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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(ya)降(jiang)，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)力(li)線路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是因為(wei)導(dao)體(ti)存在電(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)此，不管導(dao)體(ti)采(cai)用哪種材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)(hui)造成(cheng)線路一定(ding)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這(zhe)種損耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不大(da)于本(ben)身(shen)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是不會(hui)(hui)對線路的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動(dong)產生后果的(de)。

例如380V的線(xian)路，如果(guo)電壓降為(wei)19V，也即(ji)電路電壓不低于361V，就不會有很(hen)大的問題。當然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一(yi)種電力(li)損(sun)耗，雖然是不可避免，但我們總希望(wang)壓力(li)降(jiang)是處(chu)于(yu)一(yi)個可接受的范(fan)圍內。

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線(xian)路電壓(ya)降的計算公式

一般來說(shuo)，計算線路的(de)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 

其中：P-功率(千瓦(wa))；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(zhong)：ρ-導體電阻率(銅芯(xin)電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(米(mi))；S-電纜(lan)的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算(suan)公(gong)式(shi)：△U=2*I*R，I-線路(lu)電(dian)流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線(xian)再(zai)計算壓降，選擇導線(xian)的(de)原則：

近(jin)距離按發(fa)熱條件限制導(dao)線截面(安(an)全載流量)；

遠距(ju)離在安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線(xian)截面，要(yao)保(bao)證負(fu)荷(he)點的工(gong)作電壓在合格范圍(wei)；

大負荷按(an)經濟電流(liu)密(mi)度(du)選(xuan)擇。

為保證導線長時間連續運行，所允許(xu)的電流密(mi)度(du)稱(cheng)安(an)(an)全載(zai)流量。一般(ban)規(gui)定是：銅線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安(an)(an)全載(zai)流量還要(yao)根據(ju)導線的芯線使(shi)用(yong)環境的極限溫度(du)、冷卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合(he)因素決(jue)定。

一般(ban)情況下，距離短、截面(mian)積小、散(san)熱好、氣(qi)溫(wen)低等，導線(xian)的導電能力強些，安全(quan)載流(liu)選上限(xian)(xian)；距離長、截面(mian)積大、散(san)熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差(cha)等，導線(xian)的導電能力弱些，安全(quan)載流(liu)選下限(xian)(xian)；

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

電壓降根(gen)據下列條(tiao)件計算：

環境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計(ji)算(suan)電流(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)時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用(yong)25MM2線是否可行？

采用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相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

鋁(lv)線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為(wei)U=0.25*100=25，末端(duan)為(wei)350V

連(lian)續(xu)長時間(jian)運行對電機有影響，建(jian)議使(shi)用35銅(tong)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，末端為366V

可以正常使用(yong)(變壓器電壓段電壓為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25mm2的(de)銅(tong)電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)(bian)壓(ya)器200米處。問(wen)變(bian)(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)額定(ding)輸出電流(端電壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V，單根導(dao)線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯(xin)電(dian)線(xian)(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(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器(qi)，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果(guo)到達(da)配(pei)電柜的電壓要求不低于380V的話(hua)，可用35平(ping)方(fang)(fang)銅(tong)電纜(lan)或50平(ping)方(fang)(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的(de)(de)電(dian)壓(ya)要求不低于390V的(de)(de)話，可用70平方(fang)銅(tong)電(dian)纜或(huo)95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電柜的電壓(ya)要求不(bu)低于370V的話，可用25平(ping)方(fang)銅電纜或35平(ping)方(fang)鋁電纜。

三相交流線路電(dian)壓降(jiang)計算方法：電(dian)流*每根(gen)導(dao)線阻(zu)抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗(kang)分(fen)為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和(he)電阻(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)截面(mian)積線(xian)路(lu)只計算(suan)電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)截面(mian)積*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)積*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積*230。

一般(ban)情況(kuang)下(xia)連續長時間運行的設備電(dian)纜規(gui)格選大(da)一級。確保電(dian)壓(ya)波動的情況(kuang)下(xia)，設備穩定運行。