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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的意思。電力(li)線(xian)路(lu)(lu)的電壓(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)為導體(ti)存在電阻。正因(yin)為此，不(bu)管導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路(lu)(lu)一(yi)定(ding)的電壓(ya)損(sun)耗(hao)，而(er)這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本(ben)身(shen)電壓(ya)的5%時一(yi)般(ban)是(shi)不(bu)會(hui)對線(xian)路(lu)(lu)的電力(li)驅動產生后果的。

例如380V的(de)線(xian)路(lu)，如果電壓(ya)降(jiang)為(wei)19V，也(ye)即電路(lu)電壓(ya)不低于(yu)361V，就不會(hui)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。因為壓力間本身是(shi)(shi)一種電力損耗(hao)，雖然(ran)是(shi)(shi)不可避免，但我們總(zong)希(xi)望壓力降是(shi)(shi)處于(yu)一個(ge)可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計(ji)算公式(shi)

一(yi)般(ban)來說(shuo)，計算(suan)線路(lu)的(de)壓降并不復雜(za)，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻(zu)率(銅(tong)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(jie)面

3.計(ji)算線路壓降(最(zui)簡單(dan)實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路壓降(jiang)計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再(zai)計算壓降，選擇導線的原(yuan)則：

近距離按(an)發熱(re)條件限制導線截(jie)面(安全(quan)載流量(liang))；

遠(yuan)距(ju)離在(zai)安全載(zai)流量的(de)基礎上(shang)，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面(mian)，要保證負荷點(dian)的(de)工作電(dian)壓在(zai)合格范(fan)圍(wei)；

大負荷按經濟(ji)電流密度(du)選擇。

為保證導線(xian)長時間連(lian)續運行(xing)，所允許的(de)電流密度稱安(an)全(quan)載(zai)流量。一(yi)般(ban)規定是(shi)：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全(quan)載(zai)流量還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境(jing)的(de)極限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素(su)決定。

一般情況下(xia)(xia)，距(ju)離短、截(jie)面積小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力強(qiang)些(xie)，安全載流選上限；距(ju)離長(chang)、截(jie)面積大、散熱(re)不(bu)好(hao)、氣溫高、自然環境差等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力弱(ruo)些(xie)，安全載流選下(xia)(xia)限；

如導電(dian)(dian)能力，裸導線強于(yu)絕緣線，架空(kong)線強于(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋(mai)于(yu)地下(xia)的電(dian)(dian)纜(lan)強于(yu)敷(fu)設在地面的電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據下列條件(jian)計算：

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

其中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算(suan)電(dian)(dian)流(A)；L-線(xian)路長度(du)(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允(yun)許電(dian)壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電(dian)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，其壓降(jiang)為(wei)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，其壓降為U=0.25*100=25，末端(duan)為350V

連續長時間運行(xing)對電(dian)機有影響，建議使(shi)用35銅(tong)芯(xin)或(huo)者50鋁(lv)線。

25銅芯(xin)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(ke)以正常使用(變壓(ya)器電壓(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(an)安全載流量可采(cai)用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜(ju)在(zai)距離變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器(qi)額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)壓(ya)(ya)為380V時，線與線電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)為20V，單(dan)根導線電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變(bian)壓(ya)器，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電柜(ju)的電壓要求不低于380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到(dao)達配電柜(ju)的電壓要求不(bu)低于(yu)390V的話(hua)，可用70平(ping)方(fang)銅電纜或95平(ping)方(fang)鋁電纜。

如(ru)果到達配(pei)電柜(ju)的電壓要求(qiu)不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電纜(lan)或(huo)35平方(fang)鋁電纜(lan)。

三相交流線(xian)路(lu)電壓降計算方法(fa)：電流*每(mei)根導(dao)線(xian)阻抗*1.732

導線的阻(zu)抗(kang)分為(wei)容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一般低壓導線截面(mian)(mian)積(ji)線路(lu)只計算(suan)電(dian)(dian)阻(zu)，用導體電(dian)(dian)阻(zu)率*導線截面(mian)(mian)積(ji)*導線長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情況(kuang)下(xia)連續(xu)長時間運(yun)(yun)行(xing)的(de)設備(bei)電纜規格選大一級。確保電壓波動的(de)情況(kuang)下(xia)，設備(bei)穩定運(yun)(yun)行(xing)。