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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往下拉(la)”的意思。電(dian)力(li)線路(lu)的電(dian)壓降(jiang)是因(yin)為導體存在電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此，不管導體采(cai)用哪(na)種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都會(hui)造成(cheng)線路(lu)一定的電(dian)壓損耗，而(er)這種(zhong)損耗(壓降(jiang))不大于本身(shen)電(dian)壓的5%時(shi)一般是不會(hui)對線路(lu)的電(dian)力(li)驅動產(chan)生后(hou)果的。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V，就不會有很大的問題。當然我們是希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是一種電(dian)力(li)損耗，雖(sui)然(ran)是不(bu)可(ke)避免，但我們總(zong)希望壓(ya)力(li)降是處于(yu)一個可(ke)接受的(de)范圍內。

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線路(lu)電壓降的計(ji)算公式(shi)

一般來說(shuo)，計算(suan)線路的壓降并(bing)不復雜，可按(an)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)；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)(ti)電阻(zu)率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面(mian)

3.計(ji)算線路(lu)壓降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路電流；L-線(xian)(xian)路長(chang)度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的原則：

近(jin)距離按(an)發(fa)熱條(tiao)件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安(an)全載流量的(de)基礎上，按(an)電(dian)壓(ya)損失條件選擇導線截面，要保(bao)證(zheng)負荷點的(de)工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范圍；

大(da)負荷按(an)經濟(ji)電流(liu)密度選擇。

為(wei)保證(zheng)導線長時間連續運行，所允(yun)許的電(dian)流(liu)密(mi)度稱安(an)(an)全載流(liu)量。一(yi)般規定是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安(an)(an)全載流(liu)量還要根據導線的芯線使用環境的極限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下，距離短(duan)、截(jie)面積小、散熱(re)(re)好、氣溫低等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能力(li)強些(xie)(xie)，安(an)(an)全載(zai)流選上限；距離長(chang)、截(jie)面積大、散熱(re)(re)不好、氣溫高、自(zi)然環(huan)境(jing)差等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電能力(li)弱些(xie)(xie)，安(an)(an)全載(zai)流選下限；

如(ru)導電(dian)能力，裸(luo)導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)纜(lan)，埋于地下的電(dian)纜(lan)強于敷(fu)設在地面的電(dian)纜(lan)等等。

電壓降根據下列條件(jian)計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或(huo)計(ji)算(suan)電流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時(shi)允(yun)許電(dian)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(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行？

采(cai)用vv電纜(lan)25銅芯：

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

單線壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變(bian)壓(ya)(ya)器低(di)壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓(ya)降(jiang)為(wei)U=0.25*100=25，末(mo)端為(wei)350V

連續長時間運行(xing)對電機有影(ying)響，建議使用(yong)35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅芯(xin)其壓降(jiang)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(zheng)常使(shi)用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額(e)定電流(liu)

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

按(an)安全載(zai)流量可采用25mm2的銅電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低(di)(di)壓(ya)柜在距離變壓(ya)器200米(mi)處。問變壓(ya)器到低(di)(di)壓(ya)柜電壓(ya)需達(da)到390V，需多粗(cu)電纜(lan)？

55KVA變壓器(qi)額定(ding)輸出(chu)電(dian)流(liu)(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓為380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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的變壓器，最大工作電流約80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低(di)于380V的話，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或50平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到(dao)達配電柜的電壓(ya)要求不低于(yu)390V的話，可用70平方銅電纜(lan)(lan)或(huo)95平方鋁(lv)電纜(lan)(lan)。

如果(guo)到達配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要求不低于370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相交流線(xian)路電(dian)壓降(jiang)計算方法：電(dian)流*每根導(dao)線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電(dian)阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)(xian)路只計(ji)算電(dian)阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)線(xian)(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連續長時間運(yun)行的設(she)備電纜規(gui)格選大一(yi)級。確(que)保(bao)電壓(ya)波動的情(qing)況(kuang)下，設(she)備穩定(ding)運(yun)行。