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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的意(yi)思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線(xian)(xian)路的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)體采用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線(xian)(xian)路一(yi)定的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這種(zhong)損(sun)耗(hao)(壓降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的5%時(shi)一(yi)般(ban)是(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路的電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的。

例如380V的線路，如果(guo)電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低(di)于(yu)361V，就不會有(you)很大的問題。當然(ran)我們(men)是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力間本身是(shi)一(yi)種電力損耗，雖(sui)然是(shi)不(bu)可避免(mian)，但我(wo)們總(zong)希望壓(ya)力降是(shi)處于(yu)一(yi)個可接受的(de)范圍內。

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線(xian)路電壓降(jiang)的計(ji)算公式

一般來說，計算(suan)線路(lu)的壓降并不復雜，可按以(yi)下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截(jie)面(mian)

3.計算線路(lu)壓(ya)降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路電(dian)流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算壓降(jiang)，選(xuan)擇導線的原(yuan)則：

近距離按發熱條件(jian)限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全載流量(liang)的(de)基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇(ze)導線截面，要保(bao)證負荷點的(de)工作(zuo)電壓(ya)在(zai)合(he)格范(fan)圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線長時(shi)間(jian)連續運行，所(suo)允(yun)許的(de)電流密度稱安(an)全載流量(liang)。一般規(gui)定(ding)是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流量(liang)還要(yao)根據(ju)導(dao)線的(de)芯(xin)線使用環境(jing)的(de)極限溫度、冷卻條件(jian)、敷(fu)設條件(jian)等綜合因素決定(ding)。

一般情況下，距離(li)短、截面積(ji)小(xiao)、散(san)熱好(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力(li)強些，安(an)全載(zai)流選上(shang)限(xian)；距離(li)長、截面積(ji)大、散(san)熱不(bu)好(hao)、氣溫(wen)高、自然(ran)環境(jing)差等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力(li)弱些，安(an)全載(zai)流選下限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線強于(yu)絕緣線，架(jia)空線強于(yu)電(dian)纜，埋(mai)于(yu)地下的(de)(de)電(dian)纜強于(yu)敷(fu)設在(zai)地面的(de)(de)電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末(mo)端允(yun)許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單(dan)相K=1

單相(xiang)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(xian)是否可行？

采用(yong)vv電纜25銅(tong)芯(xin)：

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

單線壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器(qi)低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續(xu)長時間(jian)運行對電機有影(ying)響，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)降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(ke)以正常使用(yong)(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流(liu)

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

按安(an)全(quan)載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)出(chu)電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于380V的話(hua)，可用(yong)35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

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

如(ru)果(guo)到達配(pei)電柜(ju)的電壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相交流線路(lu)電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電(dian)阻。一般(ban)低壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導(dao)(dao)體電(dian)阻率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在這里，銅(tong)是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一(yi)般(ban)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)連續長時(shi)間運(yun)行(xing)的設備電纜(lan)規(gui)格選大一(yi)級。確保電壓波動的情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，設備穩定運(yun)行(xing)。