(she)備穩定運行。