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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)(xian)路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)為導體存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此(ci)，不(bu)管導體采(cai)用哪種(zhong)材(cai)料(銅(tong)/鋁(lv))都會造成(cheng)線(xian)(xian)路一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)電(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)。

例如380V的線路，如果電(dian)壓降(jiang)為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有(you)很大的問題(ti)。當(dang)然我(wo)們是希(xi)望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間(jian)本身是一(yi)種電力損耗，雖然(ran)是不可避免，但我們總希望壓(ya)力降是處于一(yi)個可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降的計(ji)算公式

一般來(lai)說，計算線路(lu)的壓降(jiang)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(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(lv)(銅芯電纜(lan)(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電纜(lan)(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算線路(lu)壓降(jiang)(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導線再計算壓降，選(xuan)擇導線的原則：

近距離按發熱(re)條件限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠(yuan)距(ju)離在(zai)安全載流(liu)量的(de)基(ji)礎上，按(an)電壓(ya)損失條件選(xuan)擇導(dao)線截面，要保(bao)證負荷點的(de)工作電壓(ya)在(zai)合格范圍(wei)；

大負(fu)荷按經濟電流(liu)密度選擇。

為保(bao)證導線(xian)(xian)長時間連(lian)續(xu)運(yun)行，所允許的電流密度稱安全載流量。一般規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限溫度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因(yin)素(su)決定(ding)。

一般(ban)情況下(xia)，距離短、截面積(ji)小(xiao)、散(san)熱好、氣溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力強些(xie)(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選上限(xian)；距離長、截面積(ji)大、散(san)熱不好、氣溫高、自然(ran)環境差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)能(neng)力弱些(xie)(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選下(xia)限(xian)；

如(ru)導電能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣(yuan)線，架空線強(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的(de)電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的(de)電纜(lan)等等。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分數(shu)≤5%。

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

單相(xiang)時(shi)允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相(xiang)時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為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(jian)運行對電(dian)機有影響(xiang)，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁線(xian)。

25銅(tong)芯其壓降(jiang)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(mo)端為366V

可以(yi)正常使用(yong)(變壓器(qi)電(dian)壓段(duan)電(dian)壓為400V)

50kw負荷額(e)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(de)銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜(lan)，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到(dao)低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器(qi)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(yun)許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)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的變壓器，最大工作電流(liu)約80A，輸(shu)出電壓400V。

如(ru)果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可(ke)用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)390V的(de)話，可用(yong)70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不(bu)低(di)于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三(san)相交流線路電(dian)(dian)壓降(jiang)計算方法：電(dian)(dian)流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻抗(kang)分為(wei)容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般(ban)低壓導(dao)(dao)線(xian)截面積線(xian)路(lu)只計算電阻，用導(dao)(dao)體電阻率(lv)*導(dao)(dao)線(xian)截面積*導(dao)(dao)線(xian)長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截面積*230，鋁是(shi) 0.029*截面積*230。

一般情(qing)況下連續(xu)長時間(jian)運行(xing)的設備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動(dong)的情(qing)況下，設備穩定運行(xing)。