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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)(de)(de)意思(si)。電(dian)(dian)(dian)力線(xian)路的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是因為(wei)導體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻。正因為(wei)此(ci)，不管導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路一定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不大于(yu)本身(shen)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)5%時一般是不會(hui)對線(xian)路的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動(dong)產生后果(guo)的(de)(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大的問題。當然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓力間(jian)本身是一種電力損耗，雖然是不可避免，但我們(men)總希望壓力降是處于一個可接受的(de)范(fan)圍(wei)內(nei)。

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線路電壓降的計算公式

一般來說，計算線路的壓降并(bing)不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(ya)(kV)；cosθ-功率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(銅(tong)芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長度(米)；S-電纜(lan)的標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再計算壓降，選擇導線的原則：

近距離按發(fa)熱條件(jian)限制導線截面(安(an)全載流量(liang))；

遠距離(li)在(zai)安(an)全載流量的基礎上，按電壓損失條(tiao)件選(xuan)擇導線截(jie)面，要保證負(fu)荷(he)點的工作電壓在(zai)合(he)格范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度選擇。

為保證導線(xian)長時間連續運行，所(suo)允(yun)許的電(dian)流密度(du)稱安全(quan)載流量(liang)。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還要根據(ju)導線(xian)的芯(xin)線(xian)使用環境的極限溫度(du)、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合因素(su)決定。

一般情況下，距離短、截(jie)面(mian)積小(xiao)、散熱好、氣溫(wen)低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力強些，安(an)全載(zai)流(liu)選上限；距離長、截(jie)面(mian)積大、散熱不(bu)好、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力弱些，安(an)全載(zai)流(liu)選下限；

如(ru)導(dao)(dao)電(dian)能力，裸導(dao)(dao)線(xian)強于(yu)絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下的電(dian)纜(lan)強于(yu)敷設(she)在地面的電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算：

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

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計(ji)算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)(xiang)四線 K=√3 單(dan)相(xiang)(xiang)K=1

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允(yun)許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采(cai)用(yong)25MM2線是否(fou)可行？

采(cai)用vv電纜(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(xian)壓(ya)降為20V，2相(xiang)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(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長時間運行(xing)對(dui)電機(ji)有影(ying)響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅(tong)芯(xin)其壓降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，末端為366V

可以正常使(shi)用(變(bian)壓(ya)器電(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)壓(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(an)安全載流量可采(cai)用25mm2的銅(tong)電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離(li)變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問變(bian)(bian)(bian)壓(ya)(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處(chu)允(yun)許電壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓降為(wei)20V，單根導線(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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(ya)器，最(zui)大(da)工作電(dian)流約(yue)80A，輸(shu)出電(dian)壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電柜的電壓(ya)要求不(bu)低于380V的話，可用35平(ping)方(fang)銅(tong)電纜(lan)或50平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達配電柜的電壓(ya)要(yao)求不低于390V的話，可(ke)用70平方(fang)銅電纜或(huo)95平方(fang)鋁電纜。

如果(guo)到達(da)配(pei)電柜的電壓要求不低于370V的話(hua)，可用25平方銅電纜(lan)或35平方鋁(lv)電纜(lan)。

三相交流線(xian)路電(dian)壓降計算(suan)方法(fa)：電(dian)流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的(de)阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情況下連續(xu)長時間運行的(de)設備電纜規(gui)格選大一(yi)級。確保(bao)電壓波動的(de)情況下，設備穩定運行。