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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電壓降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電力線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電壓降是(shi)因為導(dao)體存在電阻。正(zheng)因為此，不管導(dao)體采用哪(na)種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)電壓損(sun)(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)(sun)耗(壓降)不大于本身(shen)電壓的(de)(de)(de)5%時一(yi)般(ban)是(shi)不會對線(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電力驅動產(chan)生后果的(de)(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有(you)很大的問題。當然我們(men)是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一種(zhong)電力(li)損耗，雖然是不可避免，但我們總希望壓力(li)降是處于一個(ge)可接受(shou)的范圍(wei)內。

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線路電壓降的計算公式

一般(ban)來(lai)說，計算線路的(de)壓降并不復雜(za)，可(ke)按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜的標稱截面

3.計算(suan)線(xian)路壓(ya)降(最簡(jian)單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)(xuan)取(qu)導線再計算(suan)壓(ya)降，選(xuan)(xuan)擇導線的原則：

近距離按發熱條件限(xian)制(zhi)導(dao)線截面(安全載(zai)流量(liang))；

遠距離(li)在安全(quan)載流量(liang)的基礎(chu)上，按電壓損失(shi)條件(jian)選擇導線截(jie)面(mian)，要保證負(fu)荷點的工作電壓在合格范圍；

大負(fu)荷(he)按(an)經濟電流密度(du)選擇。

為(wei)保證導(dao)線(xian)(xian)長時間(jian)連續(xu)運行，所允許(xu)的電流(liu)密度稱(cheng)安全載流(liu)量(liang)。一般規定是(shi)：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)量(liang)還(huan)要(yao)根(gen)據導(dao)線(xian)(xian)的芯(xin)線(xian)(xian)使用環境的極限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)(jian)、敷設(she)條(tiao)件(jian)(jian)等綜(zong)合因素決定。

一(yi)般情況下，距(ju)離短、截面(mian)積(ji)小、散(san)熱好、氣溫低等，導線的(de)導電能力強些(xie)，安全(quan)載(zai)流選(xuan)上限(xian)；距(ju)離長、截面(mian)積(ji)大(da)、散(san)熱不好、氣溫高、自(zi)然環境差(cha)等，導線的(de)導電能力弱(ruo)些(xie)，安全(quan)載(zai)流選(xuan)下限(xian)；

如導電能力，裸(luo)導線(xian)強(qiang)于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電纜(lan)，埋于地下的電纜(lan)強(qiang)于敷設在地面的電纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據下列條件計算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜(lan)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：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作(zuo)電流或(huo)計算電流(A)；L-線(xian)路長度(du)(m)；V0-表(biao)內(nei)電壓(V/A.m)；K：三相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜(lan)25銅芯：

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

單線壓降為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(ya)降為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長時間運行對電機有影響，建議(yi)使用35銅芯(xin)或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)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

可以正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)到低(di)壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額(e)定輸出電流(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(xu)電(dian)(dian)(dian)壓為(wei)380V時，線與線電(dian)(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單根導線電(dian)(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)(dian)(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)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(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最大工(gong)作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要(yao)求不低(di)于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果(guo)到達(da)配電柜的電壓要求不低(di)于390V的話，可(ke)用70平(ping)(ping)方(fang)銅電纜(lan)或95平(ping)(ping)方(fang)鋁(lv)電纜(lan)。

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

三相交(jiao)流(liu)線(xian)路電壓(ya)降(jiang)計算方法：電流(liu)*每(mei)根導線(xian)阻抗*1.732

導線的阻抗(kang)(kang)分為(wei)容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻。一般低壓導線截面積(ji)線路只計算電阻，用導體電阻率*導線截面積(ji)*導線長(chang)度。在這里(li)，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下連續(xu)長時間運(yun)行的設(she)備電纜規格(ge)選大一(yi)級。確(que)保(bao)電壓(ya)波動的情(qing)況下，設(she)備穩定運(yun)行。