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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉(la)”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力(li)線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)(shi)因(yin)為(wei)導體存在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正(zheng)因(yin)為(wei)此，不管導體采用哪種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都會造成線路一定的(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%時一般是(shi)(shi)不會對線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)驅動產生后(hou)果的(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果(guo)電壓(ya)降為19V，也即(ji)電路電壓(ya)不低于(yu)361V，就不會(hui)有很(hen)大的問題。當(dang)然我們(men)是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是(shi)(shi)一種電(dian)力損耗，雖然(ran)是(shi)(shi)不可(ke)避免，但(dan)我們(men)總希(xi)望壓力降是(shi)(shi)處于一個(ge)可(ke)接(jie)受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的(de)計算公式(shi)

一般來說，計算(suan)線路的壓(ya)降并不復雜，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

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

3.計算(suan)線路壓降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算壓降，選擇(ze)導(dao)線的原則：

近距離按發熱條(tiao)件限制導線截(jie)面(安全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安全載流量的(de)基(ji)礎上，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要(yao)保證負荷點的(de)工作電(dian)壓在(zai)合格范圍(wei)；

大(da)負荷按(an)經濟電流密度選擇。

為保(bao)證導線(xian)長時間連續運行(xing)，所(suo)允許的電流(liu)(liu)密度稱安全載流(liu)(liu)量。一般規(gui)定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)(liu)量還要(yao)根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境(jing)的極(ji)限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情(qing)況下，距(ju)離短、截(jie)面積小、散(san)熱好(hao)、氣(qi)溫低(di)等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強些(xie)，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)選上限；距(ju)離長(chang)、截(jie)面積大、散(san)熱不好(hao)、氣(qi)溫高(gao)、自然(ran)環境差(cha)等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱(ruo)些(xie)，安(an)全(quan)載(zai)流(liu)選下限；

如導(dao)電(dian)(dian)能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強于(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)地下的(de)(de)電(dian)(dian)纜強于(yu)敷設在地面(mian)的(de)(de)電(dian)(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單(dan)芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分(fen)數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或(huo)計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路(lu)長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允(yun)許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否(fou)可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低(di)壓(ya)端(duan)電(dian)壓(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

連續(xu)長時間運行(xing)對電(dian)機有影響，建議使用35銅芯或(huo)者(zhe)50鋁(lv)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(zheng)常使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷(he)額定電(dian)流

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

按安全載流量可采用(yong)25mm2的(de)銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜(lan)，算(suan)電壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)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(chu)。問變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達(da)到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額(e)定輸出電(dian)流(端電(dian)壓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)壓為(wei)380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)壓降(jiang)為(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)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(de)變壓器，最(zui)大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于(yu)380V的話，可(ke)用35平方銅電(dian)纜(lan)或(huo)50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于390V的話(hua)，可用70平方(fang)銅(tong)電(dian)(dian)纜(lan)或95平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電柜(ju)的電壓要求不低(di)于370V的話(hua)，可用25平方銅電纜或35平方鋁(lv)電纜。

三相(xiang)交流(liu)線(xian)(xian)路電(dian)壓降(jiang)計(ji)算方法：電(dian)流(liu)*每根導線(xian)(xian)阻抗(kang)*1.732

導線的阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)(kang)和(he)電(dian)阻(zu)。一(yi)般(ban)低壓(ya)導線截(jie)面(mian)積(ji)(ji)線路只計算電(dian)阻(zu)，用導體電(dian)阻(zu)率*導線截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導線長度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般(ban)情況下連續長(chang)時間運行的設備電纜規(gui)格(ge)選大一級。確保電壓(ya)波動的情況下，設備穩定運行。