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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉(la)”的(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)(xian)路的(de)電(dian)壓降是(shi)因為(wei)導體(ti)存在電(dian)阻。正(zheng)因為(wei)此(ci)，不(bu)管導體(ti)采用哪(na)種材料(銅/鋁(lv))都會造成線(xian)(xian)路一(yi)定的(de)電(dian)壓損耗，而(er)這種損耗(壓降)不(bu)大于(yu)本(ben)身(shen)電(dian)壓的(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)電(dian)力(li)驅動產生后(hou)果(guo)的(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電(dian)壓(ya)降(jiang)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(wen)題。當然我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身是一種電力損耗，雖然是不可避免，但我們總希望壓力降是處于一個可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算(suan)公式

一般來說(shuo)，計算線路的壓降并不(bu)復雜(za)，可按(an)以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻(zu)率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電纜的(de)標(biao)稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(最(zui)簡(jian)單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線(xian)再計算壓降(jiang)，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原(yuan)則：

近距離按發(fa)熱條件(jian)限制(zhi)導(dao)線截面(安全載流量)；

遠距離在安(an)全載流(liu)量(liang)的基礎上(shang)，按電壓損失(shi)條件選(xuan)擇(ze)導線截面，要(yao)保證負荷點的工作(zuo)電壓在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度選擇。

為保證導線(xian)(xian)長時間連(lian)續運(yun)行，所允許(xu)的電(dian)流(liu)密度(du)稱(cheng)安全(quan)載流(liu)量(liang)。一般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量(liang)還要根據(ju)導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限(xian)溫度(du)、冷卻條(tiao)(tiao)件、敷設(she)條(tiao)(tiao)件等綜合因素決(jue)定(ding)。

一般(ban)情況下，距離短、截(jie)面(mian)積小、散熱(re)好、氣溫低等，導線的導電能(neng)力強些，安(an)全載流(liu)選上(shang)限；距離長(chang)、截(jie)面(mian)積大(da)、散熱(re)不好、氣溫高、自然環境(jing)差等，導線的導電能(neng)力弱些，安(an)全載流(liu)選下限；

如導電(dian)(dian)能力，裸導線強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)地(di)下的電(dian)(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的電(dian)(dian)纜等等。

電壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境(jing)溫(wen)(wen)度40℃；導線溫(wen)(wen)度70~90℃；電纜排列(lie)：單(dan)芯(xin)，S=2D；功率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百(bai)分(fen)數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線(xian)路長度(du)(m)；V0-表內(nei)電壓(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許(xu)電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低(di)壓(ya)端(duan)電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降為U=0.25*100=25，末端為350V

連續長時間運行(xing)對電機有影響，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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

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

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安(an)全(quan)載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓器，低(di)壓柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓器200米處。問變(bian)壓器到(dao)低(di)壓柜(ju)電壓需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓降為(wei)20V，單(dan)根導線(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)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(qi)，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電柜的電壓要求不低于(yu)390V的話，可用70平方(fang)銅電纜或95平方(fang)鋁(lv)電纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于370V的(de)話，可用25平方銅(tong)電纜或35平方鋁電纜。

三相交流(liu)線路(lu)電(dian)壓降計算方法：電(dian)流(liu)*每根導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)線的(de)阻抗(kang)分為容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和(he)電阻。一般低壓導(dao)線截(jie)面積(ji)(ji)線路只(zhi)計(ji)算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線截(jie)面積(ji)(ji)*導(dao)線長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面積(ji)(ji)*230。

一(yi)(yi)般(ban)情況下連(lian)續長時間(jian)運行(xing)的(de)設(she)備(bei)電纜規格(ge)選大一(yi)(yi)級。確保(bao)電壓波動的(de)情況下，設(she)備(bei)穩定運行(xing)。