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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意(yi)思。電(dian)力線(xian)(xian)路的(de)電(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)因為導(dao)(dao)體(ti)存(cun)在電(dian)阻(zu)。正(zheng)因為此，不(bu)管(guan)導(dao)(dao)體(ti)采(cai)用(yong)哪種材料(銅/鋁)都(dou)會造成線(xian)(xian)路一定的(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)電(dian)力驅(qu)動產生后果的(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有(you)很(hen)大(da)的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一種(zhong)電(dian)力損耗(hao)，雖然(ran)是不(bu)可避免，但我們(men)總(zong)希望壓力降是處于一個(ge)可接受的范圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公(gong)式

一般來說(shuo)，計算(suan)線路(lu)的(de)壓降并不復(fu)雜，可按以(yi)下步(bu)驟(zou)：

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(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)率(lv)(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標稱截面

3.計(ji)算線(xian)路壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算壓降，選(xuan)擇導線的原則(ze)：

近距(ju)離按(an)發熱條(tiao)件限制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距離在安全載流(liu)量的基礎(chu)上，按電壓損失條件選擇導線截面，要(yao)保證負荷點的工(gong)作電壓在合格范圍；

大負荷(he)按(an)經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的電流(liu)密度(du)(du)稱安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)還要根據導(dao)線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度(du)(du)、冷卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合因(yin)素決定。

一般情況(kuang)下，距(ju)離短(duan)、截(jie)面(mian)(mian)積小(xiao)、散熱好、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導線的導電能力(li)強些，安全載(zai)流(liu)選上限；距(ju)離長、截(jie)面(mian)(mian)積大、散熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差(cha)等(deng)，導線的導電能力(li)弱些，安全載(zai)流(liu)選下限；

如導電能力，裸導線強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣線，架空(kong)線強(qiang)(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的電纜(lan)強(qiang)(qiang)于(yu)敷(fu)設在(zai)地(di)面的電纜(lan)等等。

電壓降根(gen)據下列條件計(ji)算：

環境(jing)溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電(dian)纜排列(lie)：單芯(xin)，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜25銅芯：

去線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器(qi)低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續長時間運行(xing)對電(dian)機(ji)有(you)影響，建議(yi)使用35銅芯或者(zhe)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，末端為(wei)366V

可以正常使用(yong)(變壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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)銅電纜(lan)算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)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(bian)壓器(qi)，低壓柜在距離變(bian)壓器(qi)200米處。問變(bian)壓器(qi)到(dao)低壓柜電(dian)壓需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降為20V，單根(gen)導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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)，最大(da)工作電流約80A，輸出電壓(ya)(ya)400V。

如(ru)果(guo)到(dao)達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電柜的(de)電壓(ya)要求不低(di)于390V的(de)話(hua)，可用70平方銅(tong)電纜或(huo)95平方鋁(lv)電纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不(bu)低于370V的(de)話，可(ke)用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三(san)相交流線路電壓降計(ji)算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線的阻抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線截面積(ji)(ji)線路只(zhi)計算電阻，用(yong)導(dao)(dao)(dao)體電阻率*導(dao)(dao)(dao)線截面積(ji)(ji)*導(dao)(dao)(dao)線長度(du)。在(zai)這里，銅是0.0175*截面積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長時間運行的設(she)備電纜規格選大一(yi)級。確保電壓(ya)波動的情況下，設(she)備穩定運行。