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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)(dian)力(li)線路的電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導(dao)體存在(zai)電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管(guan)導(dao)體采用哪種材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造(zao)成線路一定的電(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這(zhe)種損耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)不(bu)會(hui)對線路的電(dian)(dian)力(li)驅(qu)動(dong)產生后果的。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低于361V，就(jiu)不會(hui)有很大的問題。當然我們(men)是(shi)希望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓(ya)力(li)間本身(shen)是(shi)一種電(dian)力(li)損耗，雖然是(shi)不可(ke)避免，但(dan)我們總(zong)希望(wang)壓(ya)力(li)降是(shi)處(chu)于一個可(ke)接(jie)受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的(de)計算公式

一般來(lai)說，計算線(xian)路的壓降并不(bu)復雜，可按以下步(bu)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：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公(gong)式：△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(xian)選取導線(xian)再計算壓降(jiang)，選擇導線(xian)的(de)原(yuan)則：

近距離按發熱條件限制導(dao)線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安(an)全載流量(liang)的(de)基礎上，按電壓損失條件選擇導(dao)線(xian)截面，要保證負荷(he)點的(de)工作電壓在(zai)合格范圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電流密度(du)選(xuan)擇(ze)。

為保證(zheng)導線長時間連續(xu)運(yun)行(xing)，所(suo)允許(xu)的(de)電流密度稱(cheng)安全載流量(liang)。一般規定(ding)是：銅(tong)線選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量(liang)還要(yao)根據導線的(de)芯線使用環境的(de)極限溫度、冷卻條件(jian)、敷(fu)設條件(jian)等綜合因(yin)素(su)決定(ding)。

一般情(qing)況下，距(ju)離短、截面積小、散(san)熱好(hao)、氣溫(wen)低(di)等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力(li)(li)強(qiang)些，安(an)全載(zai)流(liu)選上(shang)限；距(ju)離長、截面積大、散(san)熱不(bu)好(hao)、氣溫(wen)高(gao)、自然環境差(cha)等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力(li)(li)弱些，安(an)全載(zai)流(liu)選下限；

如(ru)導電(dian)(dian)能力，裸導線強(qiang)(qiang)于(yu)絕(jue)緣線，架空線強(qiang)(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下的(de)電(dian)(dian)纜(lan)強(qiang)(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓降根(gen)據下列條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓降百(bai)分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流或(huo)計算電(dian)流(A)；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(du)(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相(xiang)時允許電壓(ya)降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允(yun)許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行(xing)？

采用(yong)vv電纜(lan)25銅(tong)芯：

去線阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)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

連續長時間(jian)運(yun)行對電機有影(ying)響，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)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(mo)端為366V

可以正常(chang)使(shi)用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負(fu)荷額定電流(liu)

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

按安全載流量(liang)可(ke)采用(yong)25mm2的銅電纜算(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的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓器(qi)，低(di)壓柜在(zai)距離變(bian)(bian)壓器(qi)200米(mi)處。問變(bian)(bian)壓器(qi)到低(di)壓柜電壓需達到390V，需多(duo)粗(cu)電纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)出電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電壓為380V時，線與線電壓降(jiang)為20V，單根導線電壓降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)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(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓(ya)要(yao)求不低(di)于380V的(de)話，可用35平方(fang)銅電纜(lan)或50平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低(di)于(yu)390V的話(hua)，可用70平(ping)(ping)方銅電(dian)纜或95平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜。

如果到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相交流線(xian)(xian)路電(dian)(dian)壓降計(ji)算(suan)方法：電(dian)(dian)流*每根導線(xian)(xian)阻(zu)抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)(xian)的(de)阻(zu)(zu)抗分為(wei)容(rong)抗、感抗和電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)(xian)路只計算電阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)(dao)線(xian)(xian)長度(du)。在這里，銅是(shi)(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一般情(qing)況下連續長時(shi)間運(yun)行的設備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)的情(qing)況下，設備穩(wen)定運(yun)行。