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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的(de)(de)(de)意(yi)思。電(dian)力線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)因為導(dao)體存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管(guan)導(dao)體采用(yong)哪(na)種材料(liao)(銅/鋁(lv))都(dou)會(hui)(hui)造成線(xian)路(lu)一定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)損耗(hao)(hao)，而這種損耗(hao)(hao)(壓(ya)降)不(bu)大于本身(shen)電(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)5%時一般是(shi)不(bu)會(hui)(hui)對線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)力驅(qu)動產生后果(guo)的(de)(de)(de)。

例(li)如380V的線路(lu)，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也(ye)即電路(lu)電壓(ya)不低于(yu)361V，就不會有很大的問(wen)題。當然我們是希望(wang)這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力(li)間本(ben)身是一種(zhong)電力(li)損耗，雖然是不可(ke)避免，但(dan)我們(men)總希(xi)望壓力(li)降(jiang)是處于一個可(ke)接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般來說，計(ji)算線(xian)路的壓降并不復雜，可(ke)按(an)以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(千瓦)；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(qi)中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(du)(米(mi))；S-電纜的標稱截面

3.計算線(xian)路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則：

近距離按發熱條件(jian)限制(zhi)導線截(jie)面(安(an)全(quan)載流量)；

遠距離(li)在安全載流量(liang)的基(ji)礎(chu)上(shang)，按電(dian)壓(ya)損(sun)失條件選擇導線截面(mian)，要保證負(fu)荷點的工作電(dian)壓(ya)在合格范圍；

大負荷(he)按經濟電流密(mi)度選擇。

為保(bao)證導線長(chang)時間連(lian)續運(yun)行(xing)，所允許的(de)電流密度稱(cheng)安全載流量。一般規(gui)定是：銅線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線的(de)芯線使用環(huan)境的(de)極(ji)限(xian)溫度、冷卻條件(jian)、敷設(she)條件(jian)等綜合因素(su)決定。

一(yi)般情況下，距離短、截面積小、散熱好、氣(qi)溫(wen)低等，導線(xian)的導電能(neng)力(li)強些，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)(xuan)上限(xian)；距離長、截面積大、散熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等，導線(xian)的導電能(neng)力(li)弱些，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)(xuan)下限(xian)；

如導(dao)電(dian)能力，裸(luo)導(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋于(yu)地下的電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓(ya)降根據下列(lie)條件計(ji)算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排(pai)列(lie)：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長(chang)度(du)(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時(shi)允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓降為20V，2相(xiang)為40V，變壓器(qi)低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯(xin)或者(zhe)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(duan)為366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)器電(dian)(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)(dian)壓(ya)為(wei)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(an)全載流量可(ke)采用25mm2的銅(tong)電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜在(zai)距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器(qi)額定輸出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米(mi)，200米(mi)處允(yun)許電(dian)壓為380V時，線與線電(dian)壓降(jiang)為20V，單根導(dao)線電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓(ya)器，最大工作電(dian)流(liu)約80A，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求(qiu)不(bu)低(di)于380V的話，可用(yong)35平方(fang)銅電(dian)(dian)纜或(huo)50平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到(dao)達(da)配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓要求不(bu)低(di)于390V的話，可用70平方銅電(dian)(dian)(dian)纜或95平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

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

三相交流(liu)線路電(dian)壓降計算(suan)方法：電(dian)流(liu)*每根(gen)導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗(kang)分(fen)為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般(ban)低(di)壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)路只計算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在(zai)這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情況下連續長時間運行的(de)設(she)備(bei)(bei)電(dian)纜規格(ge)選大一(yi)級(ji)。確保電(dian)壓波動的(de)情況下，設(she)備(bei)(bei)穩定運行。