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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線路的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是因為導體存在電(dian)阻(zu)。正因為此，不管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線路一(yi)定的(de)電(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降(jiang))不大于(yu)本(ben)身電(dian)壓(ya)的(de)5%時(shi)一(yi)般是不會對線路的(de)電(dian)力驅(qu)動產生后果(guo)的(de)。

例如380V的線路，如果電(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就(jiu)不會有很大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)(ya)力(li)間本身是一(yi)種電(dian)力(li)損耗，雖(sui)然是不可避(bi)免，但我們總希望(wang)壓(ya)(ya)力(li)降是處(chu)于一(yi)個可接受(shou)的范(fan)圍內。

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線(xian)路電壓(ya)降的計算公式(shi)

一般來說，計算線路的(de)壓降并不(bu)復(fu)雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米(mi))；S-電纜(lan)的標稱截(jie)面

3.計算(suan)線(xian)路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降(jiang)計(ji)算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流(liu)；L-線(xian)路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導(dao)線再計算壓降，選(xuan)擇導(dao)線的(de)原則：

近距離按(an)發熱條件限制導(dao)線截面(安全(quan)載流量(liang))；

遠(yuan)距離在(zai)安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工作電壓在(zai)合格范圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電(dian)流密度選(xuan)擇。

為保(bao)證(zheng)導線(xian)長(chang)時(shi)間連續運(yun)行，所允許的電流(liu)密(mi)度(du)稱安(an)(an)全載流(liu)量。一般規定(ding)是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)(an)全載流(liu)量還(huan)要根(gen)據導線(xian)的芯線(xian)使用環(huan)境的極限溫(wen)度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因(yin)素決定(ding)。

一(yi)般情況(kuang)下，距離短(duan)、截(jie)面積小、散熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低(di)等(deng)，導線(xian)的導電能力強些(xie)，安全載流(liu)選上限(xian)；距離長、截(jie)面積大、散熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差(cha)等(deng)，導線(xian)的導電能力弱些(xie)，安全載流(liu)選下限(xian)；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線強(qiang)(qiang)于絕(jue)緣線，架空線強(qiang)(qiang)于電(dian)纜(lan)，埋于地下的電(dian)纜(lan)強(qiang)(qiang)于敷設在地面的電(dian)纜(lan)等等。

電(dian)壓降(jiang)根據下列(lie)條件計算：

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

其中：Vd-電(dian)(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)流或(huo)計算電(dian)(dian)(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)(xiang)四(si)線(xian) K=√3 單相(xiang)(xiang)K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是(shi)否可行？

采(cai)用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變(bian)壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連(lian)續長時(shi)間運行對(dui)電機有影響(xiang)，建議使(shi)用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

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

可以(yi)正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額(e)定電流(liu)

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

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

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離(li)變壓(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多(duo)粗電纜(lan)？

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)

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

單根(gen)線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)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)變壓(ya)器，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于380V的話，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果到(dao)達配電柜的(de)電壓要求不低于390V的(de)話(hua)，可用70平方銅電纜(lan)或(huo)95平方鋁電纜(lan)。

如果到達(da)配電柜的電壓要求不低于370V的話，可(ke)用25平(ping)方銅電纜或(huo)35平(ping)方鋁(lv)電纜。

三(san)相交(jiao)流(liu)線路電(dian)壓降計算(suan)方(fang)法：電(dian)流(liu)*每根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)抗分(fen)為容抗、感抗和(he)電阻(zu)(zu)。一般低(di)壓(ya)導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只(zhi)計(ji)算(suan)電阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)(dao)(dao)體(ti)電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)(yi)般情(qing)況(kuang)下(xia)連續長時(shi)間(jian)運行(xing)的(de)(de)設備(bei)電纜(lan)規格選(xuan)大一(yi)(yi)級。確(que)保電壓(ya)波動(dong)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，設備(bei)穩定運行(xing)。