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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下(xia)拉(la)”的(de)意思(si)。電(dian)力(li)線(xian)(xian)路的(de)電(dian)壓(ya)(ya)降是因為導體存(cun)在電(dian)阻(zu)。正因為此，不(bu)(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)(xian)路一定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗(hao)，而(er)這(zhe)種損(sun)耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不(bu)(bu)大于本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是不(bu)(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)電(dian)力(li)驅(qu)動產生(sheng)后(hou)果的(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電壓(ya)降為19V，也即(ji)電路電壓(ya)不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會有很大的問題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是(shi)一種電力損耗，雖然是(shi)不可(ke)避免，但(dan)我(wo)們總希(xi)望(wang)壓力降是(shi)處于(yu)一個(ge)可(ke)接受的范(fan)圍(wei)內。

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線(xian)路電壓(ya)降的計算公(gong)式

一般來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻率(銅(tong)芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電纜的標稱(cheng)截面(mian)

3.計(ji)算線路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)(xuan)取導線再計算壓(ya)降，選(xuan)(xuan)擇導線的原則：

近距離按發熱條(tiao)件限(xian)制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距(ju)離(li)在(zai)安全(quan)載流量的基礎上(shang)，按電壓(ya)損失(shi)條件選擇導線截面(mian)，要保證負(fu)荷點的工作(zuo)電壓(ya)在(zai)合格范圍(wei)；

大負荷(he)按經濟電(dian)流密(mi)度選擇(ze)。

為保證導(dao)(dao)線(xian)長時間(jian)連續運行(xing)，所(suo)允(yun)許的(de)電流(liu)密度(du)稱(cheng)安全(quan)載流(liu)量(liang)。一般規(gui)定(ding)是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量(liang)還要根據(ju)導(dao)(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環(huan)境的(de)極限溫(wen)度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)、敷(fu)設條(tiao)件(jian)等綜合因素(su)決定(ding)。

一般情況下，距(ju)離短、截面(mian)積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣溫(wen)低等(deng)，導線(xian)的導電能力強些，安(an)全(quan)載流選上限；距(ju)離長、截面(mian)積(ji)大、散熱(re)不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環境差(cha)等(deng)，導線(xian)的導電能力弱些，安(an)全(quan)載流選下限；

如導電能力，裸導線(xian)(xian)強于絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強于電纜，埋于地(di)下(xia)的電纜強于敷設在地(di)面的電纜等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據(ju)下列條件計算(suan)：

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

其中：Vd-電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)(dian)(dian)流或(huo)計算(suan)電(dian)(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內電(dian)(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允(yun)許電(dian)壓(ya)降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單(dan)線(xian)壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器(qi)低壓(ya)端電壓(ya)為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(lian)續長(chang)時間(jian)運行(xing)對(dui)電機有影(ying)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(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可以正(zheng)常使(shi)用(yong)(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全載流(liu)量可采用25mm2的銅電纜算(suan)電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損(sun)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)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額(e)定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許(xu)電(dian)(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降為20V，單(dan)根(gen)導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻(zu)率(lv)ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線(xian)截(jie)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(ya)(ya)器，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)(ya)400V。

如果到達(da)配電柜(ju)的電壓(ya)要(yao)求不低于380V的話(hua)，可用(yong)35平(ping)方銅電纜(lan)或50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不(bu)低于390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達(da)配電柜的(de)電壓要求不低(di)于(yu)370V的(de)話，可用(yong)25平方銅電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相交流(liu)(liu)線(xian)路電壓降計算方(fang)法：電流(liu)(liu)*每(mei)根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻(zu)(zu)(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)*230。

一般(ban)情況(kuang)下連(lian)續長時間運行的(de)設備(bei)電纜規(gui)格選大(da)一級。確保電壓波動的(de)情況(kuang)下，設備(bei)穩(wen)定運行。