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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的意思。電(dian)力線路的電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)是(shi)因(yin)(yin)為導體存在電(dian)阻。正因(yin)(yin)為此，不(bu)(bu)(bu)管導體采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路一定的電(dian)壓(ya)損(sun)耗，而(er)這(zhe)種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降(jiang)(jiang))不(bu)(bu)(bu)大(da)于本身電(dian)壓(ya)的5%時(shi)一般是(shi)不(bu)(bu)(bu)會對線路的電(dian)力驅動產生后(hou)果的。

例(li)如380V的線(xian)路，如果電(dian)壓(ya)(ya)降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓(ya)(ya)不低于(yu)361V，就(jiu)不會(hui)有很(hen)大(da)的問題。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間本身是一種電力(li)(li)損耗，雖然是不可(ke)避免(mian)，但(dan)我們總希(xi)望壓力(li)(li)降是處(chu)于一個可(ke)接受的(de)范(fan)圍內(nei)。

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線路(lu)電壓(ya)降的計算公式

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以下(xia)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-導體電(dian)阻率(銅芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱(cheng)截面

3.計(ji)算線路壓降(最簡(jian)單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流(liu)；L-線路(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導線(xian)再計(ji)算壓降，選(xuan)擇導線(xian)的原則：

近(jin)距離(li)按發熱條件(jian)限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距離在安(an)全載流(liu)量的基礎上，按電壓(ya)損失條(tiao)件選擇導線截面，要保證負荷點的工作電壓(ya)在合格范圍；

大負荷按(an)經濟電(dian)流(liu)密度(du)選擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長時間連(lian)續運行，所允許的(de)電流(liu)(liu)密度稱安全載(zai)(zai)流(liu)(liu)量(liang)。一般規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)(zai)流(liu)(liu)量(liang)還(huan)要根據(ju)導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫(wen)度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等(deng)綜(zong)合因素(su)決定。

一般情況下，距離(li)(li)短(duan)、截(jie)面積小、散(san)(san)熱好、氣溫低(di)等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強(qiang)些，安全載流選(xuan)上限(xian)；距離(li)(li)長、截(jie)面積大、散(san)(san)熱不好、氣溫高、自然環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些，安全載流選(xuan)下限(xian)；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電纜，埋于(yu)地下的(de)電纜強(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電纜等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根(gen)據下列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜(lan)排列：單芯(xin)，S=2D；功(gong)率(lv)因數cosθ=0.8；末端(duan)允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計算電流(A)；L-線路(lu)長度(du)(m)；V0-表內(nei)電壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電纜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(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(jiang)為(wei)U=0.25*100=25，末端(duan)為(wei)350V

連續長時間運行對(dui)電機有影響，建(jian)議使(shi)用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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(duan)為366V

可以正常使用(變(bian)壓(ya)器電(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷(he)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(liang)可采(cai)用25mm2的(de)銅電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電(dian)纜(lan)，算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在(zai)距離變壓(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗(cu)電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)(dian)壓為(wei)380V時，線與線電(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單(dan)根導線電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)線阻率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(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變(bian)壓器，最大(da)工(gong)作電(dian)流(liu)約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如果(guo)到達(da)配電柜(ju)的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可用35平(ping)方(fang)(fang)銅電纜或50平(ping)方(fang)(fang)鋁電纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)(de)電(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)(de)話，可(ke)用70平(ping)(ping)方銅電(dian)纜(lan)(lan)或95平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果(guo)到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于370V的(de)話，可(ke)用25平方(fang)銅電纜(lan)或(huo)35平方(fang)鋁電纜(lan)。

三相(xiang)交流線路電壓降(jiang)計算方(fang)法：電流*每根(gen)導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的阻抗分為容(rong)抗、感抗和(he)電阻。一般低壓導(dao)(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積線路只計(ji)算電阻，用(yong)導(dao)(dao)體電阻率(lv)*導(dao)(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積*導(dao)(dao)線長度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積*230。

一般情況(kuang)下(xia)連續長(chang)時(shi)間運(yun)行的設備(bei)電(dian)纜(lan)規格選大一級。確保電(dian)壓波動的情況(kuang)下(xia)，設備(bei)穩定運(yun)行。