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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電(dian)力(li)線路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是因為導體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體(ti)采用哪(na)種(zhong)材料(銅/鋁)都會(hui)造(zao)成線路(lu)一定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)損耗(hao)(hao)，而(er)這種(zhong)損耗(hao)(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的(de)5%時(shi)一般是不(bu)會(hui)對線路(lu)的(de)電(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例(li)如380V的線路(lu)，如果(guo)電壓(ya)降為19V，也即電路(lu)電壓(ya)不低(di)于361V，就(jiu)不會有很大的問(wen)題。當然我(wo)們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓(ya)力間(jian)本身是(shi)一種電力損(sun)耗，雖然(ran)是(shi)不可(ke)避免，但我們總希望壓(ya)力降(jiang)是(shi)處于一個可(ke)接受(shou)的范圍(wei)內(nei)。

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線路電壓降的(de)計算公式

一般來說，計算(suan)線路的壓降并不(bu)復雜，可按以下(xia)步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱截(jie)面

3.計算線(xian)路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取(qu)導線再(zai)計(ji)算壓降(jiang)，選(xuan)擇導線的(de)原則：

近(jin)距離按(an)發熱條件限(xian)制導線(xian)截面(安(an)全載流量(liang))；

遠(yuan)距離在安全載流量的(de)基礎上，按電壓損(sun)失條件選(xuan)擇導線截面，要保證負(fu)荷點的(de)工作(zuo)電壓在合格(ge)范圍；

大負(fu)荷(he)按(an)經(jing)濟電流密度選(xuan)擇。

為(wei)保證導線(xian)長時間連續(xu)運(yun)行，所允許的(de)電流密度稱安全(quan)載(zai)流量。一(yi)般(ban)規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使(shi)用環境的(de)極限溫(wen)度、冷卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合因素(su)決定。

一般情況(kuang)下(xia)，距(ju)離短(duan)、截面積小、散(san)熱好、氣溫(wen)低等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電(dian)能力強(qiang)些，安(an)全(quan)載流(liu)選上限(xian)；距(ju)離長、截面積大、散(san)熱不好、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差等，導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電(dian)能力弱些，安(an)全(quan)載流(liu)選下(xia)限(xian)；

如導(dao)電能力，裸(luo)導(dao)線強(qiang)(qiang)于絕緣線，架空線強(qiang)(qiang)于電纜(lan)，埋(mai)于地(di)下的電纜(lan)強(qiang)(qiang)于敷設在地(di)面的電纜(lan)等等。

電壓(ya)降根(gen)據下列(lie)條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓降：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(xing)？

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)(ya)降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低(di)壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降為U=0.25*100=25，末端(duan)為350V

連續(xu)長時間(jian)運(yun)行對電機有(you)影響，建議使(shi)用35銅芯(xin)或(huo)者50鋁線。

25銅芯其壓降(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(duan)為366V

可(ke)以正常使(shi)用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全(quan)載流量可采(cai)用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的(de)銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓損(sun)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)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)(ya)器到(dao)(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需(xu)達到(dao)(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器(qi)額定(ding)輸(shu)出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電(dian)(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導(dao)線電(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)面：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(bian)壓(ya)器，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不(bu)低于390V的(de)話，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到達配電柜的電壓要求不低于(yu)370V的話，可(ke)用25平方(fang)銅電纜或(huo)35平方(fang)鋁電纜。

三相交流線路(lu)電壓降(jiang)計算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面積(ji)(ji)(ji)線(xian)(xian)(xian)路(lu)只(zhi)計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面積(ji)(ji)(ji)*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度。在(zai)這里，銅(tong)是0.0175*截面積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連續(xu)長時間(jian)運(yun)行(xing)的設備電纜(lan)規(gui)格選(xuan)大一(yi)級。確保(bao)電壓(ya)波動的情(qing)況(kuang)下，設備穩(wen)定運(yun)行(xing)。