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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓降，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力(li)(li)線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)壓降是因(yin)為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管導(dao)體采用哪種材(cai)料(銅/鋁)都(dou)會造成(cheng)線路(lu)一定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓降)不(bu)大于(yu)本身電(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時一般是不(bu)會對線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)(li)驅動產生后果的(de)(de)。

例如380V的線路，如果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不(bu)(bu)低于(yu)361V，就(jiu)不(bu)(bu)會有很大的問題。當然我們(men)是希望(wang)這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身(shen)是一種電力損耗(hao)，雖(sui)然是不(bu)可避免，但我們總希望(wang)壓力降是處于一個可接(jie)受的范圍(wei)內。

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線路電(dian)壓降的計算公式

一般(ban)來說(shuo)，計算線(xian)路(lu)的壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)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(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標(biao)稱截面

3.計(ji)算線路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則(ze)：

近(jin)距離按發熱條件限制導線截面(安全載流(liu)量)；

遠(yuan)距離(li)在安全載流量的(de)基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇導(dao)線(xian)截面(mian)，要(yao)保證(zheng)負荷點的(de)工作電壓(ya)在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度選擇。

為保(bao)證導(dao)線(xian)(xian)長時間連續運(yun)行，所(suo)允許的(de)電流(liu)密(mi)度(du)稱安全載流(liu)量。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)量還(huan)要根據導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用(yong)環境的(de)極(ji)限溫度(du)、冷卻條件、敷(fu)設條件等綜合因素決定。

一般情(qing)況下，距離(li)短、截(jie)面積(ji)小、散(san)熱好(hao)、氣溫低等，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能(neng)力(li)強些，安全載流選(xuan)上(shang)限；距離(li)長、截(jie)面積(ji)大、散(san)熱不好(hao)、氣溫高、自然環境差等，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能(neng)力(li)弱些，安全載流選(xuan)下限；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線(xian)強于絕緣線(xian)，架空線(xian)強于電纜，埋于地下的電纜強于敷設(she)在地面的電纜等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

電壓降根據下列條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜(lan)25銅芯：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電(dian)壓(ya)為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連續長時(shi)間運行對電機有影響，建(jian)議使用(yong)35銅(tong)芯或(huo)者50鋁線(xian)。

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

末端為370V

鋁(lv)線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末(mo)端(duan)為366V

可以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流(liu)

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(de)銅電纜算電壓(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35mm2的銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓器(qi)(qi)，低(di)壓柜在距離變壓器(qi)(qi)200米處。問變壓器(qi)(qi)到低(di)壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電壓為(wei)380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓降為(wei)20V，單根(gen)導線(xian)(xian)電壓降U＝10V，銅(tong)芯電線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線(xian)截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸(shu)出(chu)電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電柜的電壓要求不低于(yu)380V的話，可用(yong)35平方(fang)銅電纜或50平方(fang)鋁(lv)電纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于390V的(de)話(hua)，可用70平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓(ya)要求不低于(yu)370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)(dian)纜或35平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

三(san)相交流(liu)線路電壓降(jiang)計算方法(fa)：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一(yi)般低(di)壓導(dao)線(xian)(xian)截面積(ji)(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻(zu)，用導(dao)體(ti)電阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)截面積(ji)(ji)(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度(du)。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下連續長時間運行的設備(bei)電纜規(gui)格選大一(yi)級。確保電壓波動(dong)的情(qing)況下，設備(bei)穩定運行。