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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)因(yin)為導體(ti)存(cun)在電(dian)(dian)(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此，不管導體(ti)采(cai)用哪(na)種(zhong)材(cai)料(銅(tong)/鋁)都會造(zao)成線路一定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓降)不大于本身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時(shi)一般是(shi)不會對線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)(de)。

例(li)如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓不(bu)低(di)于(yu)361V，就不(bu)會有很(hen)大(da)的問題。當然我(wo)們(men)是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身(shen)是(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避(bi)免，但(dan)我們總希望壓力(li)降是(shi)處(chu)于(yu)一(yi)個可接受(shou)的范圍(wei)內。

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線(xian)路電壓(ya)降的計算(suan)公式

一般(ban)來說(shuo)，計算線路的壓降并不復雜，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(ya)(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)體電(dian)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓(ya)降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再(zai)計算壓降，選擇(ze)導線的原則：

近距離按(an)發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全載流量的(de)基礎上，按電(dian)壓損失條件選(xuan)擇導(dao)線截面(mian)，要保(bao)證負荷點(dian)的(de)工作電(dian)壓在(zai)合格范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度選(xuan)擇(ze)。

為保證(zheng)導線長時間連續運行(xing)，所允許的電流密度(du)稱安全(quan)載流量(liang)。一般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還要根據(ju)導線的芯線使用環境的極限(xian)溫度(du)、冷(leng)卻條(tiao)件(jian)、敷設(she)條(tiao)件(jian)等綜合因素決(jue)定。

一(yi)般情況下(xia)，距(ju)(ju)離短、截(jie)面積小、散熱好、氣溫(wen)低等(deng)，導線的導電能(neng)力強些，安全載流(liu)選上限(xian)(xian)；距(ju)(ju)離長、截(jie)面積大、散熱不好、氣溫(wen)高、自然環(huan)境(jing)差(cha)等(deng)，導線的導電能(neng)力弱(ruo)些，安全載流(liu)選下(xia)限(xian)(xian)；

如導電(dian)能力，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(de)電(dian)纜(lan)強(qiang)(qiang)于敷設在地面的(de)電(dian)纜(lan)等等。

電壓降根據下列條件計算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功(gong)率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數(shu)≤5%。

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

單相(xiang)時允(yun)許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓(ya)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：

去(qu)線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低(di)壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續(xu)長時(shi)間運(yun)行對電機有影響(xiang)，建(jian)議使用(yong)35銅芯或者50鋁線。

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(chang)使用(變壓(ya)(ya)器電(dian)壓(ya)(ya)段電(dian)壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷(he)額(e)定電流(liu)

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

按安全載流量可(ke)采用25mm2的(de)銅電纜算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米(mi)處。問(wen)變(bian)壓(ya)器(qi)到(dao)低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗(cu)電纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器額定輸出電流(liu)(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單(dan)根線阻(zu)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(yue)80A，輸出電壓400V。

如(ru)果到達配(pei)電柜的電壓要(yao)求不低(di)于380V的話，可(ke)用35平(ping)方銅(tong)電纜或(huo)50平(ping)方鋁電纜。

如(ru)果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不(bu)低于(yu)390V的話，可用70平方銅(tong)電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于370V的(de)話，可(ke)用(yong)25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三(san)相交流(liu)線路電(dian)壓降計(ji)算方法：電(dian)流(liu)*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一般(ban)低壓(ya)導(dao)線截(jie)面積(ji)線路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)線截(jie)面積(ji)*導(dao)線長度。在這(zhe)里(li)，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一般情況(kuang)下連續長(chang)時間運行的設備電(dian)纜規格(ge)選大一級(ji)。確保電(dian)壓波(bo)動的情況(kuang)下，設備穩定運行。