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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)降，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)意思。電(dian)力線(xian)(xian)路的(de)電(dian)壓(ya)降是因(yin)為(wei)導(dao)體(ti)存在電(dian)阻(zu)。正因(yin)為(wei)此，不(bu)管導(dao)體(ti)采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造成線(xian)(xian)路一定的(de)電(dian)壓(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)降)不(bu)大于本身(shen)電(dian)壓(ya)的(de)5%時(shi)一般是不(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)電(dian)力驅動產生后(hou)果(guo)的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓降為19V，也即(ji)電路電壓不低于361V，就不會有(you)很大的(de)問題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是(shi)一(yi)種電(dian)力(li)損耗，雖然是(shi)不可避免(mian)，但我們總希望壓(ya)力(li)降是(shi)處于一(yi)個(ge)可接受的(de)范(fan)圍內。

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線路電壓降的計算公式

一(yi)般來說，計算線路(lu)的壓(ya)降并(bing)不復雜(za)，可按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦(wa))；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體(ti)(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體(ti)(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標(biao)稱截面

3.計算線路(lu)壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)(lu)壓降(jiang)計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)(lu)電流；L-線(xian)路(lu)(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再計(ji)算壓(ya)降，選擇導線的(de)原(yuan)則：

近距離按發(fa)熱(re)條(tiao)件限(xian)制導線(xian)截面(安全載流(liu)量)；

遠距(ju)離在(zai)(zai)安全載流量的基(ji)礎上，按電(dian)壓(ya)損失條件(jian)選擇導線截面，要保(bao)證負荷點的工作電(dian)壓(ya)在(zai)(zai)合格范(fan)圍(wei)；

大負荷按(an)經濟電流密度選(xuan)擇。

為(wei)保證導線長時間連續(xu)運行(xing)，所允(yun)許的(de)(de)電流密度稱安全載流量。一般規(gui)定是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載流量還要(yao)根據(ju)導線的(de)(de)芯線使用環(huan)境的(de)(de)極限溫度、冷卻(que)條件、敷設條件等綜合(he)因素決定。

一(yi)般(ban)情況下(xia)，距離短、截(jie)(jie)面積(ji)小、散熱好、氣溫低等(deng)，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能(neng)力強些，安全載流選上限；距離長(chang)、截(jie)(jie)面積(ji)大、散熱不好、氣溫高、自然環(huan)境差等(deng)，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能(neng)力弱(ruo)些，安全載流選下(xia)限；

如導(dao)電(dian)(dian)能力(li)，裸導(dao)線(xian)強于(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋(mai)于(yu)地下的電(dian)(dian)纜(lan)強于(yu)敷(fu)設在地面的電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓降根(gen)據下(xia)列條件(jian)計算(suan)：

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

其(qi)中(zhong)：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流(liu)(liu)或計算電(dian)(dian)流(liu)(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許(xu)電(dian)壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許(xu)電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行(xing)？

采用vv電纜25銅芯：

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

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

400-40=360V

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

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

25銅芯其壓降(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，末端為366V

可(ke)以正常(chang)使(shi)用(變壓器電壓段電壓為(wei)400V)

50kw負荷額(e)定(ding)電流(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)銅電纜算電壓損失：

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(lan)，算(suan)電壓(ya)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(bian)壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)到(dao)(dao)低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需(xu)達到(dao)(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

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)

距離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處(chu)允許電(dian)壓為380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根(gen)導(dao)線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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的變壓器，最大工作電(dian)流(liu)約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于380V的話(hua)，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于390V的(de)話，可(ke)用70平(ping)方銅(tong)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜(lan)(lan)。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或35平方(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

三(san)相交流線(xian)(xian)路電(dian)壓降(jiang)計算方法(fa)：電(dian)流*每(mei)根導線(xian)(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻抗分為(wei)容抗、感(gan)抗和(he)電(dian)阻。一般低(di)壓導(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算(suan)電(dian)阻，用導(dao)(dao)體電(dian)阻率*導(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)(dao)線(xian)(xian)長(chang)度(du)。在這里(li)，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般情況下連續(xu)長(chang)時間運行的設備電纜規格(ge)選(xuan)大一級。確保電壓波動(dong)的情況下，設備穩定運行。