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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)意思。電力線(xian)路(lu)的(de)電壓(ya)降(jiang)是因(yin)(yin)為(wei)導體(ti)存(cun)在(zai)電阻。正因(yin)(yin)為(wei)此，不管導體(ti)采用哪(na)種材料(銅/鋁(lv))都會造成(cheng)線(xian)路(lu)一定的(de)電壓(ya)損耗，而這(zhe)種損耗(壓(ya)降(jiang))不大于本身電壓(ya)的(de)5%時一般(ban)是不會對線(xian)路(lu)的(de)電力驅動(dong)產生后果的(de)。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓(ya)(ya)降為19V，也即(ji)電路電壓(ya)(ya)不低于361V，就不會有很大的(de)問(wen)題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本(ben)身是一種電力損耗，雖然是不可避免，但我們總希望(wang)壓力降是處于一個可接受的范圍內。

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線路電壓降(jiang)的(de)計算公式

一般來說，計算(suan)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：P-功率(千(qian)瓦)；U-電(dian)壓(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(zhong)：ρ-導(dao)體電阻(zu)率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(du)(米)；S-電纜的(de)標稱截面

3.計算線路(lu)壓(ya)降(jiang)(最簡(jian)單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)(dao)線的原(yuan)則：

近距離按發熱(re)條件限制(zhi)導線截面(安(an)全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安全(quan)載流量的基礎(chu)上，按電(dian)壓損失(shi)條(tiao)件選擇導(dao)線截面(mian)，要保證負荷點的工(gong)作電(dian)壓在(zai)合格(ge)范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度(du)選(xuan)擇。

為(wei)保證導線長時間連(lian)續運行，所允許(xu)的(de)(de)電流(liu)密(mi)度(du)稱安全載(zai)流(liu)量。一般(ban)規定是：銅線選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量還要根據導線的(de)(de)芯線使用環境的(de)(de)極限溫度(du)、冷卻(que)條件、敷設(she)條件等綜合因素決定。

一般情況下，距(ju)離短、截(jie)面(mian)積小(xiao)、散(san)熱(re)(re)好(hao)、氣溫(wen)低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強些，安全載(zai)(zai)流(liu)選上限；距(ju)離長、截(jie)面(mian)積大、散(san)熱(re)(re)不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環境差(cha)等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些，安全載(zai)(zai)流(liu)選下限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)(lan)，埋(mai)于(yu)地下的電(dian)纜(lan)(lan)(lan)強于(yu)敷設(she)在地面的電(dian)纜(lan)(lan)(lan)等等。

電壓降根據下列條件(jian)計(ji)算(suan)：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓(ya)降百分數(shu)≤5%。

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

單(dan)相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單線壓降(jiang)為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變(bian)壓器低壓端電(dian)壓為(wei)400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降為(wei)U=0.25*100=25，末(mo)端(duan)為(wei)350V

連續長時間運行(xing)對電機有(you)影響，建議使用35銅芯或者(zhe)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(mo)端(duan)為366V

可以正(zheng)常使用(變壓器電(dian)(dian)壓段(duan)電(dian)(dian)壓為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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的銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的(de)銅電纜，算(suan)電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在(zai)距(ju)離變壓(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)到低壓(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)(ya)器額定輸出電流(端電壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電壓為(wei)380V時，線與(yu)線電壓降為(wei)20V，單根導線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大(da)工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如(ru)果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于380V的(de)話(hua)，可用35平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或50平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方(fang)銅(tong)電(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可(ke)用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流(liu)線路(lu)電壓降計算方法：電流(liu)*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線的(de)阻(zu)抗分為(wei)容抗、感(gan)抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓(ya)導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積線路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率(lv)*導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積*導(dao)(dao)(dao)線長(chang)度。在這里，銅(tong)是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積*230。

一(yi)般情(qing)況下(xia)連續長時間運行的(de)設備(bei)電(dian)纜規格選大一(yi)級。確保(bao)電(dian)壓波動的(de)情(qing)況下(xia)，設備(bei)穩定運行。