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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降(jiang)(jiang)(jiang)，“drop”是“往下拉”的意(yi)思。電(dian)力線(xian)路的電(dian)壓降(jiang)(jiang)(jiang)是因(yin)為導體(ti)存在電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此，不(bu)管(guan)導體(ti)采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路一(yi)定的電(dian)壓損耗，而這(zhe)種損耗(壓降(jiang)(jiang)(jiang))不(bu)大于本身電(dian)壓的5%時一(yi)般是不(bu)會(hui)對(dui)線(xian)路的電(dian)力驅動(dong)產生后(hou)果的。

例(li)如380V的線路，如果電(dian)(dian)壓(ya)降為(wei)19V，也即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓(ya)不(bu)低于(yu)361V，就(jiu)不(bu)會有很大的問題(ti)。當然我(wo)們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身(shen)是(shi)一(yi)種電力損耗，雖然是(shi)不可避免，但我們(men)總希望壓力降是(shi)處于一(yi)個可接(jie)受的范圍內。

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線路電壓降的(de)計算公(gong)式

一(yi)般來說(shuo)，計算線路的壓(ya)降并(bing)不復雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米(mi))；S-電纜的標(biao)稱截面(mian)

3.計算(suan)線路壓(ya)降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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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(de)原則：

近距(ju)離按發熱條件限制導線(xian)截(jie)面(mian)(安(an)全載(zai)流量)；

遠距離(li)在(zai)安全載流量(liang)的基礎上，按電壓(ya)損失(shi)條件選(xuan)擇導(dao)線(xian)截(jie)面，要保證負荷點的工作(zuo)電壓(ya)在(zai)合格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度選(xuan)擇(ze)。

為保(bao)證導線(xian)長(chang)時(shi)間連(lian)續運行，所允許的(de)電流(liu)密度稱(cheng)安(an)全載(zai)流(liu)量。一般規(gui)定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流(liu)量還要(yao)根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使(shi)用環(huan)境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等(deng)綜(zong)合因素決定。

一般情況下(xia)，距離(li)短、截(jie)面(mian)積小(xiao)、散(san)熱(re)好、氣溫(wen)低等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能(neng)力強些(xie)，安(an)全載流(liu)選上限；距離(li)長、截(jie)面(mian)積大、散(san)熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差等，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能(neng)力弱些(xie)，安(an)全載流(liu)選下(xia)限；

如導(dao)電(dian)(dian)能力，裸導(dao)線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)地(di)下的電(dian)(dian)纜強(qiang)于(yu)敷(fu)設在地(di)面的電(dian)(dian)纜等等。

電壓降根(gen)據(ju)下(xia)列條件(jian)計算：

環(huan)境溫(wen)(wen)度40℃；導線溫(wen)(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數≤5%。

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

單相時允許電(dian)壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

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

單(dan)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R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連續長時間運行對電機有影響(xiang)，建(jian)議使用35銅芯或(huo)者50鋁(lv)線。

25銅芯(xin)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

可以正(zheng)常使(shi)用(變(bian)壓(ya)器電(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

按安全載流量可采(cai)用25mm2的銅電纜算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)35mm2的銅電纜(lan)，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米(mi)處。問(wen)變壓(ya)(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗(cu)電(dian)纜？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓為380V時，線與線電壓降為20V，單根導(dao)線電壓降U＝10V，銅芯電線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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)變壓器(qi)，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不低于(yu)380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或(huo)95平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如(ru)果到(dao)達配電柜的電壓要(yao)求不低(di)于370V的話，可用25平(ping)方銅(tong)電纜或(huo)35平(ping)方鋁電纜。

三相交流線(xian)路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線(xian)阻(zu)抗(kang)*1.732

導(dao)線的阻抗分為容抗、感(gan)抗和電阻。一(yi)般低壓導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)線路只計算電阻，用導(dao)體電阻率(lv)*導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)線長度(du)。在(zai)這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般情況下連續長(chang)時間(jian)運行(xing)(xing)的(de)設(she)備電纜規格(ge)選大一級。確(que)保電壓波動的(de)情況下，設(she)備穩定運行(xing)(xing)。