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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)“往(wang)下(xia)拉”的(de)意(yi)思。電(dian)力線(xian)路(lu)的(de)電(dian)壓降是(shi)因為導體(ti)存在電(dian)阻。正(zheng)因為此，不(bu)(bu)管(guan)導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路(lu)一定(ding)的(de)電(dian)壓損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓降)不(bu)(bu)大于本身電(dian)壓的(de)5%時(shi)一般是(shi)不(bu)(bu)會(hui)對線(xian)路(lu)的(de)電(dian)力驅動(dong)產生后(hou)果的(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有(you)很大的問(wen)題。當然我們(men)是希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本(ben)身是一(yi)種電(dian)力(li)損耗，雖然(ran)是不可避(bi)免，但我們總(zong)希望(wang)壓力(li)降是處(chu)于(yu)一(yi)個可接受的范(fan)圍內。

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線(xian)路電壓降的計算公式

一般來說(shuo)，計算線路(lu)的(de)壓(ya)降并不復雜，可按以(yi)下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電(dian)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(zhong)：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計(ji)算線路(lu)壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線(xian)再計(ji)算壓降，選擇導(dao)線(xian)的原(yuan)則(ze)：

近距離按發熱條件限(xian)制導(dao)線(xian)截面(mian)(安(an)全載流量)；

遠(yuan)距(ju)離在安全(quan)載(zai)流量的基礎(chu)上(shang)，按電壓損失條件選擇導(dao)線截面，要保證負荷點的工作電壓在合格(ge)范圍；

大(da)負荷(he)按經濟電流密(mi)度(du)選擇。

為保(bao)證導(dao)(dao)線(xian)長時間連(lian)續運行，所允許的電(dian)流密度(du)稱安全(quan)(quan)載(zai)流量。一般規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)(quan)載(zai)流量還要根(gen)據導(dao)(dao)線(xian)的芯線(xian)使用環(huan)境的極(ji)限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下(xia)，距(ju)離短、截面積(ji)小、散熱好(hao)、氣溫低(di)等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強些，安全載流選(xuan)上限(xian)；距(ju)離長、截面積(ji)大(da)、散熱不好(hao)、氣溫高、自然環境差(cha)等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些，安全載流選(xuan)下(xia)限(xian)；

如導電能(neng)力，裸(luo)導線(xian)強于絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強于電纜(lan)，埋于地下的電纜(lan)強于敷(fu)設在地面的電纜(lan)等等。

電壓(ya)降(jiang)根據下(xia)列條(tiao)件計(ji)算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電(dian)纜(lan)排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計算電流(A)；L-線路長(chang)度(du)(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單相時允許(xu)電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓(ya)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(yong)vv電(dian)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(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯(xin)其(qi)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

可以正常使用(變(bian)壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安(an)全(quan)載(zai)流量可(ke)采用25mm2的銅電(dian)(dian)纜(lan)算電(dian)(dian)壓損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損(sun)失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)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)(bian)壓器(qi)(qi)，低壓柜在距(ju)離(li)變(bian)(bian)壓器(qi)(qi)200米處。問變(bian)(bian)壓器(qi)(qi)到低壓柜電壓需達到390V，需多(duo)粗電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)(ya)器(qi)額定輸(shu)出(chu)電流(端電壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為380V時，線(xian)與線(xian)電壓降為20V，單根導線(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低于380V的話，可用35平方銅(tong)電纜或50平方鋁電纜。

如果(guo)到達配電柜的(de)電壓要求不(bu)低于390V的(de)話，可用70平方銅(tong)電纜或95平方鋁電纜。

如果到(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于370V的話，可用(yong)25平方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或(huo)35平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

三相交(jiao)流線路電壓降(jiang)計算(suan)方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)抗分為(wei)容抗、感抗和電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度(du)。在這里，銅(tong)是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)(yi)般情況下連續長時間運行的(de)設備(bei)電纜規格選大一(yi)(yi)級(ji)。確保電壓波動的(de)情況下，設備(bei)穩定運行。