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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)路的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)是因(yin)為導(dao)體(ti)存(cun)在(zai)電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此(ci)，不(bu)管導(dao)體(ti)采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成(cheng)線(xian)路一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang))不(bu)大于(yu)本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時一(yi)(yi)般是不(bu)會(hui)對線(xian)路的(de)(de)(de)電(dian)力(li)驅動產生后(hou)果的(de)(de)(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降為(wei)19V，也(ye)即電(dian)(dian)(dian)路電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)不低于361V，就不會有很(hen)大(da)的問題。當然(ran)我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間(jian)本身是一種電力(li)損(sun)耗(hao)，雖然是不(bu)可避(bi)免(mian)，但我(wo)們總(zong)希望壓力(li)降(jiang)是處于(yu)一個可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算(suan)公式(shi)

一般(ban)來說，計算線路的(de)壓降(jiang)并不復雜(za)，可(ke)按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)(dao)體(ti)電阻(zu)率(銅(tong)芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜(lan)的(de)標稱截面(mian)

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路壓降(jiang)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？

先選取導線再計算壓(ya)降(jiang)，選擇導線的原(yuan)則：

近距(ju)離按發(fa)熱條件(jian)限制導(dao)線(xian)截面(安全(quan)載流量)；

遠距(ju)離在安全(quan)載流量的基(ji)礎上(shang)，按電壓損失條件選擇導線截面(mian)，要保證負荷點的工作(zuo)電壓在合格(ge)范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度(du)選擇。

為(wei)保(bao)證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的(de)(de)電流密(mi)度稱安全載(zai)流量(liang)。一般規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流量(liang)還(huan)要根據(ju)導(dao)線(xian)的(de)(de)芯線(xian)使用(yong)環境的(de)(de)極限溫度、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合(he)因素決定。

一般情(qing)況下，距離短、截(jie)面積(ji)小、散熱好、氣溫低等，導(dao)線的(de)(de)導(dao)電(dian)能力(li)(li)強些，安全(quan)載(zai)流(liu)選上限；距離長(chang)、截(jie)面積(ji)大、散熱不好、氣溫高、自然(ran)環境差等，導(dao)線的(de)(de)導(dao)電(dian)能力(li)(li)弱些，安全(quan)載(zai)流(liu)選下限；

如(ru)導(dao)電能力，裸導(dao)線強于絕緣(yuan)線，架空線強于電纜(lan)，埋于地下的(de)電纜(lan)強于敷(fu)設在地面的(de)電纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算(suan)：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分(fen)數≤5%。

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

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允(yun)許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采用(yong)vv電(dian)纜25銅芯：

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

單線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器低(di)壓端電壓為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(chang)時(shi)間運(yun)行對電機有影響，建議使用35銅芯或者50鋁線(xian)。

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366V

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

50kw負(fu)荷(he)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(cai)用25mm2的(de)銅電纜算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距(ju)離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達(da)到390V，需多粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定輸出電(dian)流(liu)(端電(dian)壓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)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求不低于380V的話(hua)，可用35平(ping)方銅(tong)電纜(lan)或50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的(de)電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于390V的(de)話，可用70平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或95平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果到(dao)達(da)配電柜(ju)的電壓要求(qiu)不(bu)低于370V的話(hua)，可(ke)用25平(ping)方銅電纜(lan)或35平(ping)方鋁電纜(lan)。

三(san)相交流線(xian)路電(dian)壓降計算方(fang)法：電(dian)流*每根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低(di)壓導線(xian)(xian)截面(mian)積線(xian)(xian)路(lu)只(zhi)計(ji)算電(dian)阻(zu)(zu)，用導體電(dian)阻(zu)(zu)率*導線(xian)(xian)截面(mian)積*導線(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)積*230，鋁是 0.029*截面(mian)積*230。

一(yi)(yi)般(ban)情況下連續長(chang)時間運行的設備電纜規格選大一(yi)(yi)級。確保(bao)電壓波(bo)動的情況下，設備穩(wen)定運行。