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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的意(yi)思。電(dian)力線路的電(dian)壓降是(shi)因為導體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體(ti)采(cai)用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一(yi)定(ding)的電(dian)壓損耗，而(er)這種損耗(壓降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)壓的5%時一(yi)般是(shi)不(bu)會(hui)對線路的電(dian)力驅動產生(sheng)后(hou)果(guo)的。

例(li)如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)壓降(jiang)為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有(you)很大的問(wen)題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是(shi)一(yi)種(zhong)電(dian)力損(sun)耗，雖然是(shi)不可(ke)(ke)避免(mian)，但(dan)我(wo)們總希望壓力降是(shi)處于一(yi)個可(ke)(ke)接受的(de)范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計算公式

一般來(lai)說，計算(suan)線路(lu)的壓降并不(bu)復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計(ji)算(suan)公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再(zai)計算壓降，選擇(ze)導線(xian)的原則(ze)：

近距離按發熱條件限制導線截(jie)面(安全載(zai)流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安全載流量的基礎上(shang)，按(an)電壓損失條件選擇(ze)導線截面，要保證負荷點(dian)的工作(zuo)電壓在(zai)合(he)格范圍；

大(da)負(fu)荷按經濟電流(liu)密度選擇。

為保(bao)證(zheng)導線(xian)長時(shi)間連續運行，所(suo)允(yun)許的(de)電流密度稱安全(quan)載(zai)流量。一般規定(ding)是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等綜合因素決定(ding)。

一般(ban)情(qing)況下(xia)，距離(li)短、截(jie)面(mian)(mian)積小(xiao)、散(san)熱好(hao)、氣(qi)溫低等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力(li)強些(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)上限(xian)；距離(li)長、截(jie)面(mian)(mian)積大(da)、散(san)熱不好(hao)、氣(qi)溫高、自然環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力(li)弱些(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)下(xia)限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)纜，埋于地(di)下的(de)電(dian)纜強于敷設(she)在地(di)面的(de)電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下(xia)列條件計(ji)算：

環境溫度(du)40℃；導(dao)線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓(ya)降百(bai)分數≤5%。

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

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許(xu)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線是否可行？

采(cai)用vv電纜(lan)25銅芯(xin)：

去(qu)線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降為(wei)U=0.2*100=20

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

400-40=360V

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

連續長(chang)時(shi)間(jian)運行對電機有影(ying)響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁線(xian)。

25銅芯其壓降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

可以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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

按(an)安全(quan)載流量可(ke)采用25mm2的銅(tong)電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓(ya)損失(shi)：

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)器，低壓(ya)柜(ju)在距(ju)離變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變壓(ya)器(qi)額定輸出電流(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)(dian)壓(ya)為380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻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，最大工作電流約80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到達(da)配電柜(ju)的電壓要求(qiu)不低(di)于(yu)380V的話(hua)，可用35平(ping)方(fang)銅電纜或50平(ping)方(fang)鋁電纜。

如果到達配電柜的(de)(de)電壓(ya)要求不低于(yu)390V的(de)(de)話，可用70平(ping)方(fang)銅(tong)電纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的電壓(ya)要求不(bu)低于370V的話，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相交流線路電壓降計算方(fang)法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)(dao)(dao)線截面(mian)積(ji)(ji)線路(lu)只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線截面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)(dao)(dao)線長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情況下(xia)連續(xu)長時間運行(xing)的設備(bei)電(dian)纜規格選大一(yi)級(ji)。確保電(dian)壓波動的情況下(xia)，設備(bei)穩定(ding)運行(xing)。