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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)力線路(lu)的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)因為(wei)導(dao)體(ti)存(cun)在電(dian)阻(zu)。正因為(wei)此，不(bu)管導(dao)體(ti)采(cai)用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路(lu)一定的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本身(shen)電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線路(lu)的(de)(de)電(dian)力驅(qu)動產生后果的(de)(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果(guo)電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓(ya)不低(di)于361V，就不會有很大的問題。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本(ben)身(shen)是(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避免(mian)，但我們總希望壓(ya)力(li)降是(shi)處于一個可接受的(de)范圍內。

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線路(lu)電(dian)壓(ya)降的(de)計算公式

一般來說，計(ji)算線路的壓降并不復雜(za)，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千(qian)瓦(wa))；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米(mi))；S-電(dian)纜的(de)標稱(cheng)截面(mian)

3.計算線路(lu)壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計(ji)算壓降，選擇導線的原則：

近距離(li)按(an)發熱(re)條(tiao)件限制導線截面(安全載流量)；

遠距(ju)離在(zai)(zai)安全載(zai)流(liu)量(liang)的基礎上，按(an)電(dian)壓損失條件選擇導線(xian)截面，要保(bao)證負荷點的工作電(dian)壓在(zai)(zai)合格范圍；

大負荷按經(jing)濟(ji)電流密度選擇。

為保證導線長時間連續運行，所允許的電流密度(du)稱(cheng)安全載(zai)流量。一般規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載(zai)流量還要根(gen)據(ju)導線的芯線使用環境(jing)的極限溫度(du)、冷卻(que)條件、敷(fu)設條件等(deng)綜合因(yin)素決(jue)定。

一般(ban)情況下，距離短、截(jie)(jie)面(mian)積小、散(san)熱(re)好、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)(xian)的導(dao)(dao)電能力強些，安全載流選(xuan)上限(xian)；距離長、截(jie)(jie)面(mian)積大、散(san)熱(re)不好、氣溫(wen)高、自(zi)然(ran)環境差等，導(dao)(dao)線(xian)(xian)的導(dao)(dao)電能力弱些，安全載流選(xuan)下限(xian)；

如導電(dian)(dian)(dian)能力，裸導線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電(dian)(dian)(dian)纜，埋于(yu)地下的電(dian)(dian)(dian)纜強于(yu)敷設(she)在地面的電(dian)(dian)(dian)纜等等。

電壓降根(gen)據下列條件計算：

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

其中：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電(dian)纜25銅芯：

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(ya)(ya)降(jiang)為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運(yun)行對電(dian)機有影響，建議使用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

可以正常使用(變壓器(qi)電壓段(duan)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(liu)量(liang)可采用(yong)25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多(duo)粗電纜(lan)？

55KVA變(bian)壓器(qi)額定輸出電流(liu)(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電壓(ya)為(wei)380V時，線與線電壓(ya)降為(wei)20V，單(dan)根導線電壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導(dao)線截面(mian)：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(dian)流約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可用35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜(lan)或50平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于390V的(de)話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜(lan)(lan)或(huo)95平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果到(dao)達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低(di)于370V的(de)話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或(huo)35平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

三(san)相交流(liu)線路電壓降計算方(fang)法：電流(liu)*每(mei)根導(dao)線阻(zu)抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗分(fen)為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低(di)壓(ya)導線(xian)(xian)截面積(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算(suan)電(dian)阻(zu)(zu)，用導體電(dian)阻(zu)(zu)率*導線(xian)(xian)截面積(ji)(ji)*導線(xian)(xian)長度(du)。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截面積(ji)(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截面積(ji)(ji)*230。

一般(ban)情(qing)況下連續長時(shi)間運行的設備(bei)(bei)電纜(lan)規格選(xuan)大一級(ji)。確保電壓(ya)波動的情(qing)況下，設備(bei)(bei)穩定運行。