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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)，“drop”是“往下拉”的(de)意(yi)思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線(xian)路的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是因(yin)為導體(ti)存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正因(yin)為此，不管導體(ti)采(cai)用哪(na)種(zhong)材料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成(cheng)線(xian)路一定的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)(hao)，而這種(zhong)損(sun)耗(hao)(hao)(壓(ya)降(jiang))不大(da)于本(ben)身(shen)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是不會(hui)對線(xian)路的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅(qu)動(dong)產(chan)生后(hou)果(guo)的(de)。

例如380V的線路，如果電壓降(jiang)為19V，也即電路電壓不低(di)于361V，就不會有很大的問題。當然我(wo)們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一(yi)種電力損耗，雖然是不可避免，但(dan)我們(men)總希(xi)望壓力降是處于一(yi)個(ge)可接受的范圍(wei)內。

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線路(lu)電壓降的(de)計(ji)算公式

一般(ban)來說(shuo)，計算線(xian)路的壓降并(bing)不復雜，可按以(yi)下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體(ti)電阻率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(米(mi))；S-電纜的標稱截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降計算公(gong)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(qu)導線再計算壓降(jiang)，選擇導線的原則：

近(jin)距離按發(fa)熱(re)條件限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距(ju)離在安全(quan)載流量的基礎上(shang)，按電壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點(dian)的工作電壓在合格范圍；

大負荷按經濟電流密度選(xuan)擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長(chang)時(shi)間連續運行，所(suo)允許的(de)(de)電流(liu)密度(du)稱安全載流(liu)量。一般(ban)規定(ding)(ding)是(shi)：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要根據導(dao)線(xian)(xian)的(de)(de)芯線(xian)(xian)使用(yong)環境的(de)(de)極限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定(ding)(ding)。

一般情況下，距離(li)(li)短、截面積(ji)小、散(san)熱(re)好(hao)(hao)、氣溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)(dian)能力強些，安全載流選(xuan)上(shang)限；距離(li)(li)長(chang)、截面積(ji)大、散(san)熱(re)不好(hao)(hao)、氣溫高(gao)、自然環境差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)(dian)能力弱些，安全載流選(xuan)下限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下的電纜強于(yu)敷設在地(di)面的電纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據(ju)下(xia)列(lie)條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線(xian)壓(ya)(ya)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)(ya)端(duan)電壓(ya)(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間(jian)運行對電機有影響(xiang)，建議使(shi)用35銅芯(xin)或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其(qi)壓降(jiang)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366V

可以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)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的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器(qi)，最大工作(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于380V的話(hua)，可用35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜(lan)或50平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

如果(guo)到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)390V的(de)話，可用70平方銅(tong)電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

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

導(dao)(dao)線的阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)分(fen)為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻(zu)(zu)。一般低壓(ya)導(dao)(dao)線截面(mian)積線路(lu)只計(ji)算電阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線截面(mian)積*導(dao)(dao)線長(chang)度。在這(zhe)里，銅(tong)是0.0175*截面(mian)積*230，鋁是 0.029*截面(mian)積*230。

一般情(qing)況下連續(xu)長時間運(yun)行的(de)設備電纜規(gui)格(ge)選大一級。確保(bao)電壓波動的(de)情(qing)況下，設備穩(wen)定運(yun)行。