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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓(ya)降，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)意思。電力線路的(de)電壓(ya)降是因(yin)為(wei)導體存在電阻(zu)。正因(yin)為(wei)此(ci)，不管導體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路一定的(de)電壓(ya)損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降)不大于本身電壓(ya)的(de)5%時一般是不會(hui)對(dui)線路的(de)電力驅動產生后(hou)果的(de)。

例(li)如(ru)(ru)380V的線(xian)路，如(ru)(ru)果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很(hen)大(da)的問(wen)題。當然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間本(ben)身(shen)是(shi)一種電力(li)(li)損耗，雖然是(shi)不可避免，但我們總希望壓力(li)(li)降是(shi)處于一個可接受的范圍內(nei)。

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線(xian)路電壓降(jiang)的計算公式

一般來說，計算線路的壓降并不復雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：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)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公式：△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(dao)(dao)線再計算(suan)壓降，選擇導(dao)(dao)線的原則：

近距離按發熱條件(jian)限制導(dao)線截面(安(an)全載流量)；

遠距離(li)在安(an)全載流量的基礎(chu)上，按電壓損(sun)失(shi)條件(jian)選擇(ze)導(dao)線截面，要保證負荷點的工作電壓在合格范圍；

大負荷按經濟電流密(mi)度(du)選擇。

為(wei)保證導(dao)線長時間(jian)連續運行，所(suo)允(yun)許的(de)電(dian)流密(mi)度稱安全(quan)載(zai)流量(liang)。一(yi)般規(gui)定(ding)是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量(liang)還要根據導(dao)線的(de)芯線使用環境的(de)極限溫度、冷(leng)卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜(zong)合(he)因素決(jue)定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)，距離短(duan)、截面(mian)積小、散(san)熱好、氣(qi)溫低等(deng)，導線的(de)導電能(neng)力強些，安全載流選上限(xian)；距離長、截面(mian)積大、散(san)熱不好、氣(qi)溫高、自然環(huan)境差等(deng)，導線的(de)導電能(neng)力弱些，安全載流選下(xia)限(xian)；

如導(dao)電能(neng)力，裸導(dao)線強于(yu)絕緣(yuan)線，架(jia)空線強于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下的電纜強于(yu)敷設在地(di)面(mian)的電纜等等。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導(dao)線溫度(du)70~90℃；電纜(lan)排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許(xu)降壓(ya)降百分數(shu)≤5%。

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

單相時允許電壓降(jiang)：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(xian)是否可(ke)行？

采(cai)用(yong)vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線(xian)壓降為20V，2相為40V，變(bian)壓器低壓端電(dian)壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間(jian)運行對電機有影響，建議使用(yong)35銅芯(xin)或者(zhe)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(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使用(變壓(ya)(ya)器(qi)電壓(ya)(ya)段(duan)電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定電流(liu)

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

按(an)安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電(dian)纜(lan)，算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜在距(ju)離(li)變壓(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(liu)(端(duan)電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)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(ya)(ya)器(qi)，最(zui)大工作電流約80A，輸(shu)出電壓(ya)(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話，可用35平方銅(tong)電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話，可用70平方銅電(dian)(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果到達(da)配電柜(ju)的電壓要求不(bu)低(di)于370V的話，可用25平方銅(tong)電纜(lan)或35平方鋁電纜(lan)。

三相(xiang)交流線(xian)路電壓降計算方法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導線(xian)的阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)(zu)。一般(ban)低壓(ya)導線(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)(zu)(zu)，用(yong)導體電(dian)阻(zu)(zu)(zu)率*導線(xian)截(jie)面(mian)積*導線(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連(lian)續長(chang)時間運(yun)行的設(she)備電纜規格選大一(yi)級(ji)。確保電壓波(bo)動的情(qing)況(kuang)下，設(she)備穩定運(yun)行。