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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電力(li)線(xian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)電壓降(jiang)是因為導(dao)體存在電阻。正因為此，不(bu)管導(dao)體采用(yong)哪種材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成(cheng)線(xian)路(lu)(lu)一定的(de)(de)(de)電壓損耗(hao)(hao)，而這種損耗(hao)(hao)(壓降(jiang))不(bu)大于(yu)本(ben)身電壓的(de)(de)(de)5%時一般是不(bu)會(hui)對線(xian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)電力(li)驅動產生后果的(de)(de)(de)。

例(li)如380V的線路(lu)，如果電壓(ya)降為19V，也即電路(lu)電壓(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會有(you)很(hen)大(da)的問題(ti)。當然(ran)我(wo)們(men)是希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力(li)間本身(shen)是一種電力(li)損耗，雖然(ran)是不可避免，但我們總希(xi)望(wang)壓(ya)力(li)降是處于一個(ge)可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算(suan)公式

一般來說(shuo)，計算線路的壓(ya)降(jiang)并不復(fu)雜，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：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(dao)體(ti)電(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計(ji)算(suan)線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降(jiang)計算公式：△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，選擇導線的原則：

近距離(li)按發熱條(tiao)件限制導線(xian)截(jie)面(安全載流(liu)量)；

遠(yuan)距離在安全載流量的基礎上(shang)，按電壓損失條件(jian)選(xuan)擇導線截面，要保證負荷點的工(gong)作電壓在合格范(fan)圍；

大負荷按經濟電流密度選(xuan)擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間連續運行，所允許(xu)的(de)電(dian)流(liu)密度稱安全(quan)載(zai)流(liu)量。一般規(gui)定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流(liu)量還要根據導(dao)線(xian)的(de)芯(xin)線(xian)使用環(huan)境(jing)的(de)極限溫(wen)度、冷卻條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等(deng)綜合因素決定。

一般情況下，距離短(duan)、截面積(ji)小、散(san)熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導線(xian)的(de)導電(dian)能力強些，安全載(zai)流選(xuan)上限；距離長、截面積(ji)大(da)、散(san)熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高、自然(ran)環境差等(deng)，導線(xian)的(de)導電(dian)能力弱些，安全載(zai)流選(xuan)下限；

如(ru)導(dao)電(dian)能力，裸(luo)導(dao)線(xian)強(qiang)于絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電(dian)纜，埋(mai)于地(di)下的電(dian)纜強(qiang)于敷設(she)在地(di)面(mian)的電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓(ya)降(jiang)根據下列條件計(ji)算(suan)：

環境(jing)溫(wen)度40℃；導(dao)線(xian)溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數(shu)(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分數(shu)(shu)≤5%。

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

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：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(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓器低壓端(duan)電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運(yun)行對電(dian)機有影響，建議使用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使(shi)用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負(fu)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(zai)流量可采(cai)用25mm2的(de)銅電纜算電壓損(sun)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，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米(mi)處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)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(chu)允(yun)許電(dian)(dian)(dian)壓為(wei)380V時(shi)，線與線電(dian)(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單根導線電(dian)(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻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(da)工作(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求不低(di)于(yu)380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達配電柜(ju)的電壓(ya)要求(qiu)不低于(yu)390V的話(hua)，可用(yong)70平方銅電纜(lan)或95平方鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達配電柜(ju)的電壓要(yao)求(qiu)不低于370V的話(hua)，可用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相交流線路電壓(ya)降計(ji)算方法(fa)：電流*每根導線阻抗*1.732

導線的阻(zu)抗分(fen)為容抗、感抗和(he)電阻(zu)。一般低(di)壓(ya)導線截面(mian)積(ji)線路(lu)只計算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率(lv)*導線截面(mian)積(ji)*導線長(chang)度。在這里(li)，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般(ban)情況下連續長時間(jian)運行(xing)的設(she)備(bei)電(dian)纜規格選大一(yi)級。確(que)保電(dian)壓波動的情況下，設(she)備(bei)穩(wen)定運行(xing)。