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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)因為導(dao)體(ti)(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)(bu)(bu)管(guan)導(dao)體(ti)(ti)采(cai)用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)(bu)(bu)大于本身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)(bu)(bu)會(hui)對線路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產生(sheng)后(hou)果的(de)(de)。

例如(ru)380V的線(xian)路，如(ru)果電(dian)(dian)壓降為(wei)19V，也(ye)即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓不低(di)于361V，就不會有(you)很大的問題。當(dang)然我們是希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力(li)(li)間本身(shen)是一種電(dian)力(li)(li)損耗，雖然是不(bu)可(ke)避免，但我們(men)總希望(wang)壓(ya)力(li)(li)降是處于一個(ge)可(ke)接受(shou)的范圍內。

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線路電(dian)壓降(jiang)的(de)計算(suan)公(gong)式(shi)

一般來說，計算線路(lu)的壓降并不(bu)復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的(de)標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路電流；L-線(xian)(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再(zai)計算(suan)壓降，選擇導線的原則：

近距(ju)離按發熱條件限制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安(an)全載(zai)流量的基(ji)礎(chu)上，按電壓損失條件(jian)選擇導(dao)線截面，要(yao)保證負荷點的工作電壓在(zai)合格(ge)范圍；

大負荷按經(jing)濟電流(liu)密度(du)選(xuan)擇。

為保證導線長時間連續運行，所允許的電(dian)流密度稱安(an)全(quan)載流量。一般規(gui)定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流量還(huan)要根據導線的芯線使用環境的極(ji)限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)(jian)、敷設(she)條(tiao)件(jian)(jian)等綜合因(yin)素決定。

一(yi)般情況下，距(ju)離短、截面積(ji)小(xiao)、散熱好、氣溫低等，導線的導電(dian)能力強些，安全載流選上限(xian)；距(ju)離長(chang)、截面積(ji)大、散熱不(bu)好、氣溫高、自然環境差等，導線的導電(dian)能力弱些，安全載流選下限(xian)；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線強于絕緣(yuan)線，架空(kong)線強于電(dian)纜，埋于地下的電(dian)纜強于敷設在(zai)地面的電(dian)纜等等。

電壓降根據(ju)下列條件計算：

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

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時(shi)允許(xu)電(dian)壓(ya)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(mi)，采用25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

去線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓器低壓端(duan)電壓為(wei)(wei)400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為U=0.25*100=25，末端(duan)為350V

連續長時(shi)間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者50鋁(lv)線。

25銅(tong)芯其壓降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(mo)端為366V

可以正(zheng)常(chang)使用(yong)(變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)電(dian)壓(ya)(ya)段電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)400V)

50kw負(fu)荷額定電(dian)流(liu)

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(de)銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失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

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(dao)低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為380V時，線(xian)與線(xian)電壓降為20V，單根導線(xian)電壓降U＝10V，銅芯(xin)電線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

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

如果到達配電柜的(de)電壓要求不(bu)低于390V的(de)話，可用70平(ping)方(fang)銅電纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

三相交流線路電(dian)壓降計算(suan)方法：電(dian)流*每根(gen)導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗(kang)分(fen)為容(rong)抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電阻。一般低壓導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)線(xian)路(lu)只計算電阻，用(yong)導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一般情況下連續長時間運(yun)(yun)行(xing)的設備電纜(lan)規(gui)格選大一級(ji)。確保電壓波動的情況下，設備穩定(ding)運(yun)(yun)行(xing)。