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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往(wang)下拉”的意思。電(dian)(dian)力線(xian)路的電(dian)(dian)壓(ya)降是因(yin)為導(dao)(dao)體存在(zai)電(dian)(dian)阻(zu)。正(zheng)因(yin)為此，不管導(dao)(dao)體采(cai)用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路一(yi)定的電(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降)不大于本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般(ban)是不會(hui)對(dui)線(xian)路的電(dian)(dian)力驅動產生后果的。

例(li)如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)路電(dian)壓不(bu)低(di)于(yu)361V，就不(bu)會有很(hen)大(da)的(de)問題。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力(li)間本身是一種電力(li)損耗，雖然是不(bu)可避免，但我(wo)們總希望壓(ya)力(li)降(jiang)是處于一個(ge)可接受的范圍內。

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線路電(dian)壓(ya)降的計(ji)算(suan)公式(shi)

一般(ban)來說，計算(suan)線路的壓降并不復雜，可按(an)以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

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

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長度(米(mi))；S-電纜的(de)標(biao)稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的原(yuan)則：

近(jin)距離按發熱條(tiao)件限制導(dao)線截面(安全(quan)載(zai)流量)；

遠距(ju)離在安全載流量的基礎上，按(an)電(dian)(dian)壓(ya)損失條件選擇導(dao)線(xian)截面(mian)，要保證負荷點(dian)的工作電(dian)(dian)壓(ya)在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度選擇。

為(wei)保證導線(xian)長時間連續(xu)運行，所允許的(de)電流(liu)(liu)密度稱安全載流(liu)(liu)量。一般規定是：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)(liu)量還(huan)要(yao)根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻(que)條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等綜合因素(su)決定。

一般情(qing)況下，距離短、截面積(ji)小、散熱好、氣(qi)溫低(di)等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能力強些，安全(quan)載流選上(shang)限；距離長、截面積(ji)大、散熱不好、氣(qi)溫高(gao)、自然環(huan)境差等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能力弱(ruo)些，安全(quan)載流選下限；

如導(dao)電(dian)(dian)能(neng)力，裸導(dao)線強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)地下的(de)電(dian)(dian)纜強(qiang)(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電(dian)(dian)纜等等。

電壓(ya)降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫度(du)(du)40℃；導線溫度(du)(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓(ya)降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

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

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

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為(wei)(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)(wei)350V

連續長時間運行對電機(ji)有影響(xiang)，建議使用35銅芯(xin)或者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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正(zheng)常使用(變壓器電壓段電壓為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(an)全載(zai)流量可采(cai)用25mm2的銅電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的(de)銅電纜(lan)，算電壓(ya)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(ti)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)到低壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出(chu)電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離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，單根導線電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)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(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器(qi)，最(zui)大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如(ru)果到達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不(bu)低于380V的話，可(ke)用35平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求(qiu)不(bu)低于370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三相(xiang)交流(liu)線路(lu)電(dian)壓降計算(suan)方(fang)法：電(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)的(de)阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一般(ban)低壓導線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路只(zhi)計算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率*導線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導線(xian)長度。在(zai)這里(li)，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情況(kuang)(kuang)下連續長時間(jian)運行的(de)設備電(dian)纜規(gui)格(ge)選大(da)一級。確保電(dian)壓波(bo)動(dong)的(de)情況(kuang)(kuang)下，設備穩定運行。