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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)(de)意(yi)思(si)。電(dian)(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)是因為(wei)(wei)導(dao)體存在電(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)(wei)此，不(bu)管導(dao)體采(cai)用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路一定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓降(jiang))不(bu)大于本身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時一般(ban)是不(bu)會對(dui)線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)(de)。

例如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，就不會(hui)有(you)很大的問(wen)題。當然(ran)我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本身是一(yi)種電力損(sun)耗，雖然(ran)是不可(ke)避免，但(dan)我們總希望(wang)壓力降是處于一(yi)個可(ke)接受(shou)的范圍(wei)內。

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線路電壓降的計算公式

一(yi)般來說(shuo)，計算線路的壓降并不(bu)復雜，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千(qian)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 

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

3.計算線(xian)路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)(lu)(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)(lu)(lu)電流(liu)；L-線路(lu)(lu)(lu)長(chang)度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓降，選擇導線的原(yuan)則(ze)：

近距離按發熱條件限(xian)制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠(yuan)距(ju)離在(zai)安(an)全載流量的基礎上，按(an)電(dian)壓(ya)損失條(tiao)件選擇導線截面(mian)，要保證負荷點的工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范圍；

大負(fu)荷按經(jing)濟電流密度選(xuan)擇。

為(wei)保證導(dao)線長時間連續運(yun)行，所允許的電流密(mi)度稱(cheng)安全載流量。一般規定(ding)是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載流量還要根據(ju)導(dao)線的芯線使(shi)用(yong)環境(jing)的極限溫度、冷卻(que)條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合因素決(jue)定(ding)。

一般情況下(xia)，距(ju)離短、截(jie)面(mian)積小、散(san)熱好、氣(qi)溫低(di)等，導(dao)線的(de)導(dao)電能(neng)力(li)(li)強(qiang)些，安(an)全載流選(xuan)上限；距(ju)離長、截(jie)面(mian)積大(da)、散(san)熱不好、氣(qi)溫高、自然(ran)環境差(cha)等，導(dao)線的(de)導(dao)電能(neng)力(li)(li)弱些，安(an)全載流選(xuan)下(xia)限；

如導(dao)(dao)電能力，裸(luo)導(dao)(dao)線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的(de)(de)電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷(fu)設(she)在(zai)地面的(de)(de)電纜(lan)等等。

電壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計(ji)算電流(A)；L-線(xian)路(lu)長度(du)(m)；V0-表(biao)內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單相(xiang)時(shi)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(yong)25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯：

去線阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降(jiang)為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間(jian)運行(xing)對電機有影響，建議使(shi)用35銅(tong)芯或者50鋁(lv)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，末端為(wei)366V

可以正(zheng)常使(shi)用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額(e)定電(dian)流

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

按(an)安全(quan)載流量可采用(yong)25mm2的銅電纜算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓損失(shi)：

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)器(qi)，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗(cu)電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額定(ding)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(mi)(mi)，200米(mi)(mi)處允(yun)許電(dian)(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)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，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于380V的話，可(ke)用35平(ping)方銅(tong)電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達(da)配電柜的(de)電壓(ya)要求不低(di)于390V的(de)話，可用70平(ping)(ping)方(fang)銅電纜(lan)(lan)或95平(ping)(ping)方(fang)鋁電纜(lan)(lan)。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓(ya)要(yao)求不(bu)低于(yu)370V的(de)話，可(ke)用25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三(san)相交(jiao)流(liu)線(xian)(xian)路電壓降(jiang)計(ji)算(suan)方法：電流(liu)*每根導線(xian)(xian)阻抗*1.732

導線(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電(dian)阻。一般(ban)低(di)壓導線(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導體電(dian)阻率*導線(xian)截面(mian)積(ji)*導線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長時間運(yun)行的設(she)備電(dian)纜(lan)規格選(xuan)大一(yi)級。確(que)保(bao)電(dian)壓(ya)波動的情況下，設(she)備穩定運(yun)行。