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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往(wang)下(xia)拉”的意思。電力線路的電壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang)是(shi)(shi)因為導體存在(zai)電阻。正因為此，不管導體采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路一定的電壓(ya)(ya)(ya)(ya)損(sun)耗(hao)，而這種(zhong)損(sun)耗(hao)(壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang))不大于(yu)本身(shen)電壓(ya)(ya)(ya)(ya)的5%時一般是(shi)(shi)不會對線路的電力驅動產生后果的。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也(ye)即電路電壓不(bu)(bu)低于361V，就不(bu)(bu)會(hui)有很大的問題(ti)。當然我們(men)是希望(wang)這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是一(yi)種電力損耗，雖然(ran)是不可避免，但我們(men)總希望壓(ya)力降是處于一(yi)個可接(jie)受的范圍(wei)內。

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線(xian)路電壓降(jiang)的計(ji)算公式

一般來說，計(ji)算(suan)線路(lu)的壓降并(bing)不復雜(za)，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電阻率(lv)(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算(suan)公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流(liu)；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取(qu)導線再(zai)計算壓降(jiang)，選擇導線的原(yuan)則：

近距(ju)離(li)按發熱(re)條件(jian)限制導(dao)線截(jie)面(安(an)全(quan)載(zai)流量)；

遠距(ju)離在安全載流量(liang)的(de)基(ji)礎上，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導線截面，要保證(zheng)負荷點的(de)工(gong)作電(dian)壓(ya)在合格(ge)范圍；

大負(fu)荷按經濟(ji)電流密度選擇。

為(wei)保證(zheng)導(dao)線(xian)長時間連續運行，所允許的電流(liu)密度稱安全(quan)載(zai)流(liu)量。一般規定(ding)是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流(liu)量還要(yao)根(gen)據導(dao)線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境(jing)的極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因(yin)素決(jue)定(ding)。

一(yi)般情況下(xia)，距離(li)短、截面積(ji)小、散(san)熱(re)(re)好、氣(qi)溫低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力強(qiang)些，安(an)全載流選上限；距離(li)長、截面積(ji)大、散(san)熱(re)(re)不(bu)好、氣(qi)溫高、自(zi)然(ran)環境差(cha)等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力弱些，安(an)全載流選下(xia)限；

如導電(dian)能力(li)，裸導線(xian)強于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強于電(dian)纜，埋于地下的(de)電(dian)纜強于敷設在(zai)地面的(de)電(dian)纜等等。

電壓降根據(ju)下列(lie)條件計算：

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

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算(suan)電(dian)流(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)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(yong)25MM2線(xian)是否可行？

采(cai)用(yong)vv電纜25銅芯(xin)：

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

單(dan)線壓(ya)降為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變壓(ya)器(qi)低(di)壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電(dian)機有(you)影響，建議(yi)使用35銅芯或(huo)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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使(shi)用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安全(quan)載流(liu)量可采用25mm2的銅(tong)電(dian)纜算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜(lan)，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米(mi)處。問(wen)變(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出電流(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(dian)壓(ya)為380V時，線與線電(dian)壓(ya)降為20V，單根(gen)導線電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果到達(da)配電柜的電壓要求不低于380V的話，可(ke)用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的(de)電壓(ya)要求(qiu)不低于(yu)390V的(de)話(hua)，可用70平方銅電纜或95平方鋁(lv)電纜。

如果(guo)到達配電柜的(de)電壓要(yao)求不低于370V的(de)話(hua)，可用25平方銅電纜(lan)或35平方鋁(lv)電纜(lan)。

三相交(jiao)流(liu)線路電壓降計算方法：電流(liu)*每根導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)抗分為容(rong)抗、感抗和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低(di)壓導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)線(xian)路只(zhi)計(ji)算電(dian)阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)體電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)連續長時間運(yun)行(xing)的設備(bei)電(dian)纜(lan)規(gui)格選(xuan)大一級。確保電(dian)壓波動的情(qing)況(kuang)下(xia)，設備(bei)穩定(ding)運(yun)行(xing)。