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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是電壓(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電力(li)線(xian)路的(de)電壓(ya)降是因(yin)為導體存在電阻。正因(yin)為此，不(bu)管導體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線(xian)路一定的(de)電壓(ya)損耗(hao)，而(er)這種損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大于本(ben)身(shen)電壓(ya)的(de)5%時一般是不(bu)會(hui)對線(xian)路的(de)電力(li)驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電壓降為19V，也即(ji)電路電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會(hui)有很大的問題。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是一種電力損耗，雖然是不可(ke)避(bi)免，但我(wo)們總希望壓力降是處(chu)于一個可(ke)接受的范圍內(nei)。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般(ban)來(lai)說，計算線路的壓降(jiang)并(bing)不(bu)復雜，可按(an)以(yi)下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(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(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的標稱(cheng)截(jie)面

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)(xian)路電(dian)流；L-線(xian)(xian)(xian)路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)(xuan)取導線(xian)再(zai)計算(suan)壓降(jiang)，選(xuan)(xuan)擇導線(xian)的原則(ze)：

近距離按發(fa)熱(re)條件限制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距(ju)離在安全載流(liu)量的基礎(chu)上，按電壓損(sun)失條(tiao)件選擇(ze)導(dao)線截面，要保(bao)證負荷(he)點的工作電壓在合格范圍；

大負荷按(an)經濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的電流密度(du)稱(cheng)安全(quan)載流量。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流量還要根(gen)據導(dao)線(xian)的芯線(xian)使用環(huan)境的極(ji)限溫度(du)、冷卻(que)條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定。

一般情況下，距離短、截(jie)面積(ji)小、散(san)熱好、氣(qi)溫低等，導(dao)線(xian)(xian)的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力強些，安全載流(liu)選上限(xian)(xian)；距離長(chang)、截(jie)面積(ji)大、散(san)熱不好、氣(qi)溫高、自然環(huan)境差等，導(dao)線(xian)(xian)的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力弱(ruo)些，安全載流(liu)選下限(xian)(xian)；

如導電能力(li)，裸導線強(qiang)于絕緣線，架空線強(qiang)于電纜，埋于地(di)下的(de)電纜強(qiang)于敷設在(zai)地(di)面(mian)的(de)電纜等等。

電(dian)壓(ya)降根據下列條件計算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分(fen)數≤5%。

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

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許(xu)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25銅芯：

去線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為(wei)U=0.2*100=20

單線(xian)壓(ya)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對電機有(you)影(ying)響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓降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(duan)為366V

可以(yi)正(zheng)常使用(變壓器電壓段(duan)電壓為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(yong)25mm2的(de)銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)，低(di)(di)壓(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)器(qi)200米處(chu)。問變壓(ya)器(qi)到低(di)(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達到390V，需多粗(cu)電纜(lan)？

55KVA變壓器(qi)額定輸(shu)出(chu)電流(端(duan)電壓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)壓(ya)為(wei)380V時(shi)，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓(ya)器，最(zui)大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓(ya)要求不低于380V的話，可用(yong)35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或(huo)50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求(qiu)不低(di)于390V的話，可(ke)用(yong)70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到(dao)達配(pei)電柜的電壓要求不低于370V的話，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三(san)相交(jiao)流線(xian)路電壓降計算方法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的(de)阻抗分為(wei)容(rong)抗、感(gan)抗和(he)電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)截面積(ji)線(xian)路只計(ji)算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)截面積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長時(shi)間運(yun)行的(de)設備電纜規(gui)格選(xuan)大(da)一(yi)級。確保(bao)電壓波動的(de)情況下，設備穩定(ding)運(yun)行。