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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(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意(yi)思。電(dian)(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因為導體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為此，不管(guan)導體(ti)采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會造成線路(lu)一(yi)定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一(yi)般(ban)是(shi)不會對線路(lu)的(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產生后果的(de)。

例如(ru)380V的線(xian)路(lu)，如(ru)果電壓降為(wei)19V，也(ye)即電路(lu)電壓不低于361V，就不會有很大的問(wen)題(ti)。當然(ran)我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力間(jian)本身(shen)是(shi)一(yi)(yi)種電力損(sun)耗，雖然是(shi)不可避免，但我們(men)總(zong)希望壓(ya)力降是(shi)處于(yu)一(yi)(yi)個可接受的范圍內。

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線路電(dian)壓(ya)降的(de)計算(suan)公式

一般來說，計(ji)算線(xian)路的壓(ya)降并不復雜，可按以下步驟(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-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算線(xian)路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電(dian)流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導線再計算壓降，選(xuan)擇導線的原則：

近距離按發熱條件(jian)限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在安(an)全載流(liu)量的(de)基礎上，按電(dian)(dian)壓損失條件選擇導線截(jie)面，要保(bao)證負荷點(dian)的(de)工作(zuo)電(dian)(dian)壓在合格范圍；

大負(fu)荷按經(jing)濟電(dian)流(liu)密度(du)選擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長時間(jian)連(lian)續(xu)運(yun)行，所(suo)允許(xu)的電流(liu)密度(du)稱安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)。一般規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)還要根據導(dao)線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限溫(wen)度(du)、冷卻(que)條件、敷設(she)條件等綜合因素決定(ding)。

一般(ban)情況下，距離(li)短、截面積小、散熱好、氣溫(wen)低(di)等(deng)，導線(xian)的導電(dian)(dian)能(neng)(neng)力強些(xie)，安全載流選上限；距離(li)長、截面積大、散熱不好、氣溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導線(xian)的導電(dian)(dian)能(neng)(neng)力弱些(xie)，安全載流選下限；

如導電能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下(xia)的(de)電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設(she)在地面的(de)電纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下(xia)列(lie)條件(jian)計算：

環境(jing)溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單(dan)芯，S=2D；功(gong)率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降壓降百(bai)分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算(suan)電流(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許(xu)電(dian)壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行(xing)？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機(ji)有影響，建議使用35銅芯或(huo)者50鋁線。

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(shi)用(變壓器電壓段電壓為(wei)400V)

50kw負荷額定電(dian)流(liu)

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

按安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器(qi)額(e)定(ding)輸(shu)出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線(xian)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(gong)作電流約80A，輸出電壓400V。

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

如果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求(qiu)不(bu)低于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到(dao)達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于370V的(de)話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或35平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流線路電壓降計算方(fang)法：電流*每(mei)根導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)(dian)阻。一般低(di)壓導(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積線路只計算電(dian)(dian)(dian)阻，用導(dao)(dao)體(ti)電(dian)(dian)(dian)阻率*導(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)線長(chang)度。在這里，銅是(shi)(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一般(ban)情況下連續長時間運行的設備(bei)電纜(lan)規格選大一級(ji)。確保電壓波動(dong)的情況下，設備(bei)穩定運行。