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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“往下拉”的意思。電力(li)線(xian)路(lu)的電壓(ya)降(jiang)是因(yin)為(wei)導(dao)體存(cun)在電阻(zu)。正因(yin)為(wei)此，不(bu)(bu)管導(dao)體采用哪(na)種材料(銅(tong)/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一定的電壓(ya)損(sun)耗，而這(zhe)種損(sun)耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)(bu)大于本身電壓(ya)的5%時一般是不(bu)(bu)會對(dui)線(xian)路(lu)的電力(li)驅動(dong)產生后果(guo)的。

例(li)如(ru)380V的線路，如(ru)果電壓(ya)降為(wei)19V，也即(ji)電路電壓(ya)不低于(yu)361V，就不會有很大的問題。當(dang)然(ran)我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本(ben)身是一(yi)種(zhong)電力(li)損耗，雖(sui)然是不可(ke)避免，但我們總希望(wang)壓(ya)力(li)降是處于一(yi)個可(ke)接受的范圍(wei)內。

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線路電壓降的(de)計算公式(shi)

一般來說，計算(suan)線(xian)路(lu)的(de)壓降(jiang)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：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(lv)(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的標(biao)稱截面(mian)

3.計(ji)算(suan)線(xian)路壓降(最簡單(dan)實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電(dian)流；L-線路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再(zai)計算壓(ya)降，選擇導(dao)線的原(yuan)則：

近距(ju)離按(an)發(fa)熱條件限(xian)制導線截(jie)面(mian)(安全載流量)；

遠距離在安全(quan)載流量(liang)的基礎上，按電(dian)(dian)壓損失(shi)條件(jian)選擇(ze)導線截面，要保(bao)證負荷點的工作電(dian)(dian)壓在合格范圍；

大(da)負(fu)荷按經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導線長(chang)時間連(lian)續運行，所(suo)允許(xu)的(de)電流(liu)(liu)密度稱安全載(zai)流(liu)(liu)量。一般規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)(liu)量還要根據(ju)導線的(de)芯線使用環(huan)境的(de)極限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合(he)因素決定。

一般情(qing)況下(xia)，距(ju)離短、截面積(ji)小、散熱好、氣(qi)(qi)溫低等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能力強些，安(an)全(quan)載流(liu)選(xuan)上(shang)限(xian)；距(ju)離長、截面積(ji)大(da)、散熱不好、氣(qi)(qi)溫高、自然環境差(cha)等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能力弱些，安(an)全(quan)載流(liu)選(xuan)下(xia)限(xian)；

如導(dao)電(dian)能(neng)力，裸導(dao)線強(qiang)于絕緣線，架空線強(qiang)于電(dian)纜(lan)(lan)，埋于地(di)下的電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于敷設(she)在地(di)面的電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下(xia)列條件計(ji)算：

環(huan)境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)降(jiang)：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(lan)25銅芯：

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

單(dan)線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器(qi)低(di)壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為(wei)U=0.25*100=25，末端(duan)為(wei)350V

連續長時間運行對電(dian)機有影響，建議(yi)使用35銅芯或(huo)者50鋁線(xian)。

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

末端為370V

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

可以(yi)正常使(shi)用(yong)(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額定電流

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

按安(an)全載流量可(ke)采用25mm2的銅(tong)電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算(suan)電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達(da)到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米(mi)(mi)，200米(mi)(mi)處允(yun)許電(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降為(wei)20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)：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)器，最大工作(zuo)電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜的(de)(de)電(dian)壓要求不(bu)低(di)于380V的(de)(de)話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話(hua)，可用70平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅(tong)電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相交流線路電(dian)壓(ya)降計算方法(fa)：電(dian)流*每(mei)根導線阻抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻(zu)抗分為(wei)容抗、感抗和(he)電阻(zu)。一般低(di)壓導線(xian)(xian)截(jie)面積線(xian)(xian)路只(zhi)計算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率*導線(xian)(xian)截(jie)面積*導線(xian)(xian)長度。在這(zhe)里，銅(tong)是(shi)0.0175*截(jie)面積*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面積*230。

一(yi)般(ban)情(qing)況下連續(xu)長時間運(yun)(yun)行的設(she)備電(dian)纜規格(ge)選大(da)一(yi)級。確保電(dian)壓波動的情(qing)況下，設(she)備穩定運(yun)(yun)行。