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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電力線路(lu)的(de)電壓(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因為(wei)導(dao)體存(cun)在電阻(zu)。正因為(wei)此，不管導(dao)體采用哪(na)種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會造成線路(lu)一定的(de)電壓(ya)(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不大(da)于本(ben)身(shen)電壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是(shi)不會對(dui)線路(lu)的(de)電力驅動產生(sheng)后果(guo)的(de)。

例(li)如(ru)(ru)380V的(de)線路，如(ru)(ru)果電(dian)壓(ya)降(jiang)為19V，也即電(dian)路電(dian)壓(ya)不低于361V，就不會(hui)有很大的(de)問題。當然(ran)我們是(shi)希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間(jian)本身是(shi)(shi)一種(zhong)電力(li)(li)損耗，雖然是(shi)(shi)不可避免，但我們總希望壓力(li)(li)降是(shi)(shi)處于一個可接受的范圍內。

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線路電壓降的計(ji)算公式

一(yi)般來說(shuo)，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(gong)率(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計(ji)算線路壓降(最(zui)簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線(xian)(xian)再計算(suan)壓(ya)降，選擇導(dao)線(xian)(xian)的(de)原則：

近距離按發熱條件限制導(dao)線截(jie)面(mian)(安全載流量(liang))；

遠距離在(zai)安全載流量的(de)基礎上，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導(dao)線截(jie)面(mian)，要保證(zheng)負荷點(dian)的(de)工作電(dian)壓(ya)在(zai)合(he)格范圍；

大負荷按(an)經濟(ji)電流(liu)密度(du)選擇。

為保證(zheng)導(dao)線(xian)長時間(jian)連續運(yun)行，所允許的(de)電流(liu)密度稱安(an)全載(zai)流(liu)量。一般(ban)規定(ding)是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流(liu)量還要根據(ju)導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極(ji)限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因(yin)素(su)決定(ding)。

一般情況下，距離短、截(jie)面積(ji)小、散熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低等，導線的導電能(neng)力強些，安全(quan)載(zai)流選上限；距離長、截(jie)面積(ji)大、散熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等，導線的導電能(neng)力弱些，安全(quan)載(zai)流選下限；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線(xian)強于(yu)絕(jue)緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)地(di)下的(de)電(dian)纜(lan)(lan)強于(yu)敷設在地(di)面(mian)的(de)電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根據下(xia)列條(tiao)件計算：

環(huan)境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電(dian)纜排列：單(dan)芯，S=2D；功(gong)率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或(huo)計算電流(liu)(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表(biao)內(nei)電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是(shi)否(fou)可行？

采用(yong)vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線(xian)壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓(ya)降(jiang)為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續長(chang)時間(jian)運行對電機有影(ying)響(xiang)，建議使用35銅芯或(huo)者50鋁(lv)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(duan)為366V

可以正常使用(變(bian)壓器電壓段電壓為(wei)400V)

50kw負荷額定電(dian)流

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

按安全(quan)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)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)在(zai)距離變壓(ya)(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額(e)定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面(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(ya)(ya)器(qi)，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓(ya)(ya)400V。

如果到達(da)配(pei)電(dian)柜的(de)(de)電(dian)壓要求不低于380V的(de)(de)話，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或(huo)50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不(bu)低(di)于390V的(de)話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于(yu)370V的話，可用(yong)25平(ping)(ping)方銅(tong)電(dian)纜(lan)或35平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流(liu)線(xian)路電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)計算方法：電(dian)(dian)流(liu)*每根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低壓導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)線(xian)路只計(ji)算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)*導(dao)線(xian)長度(du)。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一般情(qing)況(kuang)(kuang)下連續長時間運行的設備(bei)(bei)電纜規格(ge)選大一級。確保電壓波(bo)動(dong)的情(qing)況(kuang)(kuang)下，設備(bei)(bei)穩定(ding)運行。