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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)因為導體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)阻(zu)。正(zheng)因為此，不(bu)管導體(ti)采用哪種材(cai)料(銅/鋁)都(dou)會造成線(xian)路一(yi)(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)(yi)般是(shi)(shi)不(bu)會對線(xian)路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也即(ji)電路電壓(ya)不低(di)于361V，就(jiu)不會有很大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是一種(zhong)電力(li)損耗(hao)，雖(sui)然是不可避免，但(dan)我們總希(xi)望壓(ya)力(li)降是處于一個可接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路(lu)電壓降的(de)計算公式(shi)

一般來說，計算線路(lu)的壓降(jiang)并不復雜，可(ke)按以(yi)下(xia)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(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(米)；S-電纜的標(biao)稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算壓降，選(xuan)擇導線的原則：

近距離按(an)發熱條件限制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全載流量的基礎上，按電(dian)壓(ya)損失(shi)條件(jian)選擇(ze)導線(xian)截面，要保證負荷點的工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范圍；

大負荷(he)按(an)經濟(ji)電流密(mi)度(du)選擇。

為(wei)保證導線(xian)長時(shi)間連續運行，所允許(xu)的電(dian)流密(mi)度稱(cheng)安全(quan)載(zai)流量。一般規定(ding)是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量還要(yao)根(gen)據(ju)導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極(ji)限溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等綜合因素決定(ding)。

一(yi)般情況下(xia)，距離短、截(jie)面(mian)積小、散熱(re)(re)好、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力強些，安全載流(liu)(liu)選(xuan)上限；距離長、截(jie)面(mian)積大(da)、散熱(re)(re)不好、氣(qi)溫(wen)高(gao)、自(zi)然(ran)環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力弱(ruo)些，安全載流(liu)(liu)選(xuan)下(xia)限；

如導電(dian)能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣線，架(jia)空線強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋于(yu)地下的(de)電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電(dian)纜等等。

電(dian)壓降根據(ju)下列條件(jian)計算：

環(huan)境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率(lv)因數(shu)(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分數(shu)(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單(dan)線壓(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，其壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連(lian)續長時間運行對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯或者(zhe)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(lv)線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可(ke)以正常使用(yong)(變壓(ya)器電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電流

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

按安(an)全載流量可采用25mm2的(de)銅電(dian)(dian)纜算電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電(dian)纜，算電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜在距離變壓(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額(e)定(ding)輸出電(dian)(dian)流(端電(dian)(dian)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，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導(dao)線(xian)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(bian)壓器，最大工作電(dian)流約(yue)80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不(bu)低于380V的(de)話，可用35平方(fang)銅電(dian)纜或50平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低(di)于390V的(de)話，可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果到(dao)達配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓要求(qiu)不低于370V的話(hua)，可用25平(ping)方(fang)(fang)銅電(dian)(dian)(dian)纜(lan)或35平(ping)方(fang)(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)。

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

導(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)(xian)(xian)(xian)路只(zhi)計算電(dian)阻(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一般情(qing)況下連續(xu)長時(shi)間運(yun)行的設備(bei)電纜(lan)規格選大一級。確保電壓波(bo)動的情(qing)況下，設備(bei)穩定運(yun)行。