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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下拉(la)”的(de)(de)意(yi)思。電力線路的(de)(de)電壓(ya)降(jiang)是(shi)(shi)因(yin)為導體存(cun)在電阻。正因(yin)為此，不(bu)管導體采用哪種材料(銅(tong)/鋁)都會造(zao)成線路一(yi)定的(de)(de)電壓(ya)損耗，而(er)這種損耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本身電壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不(bu)會對線路的(de)(de)電力驅動產生后果的(de)(de)。

例(li)如(ru)380V的線路，如(ru)果(guo)電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有很大的問題。當(dang)然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可(ke)避(bi)免，但(dan)我們總(zong)希望壓(ya)力(li)降是(shi)處于一個可(ke)接受(shou)的范(fan)圍內(nei)。

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線路電壓(ya)降的計(ji)算公式

一般來說，計算線路(lu)的壓降并不(bu)復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

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

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體電阻(zu)率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(米)；S-電纜的標稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電(dian)流；L-線路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線(xian)再計算壓降，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則(ze)：

近距離按發熱條件限制(zhi)導線截(jie)面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全載(zai)流量的(de)基礎上，按(an)電壓損失條件選(xuan)擇導線截面，要保(bao)證(zheng)負荷點的(de)工作(zuo)電壓在合(he)格范圍；

大負荷(he)按經濟(ji)電流密(mi)度選擇。

為保證(zheng)導(dao)線(xian)長(chang)時間連續運(yun)行，所允(yun)許的電流密度(du)稱安全(quan)載(zai)流量(liang)。一般規(gui)定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量(liang)還要根據導(dao)線(xian)的芯線(xian)使用環(huan)境的極限溫(wen)度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因(yin)素決定。

一般情況下，距(ju)離短、截面積小、散(san)(san)熱好、氣溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力強些(xie)，安(an)全(quan)載流(liu)選上限；距(ju)離長(chang)、截面積大、散(san)(san)熱不好、氣溫(wen)高(gao)、自然(ran)環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力弱些(xie)，安(an)全(quan)載流(liu)選下限；

如導(dao)(dao)電(dian)能力，裸(luo)導(dao)(dao)線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)纜，埋(mai)于(yu)地下的電(dian)纜強于(yu)敷(fu)設在地面的電(dian)纜等等。

電壓(ya)降根據(ju)下列條件計算：

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

其(qi)中：Vd-電(dian)壓(ya)(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采(cai)用25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單線壓(ya)降(jiang)為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為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(xu)長時間運行對(dui)電(dian)機有影響，建議使用35銅(tong)芯或者50鋁線(xian)。

25銅芯其壓降(jiang)U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可(ke)以正(zheng)常使(shi)用(yong)(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負(fu)荷額定(ding)電流

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

按(an)安(an)全(quan)載(zai)流量可采(cai)用(yong)25mm2的銅(tong)電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)(ju)在距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)(ju)電壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)出電流(端電壓(ya)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(dian)(dian)(dian)壓為380V時，線(xian)(xian)(xian)與(yu)線(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導(dao)線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流(liu)約(yue)80A，輸出電壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可用35平(ping)(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或50平(ping)(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電柜的電壓要求不低于390V的話，可(ke)用(yong)70平方銅(tong)電纜或95平方鋁(lv)電纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于(yu)370V的(de)話，可用25平方銅(tong)電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相(xiang)交流(liu)線路電壓降計(ji)算方法：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓導線(xian)截(jie)(jie)面積(ji)線(xian)路(lu)只計算電(dian)阻(zu)，用(yong)導體電(dian)阻(zu)率*導線(xian)截(jie)(jie)面積(ji)*導線(xian)長(chang)度。在這里(li)，銅(tong)是0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長(chang)時(shi)間運行的(de)設備電(dian)纜規格選大一(yi)級。確保電(dian)壓波動的(de)情況下，設備穩定(ding)運行。