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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)(de)意思。電(dian)力(li)線路(lu)的(de)(de)電(dian)壓降(jiang)是因為(wei)導體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)管導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都(dou)會造成線路(lu)一(yi)定的(de)(de)電(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓降(jiang))不(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)壓的(de)(de)5%時一(yi)般是不(bu)會對線路(lu)的(de)(de)電(dian)力(li)驅動產(chan)生(sheng)后果的(de)(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓(ya)降為19V，也(ye)即電路電壓(ya)不低于361V，就不會(hui)有很大的(de)問(wen)題。當然我(wo)們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一種電力損耗，雖然(ran)是(shi)不(bu)可避免，但(dan)我們(men)總(zong)希望壓力降是(shi)處于一個可接受(shou)的(de)范圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一(yi)般(ban)來說，計算線路的壓降并不復雜，可按(an)以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體(ti)電阻率(銅(tong)芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算(suan)線路壓降(jiang)(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公式：△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(xuan)(xuan)取導線再計算壓降，選(xuan)(xuan)擇導線的原(yuan)則(ze)：

近距離按發熱條(tiao)件限(xian)制導線截面(安全(quan)載(zai)流量)；

遠距(ju)離(li)在安全(quan)載流量的基礎上，按(an)電(dian)壓損失條件選擇導線截(jie)面(mian)，要保證負荷(he)點的工作電(dian)壓在合格范圍；

大負(fu)荷按經濟電流(liu)密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)(xian)長時間連續(xu)運行，所允許的(de)電流(liu)密(mi)度(du)稱安全載流(liu)量(liang)。一般規定是：銅線(xian)(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)量(liang)還要根據導(dao)線(xian)(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)(xian)使用環境(jing)的(de)極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷(fu)設條件(jian)等綜合因素決定。

一般情況(kuang)下，距離(li)短(duan)、截面積小、散熱好(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電(dian)能力強些，安全載(zai)流選(xuan)上(shang)限；距離(li)長、截面積大、散熱不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差(cha)等，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電(dian)能力弱(ruo)些，安全載(zai)流選(xuan)下限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下(xia)的電纜強于(yu)敷設在(zai)地(di)面(mian)的電纜等等。

電壓(ya)降根(gen)據(ju)下列條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端(duan)允許降壓(ya)降百(bai)分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流(liu)或計(ji)算電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(du)(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：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)，采用(yong)25MM2線(xian)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，其壓降為U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電(dian)壓(ya)(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(dui)電機有影響，建議(yi)使用35銅芯或(huo)者50鋁(lv)線。

25銅(tong)芯其(qi)壓降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(wei)366V

可以正常使(shi)用(變(bian)壓(ya)(ya)器電(dian)壓(ya)(ya)段電(dian)壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜在距離變壓(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜電壓(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額(e)定輸出電流(liu)(端電壓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(ya)(ya)為(wei)380V時(shi)，線與線電壓(ya)(ya)降為(wei)20V，單根導線電壓(ya)(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)截面(mian)：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(gong)作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電柜(ju)的電壓要求(qiu)不(bu)低于380V的話，可(ke)用35平(ping)方銅電纜或(huo)50平(ping)方鋁電纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜或95平(ping)方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達配電柜的電壓要求(qiu)不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電纜(lan)或35平(ping)方鋁電纜(lan)。

三相交流線路(lu)電壓降計(ji)算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗分為容(rong)抗、感抗和電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度。在這里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般(ban)情況(kuang)下連(lian)續(xu)長時間運行的(de)設備電纜規格選(xuan)大一(yi)級。確保電壓波動的(de)情況(kuang)下，設備穩定運行。