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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意(yi)思(si)。電(dian)力線路(lu)(lu)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導體存在(zai)電(dian)阻(zu)。正因為此，不(bu)管導體采(cai)用哪種材料(liao)(銅/鋁(lv))都會造成(cheng)線路(lu)(lu)一(yi)定的(de)電(dian)壓(ya)損耗(hao)，而(er)這種損耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于(yu)本身(shen)電(dian)壓(ya)的(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)會對線路(lu)(lu)的(de)電(dian)力驅動產生后(hou)果的(de)。

例(li)如380V的(de)線(xian)路(lu)(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)(lu)電(dian)壓不低于361V，就不會有很(hen)大(da)的(de)問題。當然我(wo)們(men)是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)(ya)力(li)間本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然是不可(ke)避免，但我們總(zong)希望(wang)壓(ya)(ya)力(li)降是處于一(yi)個可(ke)接受的范(fan)圍內。

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線(xian)路電(dian)壓降的(de)計(ji)算公式

一(yi)般來說，計(ji)算(suan)線路的壓降并(bing)不復雜，可按(an)以下(xia)步(bu)驟(zou)：

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(qi)中：ρ-導體電阻率(lv)(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單(dan)實用(yong))：

 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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)(xuan)取(qu)導線(xian)再計算壓降，選(xuan)(xuan)擇導線(xian)的原(yuan)則(ze)：

近距離按發熱條件(jian)限制導線(xian)截(jie)面(安全載流量)；

遠距(ju)離在安(an)全載流量的(de)基礎(chu)上，按電壓(ya)損失條件選擇導(dao)線截面，要保證負荷點的(de)工作電壓(ya)在合格范圍；

大負荷(he)按經濟電流密(mi)度選擇(ze)。

為保證(zheng)導線(xian)長(chang)時間連續運行(xing)，所允(yun)許的電流密度(du)稱安全載(zai)流量(liang)(liang)。一(yi)般規(gui)定(ding)(ding)是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流量(liang)(liang)還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極(ji)限溫(wen)度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)、敷(fu)設條(tiao)件(jian)等(deng)綜合(he)因素(su)決定(ding)(ding)。

一般情況下，距離短、截面積小、散熱好(hao)、氣溫低等(deng)，導線的(de)導電能(neng)力強些，安全(quan)載(zai)流(liu)選上(shang)限(xian)；距離長、截面積大、散熱不好(hao)、氣溫高、自然環境(jing)差等(deng)，導線的(de)導電能(neng)力弱些，安全(quan)載(zai)流(liu)選下限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)(xian)強(qiang)(qiang)于絕緣(yuan)線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)(qiang)于電(dian)纜(lan)，埋(mai)于地下的(de)電(dian)纜(lan)強(qiang)(qiang)于敷設(she)在地面的(de)電(dian)纜(lan)等等。

電(dian)壓降根據下(xia)列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜(lan)排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計(ji)算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線(xian)是(shi)否可(ke)行？

采用vv電纜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)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長時間(jian)運行(xing)對電機有(you)影響，建議使用35銅芯(xin)或(huo)者50鋁(lv)線。

25銅(tong)芯其(qi)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

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

50kw負(fu)荷(he)額(e)定電流(liu)

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

按安全載流(liu)量可采(cai)用25mm2的(de)銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離(li)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸出電流(端(duan)電壓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(xu)電(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根(gen)導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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的變壓器，最大工(gong)作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低于380V的(de)話，可(ke)用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或50平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如果到達配電柜的電壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低(di)于370V的話，可用25平方(fang)銅(tong)電纜或35平方(fang)鋁電纜。

三相交流(liu)線路電壓降計算(suan)方法：電流(liu)*每根(gen)導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一(yi)般(ban)低壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面積(ji)線(xian)(xian)(xian)路只(zhi)計算(suan)電(dian)(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度。在(zai)這(zhe)里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情(qing)況下(xia)連(lian)續長(chang)時間運(yun)(yun)行的設備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況下(xia)，設備穩定運(yun)(yun)行。