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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往(wang)下(xia)拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力(li)線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)因為導體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)阻。正因為此，不管導體(ti)采用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都(dou)會造成線路(lu)一(yi)定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不大于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不會對(dui)線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會(hui)有很大的問題。當(dang)然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)間本(ben)身(shen)是一種電力(li)損耗(hao)，雖然是不可避免，但我們(men)總(zong)希(xi)望壓力(li)降是處于(yu)一個(ge)可接受(shou)的(de)范圍內(nei)。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一般來說，計算(suan)線路的壓降(jiang)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(千瓦(wa))；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)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標(biao)稱截面

3.計(ji)算線(xian)路壓降(最簡單實(shi)用(yong))：

 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(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計(ji)算壓降，選擇導線的原則：

近(jin)距離按發熱(re)條件(jian)限制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距離在安(an)全載流量(liang)的基礎上，按(an)電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保證(zheng)負荷點的工作電(dian)壓在合格范圍(wei)；

大負(fu)荷按經濟電流密度選(xuan)擇。

為(wei)保證導線長時間連續運(yun)行，所允許(xu)的電流密(mi)度稱安全載流量。一般(ban)規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線的芯(xin)線使用環境(jing)的極限(xian)溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合(he)因素決定。

一(yi)般情況下(xia)，距(ju)(ju)離短、截面(mian)積小、散熱好(hao)、氣溫低等，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能力(li)強(qiang)些，安全(quan)載流選上限；距(ju)(ju)離長、截面(mian)積大、散熱不(bu)好(hao)、氣溫高、自然環(huan)境差等，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能力(li)弱些，安全(quan)載流選下(xia)限；

如導電能(neng)力，裸導線強于(yu)絕緣(yuan)線，架空線強于(yu)電纜，埋于(yu)地下(xia)的電纜強于(yu)敷設在(zai)地面的電纜等等。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜(lan)排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)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(ji)算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否(fou)可(ke)行(xing)？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

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

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行對電機有影(ying)響，建議使(shi)用35銅芯或者50鋁(lv)線(xian)。

25銅(tong)芯其(qi)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(mo)端為366V

可以正常使用(yong)(變(bian)壓(ya)器(qi)電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(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(quan)載流(liu)量可采用25mm2的銅電纜算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用35mm2的(de)銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器，低(di)(di)壓(ya)(ya)(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器到(dao)低(di)(di)壓(ya)(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗(cu)電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(liu)(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為380V時，線與線電(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根(gen)導線電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)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，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于380V的話(hua)，可用35平(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。

如果到達配(pei)電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于390V的話，可(ke)用(yong)70平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相(xiang)交流(liu)線路電壓降計算方(fang)法：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導線的阻抗分為容抗、感抗和(he)電阻。一(yi)般低壓導線截(jie)(jie)面積線路只計算電阻，用導體電阻率*導線截(jie)(jie)面積*導線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面積*230。

一(yi)般情況下(xia)(xia)連續(xu)長(chang)時間運(yun)行的設備(bei)電(dian)(dian)纜規格選(xuan)大一(yi)級(ji)。確保(bao)電(dian)(dian)壓波(bo)動的情況下(xia)(xia)，設備(bei)穩定運(yun)行。