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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)(jiang)(jiang)是(shi)(shi)因為(wei)導體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不管導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造(zao)成線(xian)路一(yi)定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)損(sun)(sun)耗，而這種損(sun)(sun)耗(壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)(jiang)(jiang))不大于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不會(hui)對(dui)線(xian)路的(de)電(dian)(dian)力(li)驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)。

例(li)如380V的線路(lu)，如果電壓降為19V，也(ye)即電路(lu)電壓不低于361V，就不會有(you)很大的問題。當然我們是希(xi)望(wang)這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一種(zhong)電(dian)力損耗(hao)，雖(sui)然(ran)是(shi)不可避(bi)免，但我們總(zong)希望壓力降是(shi)處于(yu)一個(ge)可接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路電壓降的計算公式

一般(ban)來說(shuo)，計(ji)算線路的壓降并不復雜(za)，可按以(yi)下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(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(dian)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電(dian)(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單(dan)實用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)(xuan)取導(dao)線(xian)再(zai)計算(suan)壓(ya)降，選(xuan)(xuan)擇(ze)導(dao)線(xian)的原則：

近(jin)距離按發(fa)熱(re)條件限(xian)制導線截(jie)面(安全載流(liu)量)；

遠距離在(zai)安全載(zai)流量的(de)基礎上，按(an)電壓損失(shi)條件選(xuan)擇導線截面，要保證負荷點(dian)的(de)工作電壓在(zai)合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度選(xuan)擇。

為保證導線長時(shi)間連(lian)續運行，所允許的(de)電流密度稱安全(quan)載流量(liang)。一般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還要根據(ju)導線的(de)芯線使用環境的(de)極限(xian)溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定。

一般情況下，距離短、截面積小、散(san)熱好、氣溫低等，導線的導電能(neng)力強些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)上限(xian)；距離長、截面積大、散(san)熱不好、氣溫高、自(zi)然環境差(cha)等，導線的導電能(neng)力弱些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)下限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在(zai)地面的電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根據下列條件(jian)計(ji)算：

環(huan)境(jing)溫(wen)(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)(wen)度(du)70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作(zuo)電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相(xiang)時允許(xu)電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線(xian)是否可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

去線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

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

400-40=360V

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

連續長(chang)時(shi)間運行(xing)對電機有(you)影響，建(jian)議使用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅(tong)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(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負荷(he)額定電流(liu)

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

按安全(quan)載流量可采用25mm2的銅電纜(lan)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(yong)35mm2的(de)銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)，低壓柜在距離變壓器(qi)200米處(chu)。問變壓器(qi)到低壓柜電壓需達到390V，需多粗(cu)電纜？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(liu)(端(duan)電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處(chu)允許(xu)電壓(ya)為380V時，線與線電壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線(xian)截面：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)壓器，最大工作(zuo)電(dian)流(liu)約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到(dao)達配電柜的(de)電壓要(yao)求不低于380V的(de)話，可用35平方銅(tong)電纜或50平方鋁電纜。

如果到(dao)達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低(di)于390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到(dao)達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流線路電壓降計(ji)算方法(fa)：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感(gan)抗(kang)(kang)和(he)電阻。一般低壓導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線路只計算(suan)電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線長度。在這里(li)，銅是(shi)(shi)0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情(qing)況下連(lian)續長時間運行的設備(bei)電(dian)纜規格(ge)選大一級。確保電(dian)壓(ya)波動的情(qing)況下，設備(bei)穩定(ding)運行。