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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)(jiang)，“drop”是“往(wang)下(xia)拉”的(de)意思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)(jiang)是因為導(dao)體存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)體采用哪(na)種材料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線(xian)路(lu)一定的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而(er)這種損(sun)耗(壓(ya)降(jiang)(jiang)(jiang))不(bu)大(da)于本身電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是不(bu)會(hui)對線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如(ru)380V的線路(lu)，如(ru)果電壓降為19V，也即電路(lu)電壓不低(di)于361V，就不會有很大的問題。當然(ran)我們(men)是希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身(shen)是(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可(ke)避免(mian)，但我們總希望壓力(li)降是(shi)處于一(yi)個可(ke)接受(shou)的范圍內。

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線路電壓降的(de)計算公式

一般來說(shuo)，計算線路(lu)的壓(ya)降并不復雜(za)，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻(zu)率(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△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(xuan)(xuan)取導(dao)(dao)線再計算壓降，選(xuan)(xuan)擇導(dao)(dao)線的原則：

近距離按發熱條件限(xian)制導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上，按電(dian)壓損失條(tiao)件選擇導(dao)線截面，要(yao)保(bao)證負(fu)荷點(dian)的(de)工作電(dian)壓在合(he)格范圍；

大負(fu)荷(he)按經(jing)濟電(dian)流密度選擇。

為保證導(dao)線長時間連(lian)續運行，所允許的(de)電流(liu)密度稱安全(quan)載(zai)流(liu)量。一(yi)般規定(ding)是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流(liu)量還要根據導(dao)線的(de)芯(xin)線使用(yong)環境的(de)極(ji)限溫度、冷卻(que)條件、敷設條件等綜合因素決定(ding)。

一般情況(kuang)下，距離短、截(jie)面(mian)積(ji)小、散熱(re)好、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)(xian)的導(dao)(dao)電能力強些(xie)，安(an)全載流選上限；距離長、截(jie)面(mian)積(ji)大、散熱(re)不好、氣溫(wen)高、自(zi)然(ran)環(huan)境差等，導(dao)(dao)線(xian)(xian)的導(dao)(dao)電能力弱些(xie)，安(an)全載流選下限；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線(xian)強于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)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(dian)壓降根據下列條件計(ji)算(suan)：

環(huan)境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否(fou)可行？

采用vv電纜25銅芯：

去(qu)線(xian)阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)降(jiang)為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器(qi)低壓(ya)端電(dian)壓(ya)為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續(xu)長時間運(yun)行對(dui)電(dian)機有影響，建(jian)議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其(qi)壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可以正常使(shi)用(變壓器(qi)電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)電(dian)流

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

按安全(quan)載流量(liang)可(ke)采(cai)用25mm2的(de)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(ru)果(guo)用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低壓柜在距(ju)離變壓器200米處(chu)。問變壓器到低壓柜電(dian)壓需(xu)達到390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)出電流(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(chu)允許電壓為380V時，線與線電壓降為20V，單根導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻(zu)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(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變(bian)壓器，最大工作電流約(yue)80A，輸(shu)出(chu)電壓400V。

如果到達配電柜(ju)的電壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平(ping)方銅電纜或50平(ping)方鋁電纜。

如(ru)果到達(da)配(pei)電柜的電壓要求不(bu)低于390V的話，可(ke)用70平方銅電纜(lan)或95平方鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的電壓要求不低(di)于370V的話，可(ke)用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相交流(liu)線路電壓降(jiang)計算(suan)方法：電流(liu)*每根導線阻(zu)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(ban)低壓導線截(jie)面(mian)積線路只計算電(dian)阻(zu)，用導體電(dian)阻(zu)率*導線截(jie)面(mian)積*導線長(chang)度。在這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一般(ban)情況下連(lian)續(xu)長時間運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)設備電纜規格選大一級。確保電壓波動(dong)的(de)(de)情況下，設備穩定運(yun)(yun)行(xing)(xing)。