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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下拉”的意思。電(dian)力線(xian)路的電(dian)壓(ya)降是因為(wei)導體(ti)(ti)存在(zai)電(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)(bu)管導體(ti)(ti)采用哪(na)種材料(銅/鋁(lv))都會造成線(xian)路一(yi)定(ding)的電(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這(zhe)種損(sun)耗(壓(ya)降)不(bu)(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般是不(bu)(bu)會對線(xian)路的電(dian)力驅動產生后果的。

例如380V的線路(lu)(lu)，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路(lu)(lu)電(dian)壓(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會(hui)有(you)很大(da)的問題。當(dang)然我們是希望(wang)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，雖然是(shi)(shi)不可避免，但我們總希望(wang)壓力降是(shi)(shi)處(chu)于一個(ge)可接受的范圍內。

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線路電壓降(jiang)的計算公(gong)式

一般來說，計(ji)算線(xian)路(lu)的壓降并不復雜，可按以(yi)下步驟(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(ya)(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(zu)率(銅芯(xin)電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電纜(lan)的標稱截面(mian)

3.計(ji)算線路(lu)壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 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？

先選取導(dao)線再計算壓降(jiang)，選擇導(dao)線的原(yuan)則：

近距(ju)離按(an)發(fa)熱條件限(xian)制導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距離(li)在安(an)全載流量的基(ji)礎上，按(an)電壓損(sun)失條件選擇導(dao)線截(jie)面，要保證(zheng)負荷點的工(gong)作電壓在合格范圍(wei)；

大負荷按經濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線長(chang)時(shi)間連續運行，所(suo)允許的電流密度稱(cheng)安(an)全載流量。一(yi)般(ban)規定(ding)是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安(an)全載流量還要根據導(dao)線的芯線使用環境的極限溫度、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合因素決定(ding)。

一般情況下，距離(li)短(duan)、截面積小(xiao)、散熱(re)好、氣溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安(an)(an)全載流(liu)選上限；距離(li)長(chang)、截面積大、散熱(re)不好、氣溫高、自(zi)然(ran)環境(jing)差(cha)等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安(an)(an)全載流(liu)選下限；

如(ru)導電(dian)能力，裸導線(xian)(xian)強于絕緣線(xian)(xian)，架(jia)空線(xian)(xian)強于電(dian)纜，埋于地(di)下的電(dian)纜強于敷設在地(di)面的電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降(jiang)根據(ju)下列(lie)條件(jian)計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算(suan)電(dian)流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單(dan)相時(shi)允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓(ya)降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線(xian)是否可行(xing)？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降(jiang)為(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)(wei)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(dian)機有(you)影響(xiang)，建議使(shi)用35銅芯(xin)或者50鋁線。

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366V

可以(yi)正(zheng)常(chang)使用(變壓(ya)器(qi)電(dian)壓(ya)段電(dian)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)安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損(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(bian)壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米(mi)處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到低(di)壓(ya)柜電壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗(cu)電纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸(shu)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(yun)許電壓為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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(de)變(bian)壓器，最大工作電(dian)流約(yue)80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到達配電柜(ju)的電壓要(yao)求不低于380V的話，可(ke)用(yong)35平(ping)方銅電纜或50平(ping)方鋁電纜。

如果到(dao)達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不(bu)低于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相交流線路電壓降計算方法(fa)：電流*每根導線阻(zu)抗(kang)*1.732

導線的(de)阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低壓導線截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)線路只計算(suan)電阻，用導體電阻率*導線截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)*導線長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)*230。

一般情況下(xia)連續長(chang)時間運(yun)行(xing)的設(she)備(bei)電纜規格選大一級。確保(bao)電壓波動的情況下(xia)，設(she)備(bei)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。