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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意(yi)思。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是因(yin)為(wei)導(dao)(dao)體(ti)存在電(dian)(dian)阻(zu)。正(zheng)因(yin)為(wei)此(ci)，不(bu)管導(dao)(dao)體(ti)采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路一(yi)(yi)定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)(ya)降(jiang))不(bu)大于(yu)本(ben)身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一(yi)(yi)般是不(bu)會對線(xian)路的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動(dong)產生后果的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電壓(ya)降為19V，也(ye)即電路(lu)電壓(ya)不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會有(you)很大(da)的問題。當然我(wo)們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力(li)間本(ben)身是(shi)一種電(dian)力(li)損耗(hao)，雖然是(shi)不可避免(mian)，但(dan)我們總希望(wang)壓(ya)力(li)降是(shi)處于一個可接(jie)受的范圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的計(ji)算公式(shi)

一般(ban)來(lai)說，計算線路的(de)壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

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

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜的標稱截面(mian)

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再(zai)計算(suan)壓降，選擇(ze)導線的原則：

近距離按發熱(re)條(tiao)件限制導(dao)線截面(安全(quan)載(zai)流量)；

遠距離在安全載流(liu)量(liang)的(de)基礎上，按(an)電(dian)壓損失條件選(xuan)擇導(dao)線(xian)截面，要保(bao)證負荷(he)點的(de)工作(zuo)電(dian)壓在合格(ge)范圍(wei)；

大負荷按(an)經(jing)濟(ji)電流密度(du)選(xuan)擇。

為保(bao)證導線(xian)(xian)長時(shi)間連續運行，所允許(xu)的電流(liu)(liu)(liu)密度稱安全載(zai)(zai)流(liu)(liu)(liu)量。一(yi)般(ban)規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)(zai)流(liu)(liu)(liu)量還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用(yong)環境(jing)的極限溫度、冷卻(que)條件(jian)、敷設條件(jian)等綜(zong)合因素(su)決定(ding)。

一般情況下(xia)，距離短(duan)、截(jie)面積小、散熱好、氣(qi)溫低等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強(qiang)些(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選上限；距離長、截(jie)面積大、散熱不好、氣(qi)溫高、自(zi)然(ran)環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選下(xia)限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋于(yu)地下的電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷(fu)設在地面(mian)的電(dian)纜等等。

電壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算(suan)電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許(xu)電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單(dan)線壓降(jiang)為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運(yun)行對電機有影(ying)響，建議使用(yong)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(mo)端(duan)為366V

可(ke)以正常(chang)使用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅(tong)電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需達到390V，需多(duo)粗電(dian)纜？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允(yun)許電壓(ya)為(wei)380V時，線與線電壓(ya)降為(wei)20V，單(dan)根導線電壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電線阻率(lv)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(de)變壓器，最大工(gong)作電(dian)(dian)流約80A，輸出電(dian)(dian)壓400V。

如果到達(da)配(pei)電柜(ju)的電壓(ya)要求不(bu)低(di)于380V的話，可用(yong)35平方(fang)銅電纜或(huo)50平方(fang)鋁電纜。

如(ru)果到(dao)達(da)配電柜的電壓要求不(bu)低于(yu)390V的話(hua)，可用70平方銅(tong)電纜或95平方鋁電纜。

如果(guo)到達配電柜的(de)(de)電壓要求不(bu)低于370V的(de)(de)話(hua)，可用25平(ping)方銅電纜(lan)或(huo)35平(ping)方鋁電纜(lan)。

三(san)相交流線路電壓(ya)降計算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻抗分(fen)為(wei)容抗、感(gan)抗和電(dian)阻。一般低壓導線(xian)(xian)截面積(ji)線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻，用導體(ti)電(dian)阻率*導線(xian)(xian)截面積(ji)*導線(xian)(xian)長度(du)。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情(qing)況下(xia)連續長時(shi)間運(yun)行的(de)設備(bei)電(dian)纜規格(ge)選大一級。確(que)保電(dian)壓波(bo)動的(de)情(qing)況下(xia)，設備(bei)穩定(ding)運(yun)行。