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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是因為導體存在電(dian)(dian)(dian)阻。正因為此(ci)，不管導體采用(yong)哪(na)種材料(liao)(銅/鋁)都(dou)會造成線路(lu)一(yi)定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)降(jiang))不大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時(shi)一(yi)般是不會對線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產(chan)生后(hou)果的(de)(de)。

例(li)如380V的線路(lu)，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也即電路(lu)電壓(ya)不(bu)低于361V，就(jiu)不(bu)會(hui)有很大的問(wen)題(ti)。當(dang)然我們是希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身(shen)是一種電(dian)力(li)損耗，雖然是不可避免，但我們總希(xi)望壓力(li)降是處于一個可接受(shou)的范圍(wei)內。

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線路電壓降的計算公式

一(yi)般來說，計算(suan)線(xian)路的(de)壓降并不復雜，可(ke)按以(yi)下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(lv)(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電(dian)阻(zu)率(lv)(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線再計(ji)算(suan)壓降，選(xuan)擇導(dao)線的原(yuan)則：

近(jin)距離(li)按發(fa)熱條件限制導線(xian)截面(mian)(安全載流量)；

遠(yuan)距離(li)在(zai)安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點(dian)的工作電壓在(zai)合格范圍；

大負荷按經濟電流密度(du)選(xuan)擇。

為保證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續(xu)運行，所允許(xu)的(de)電流密度(du)稱安(an)全載流量(liang)。一般規定(ding)是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流量(liang)還要根據導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環(huan)境的(de)極(ji)限溫(wen)度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決(jue)定(ding)。

一般情況下(xia)，距(ju)離短(duan)、截(jie)面積小、散(san)熱好、氣溫低等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力強(qiang)些(xie)(xie)，安全載流選(xuan)上限；距(ju)離長、截(jie)面積大(da)、散(san)熱不好、氣溫高、自然(ran)環境差等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力弱些(xie)(xie)，安全載流選(xuan)下(xia)限；

如(ru)導電(dian)能(neng)力，裸導線強于(yu)(yu)(yu)絕緣線，架空線強于(yu)(yu)(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)(yu)(yu)地(di)(di)下的電(dian)纜(lan)強于(yu)(yu)(yu)敷設在地(di)(di)面(mian)的電(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降根據下(xia)列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線(xian)溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分(fen)數(shu)≤5%。

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

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行(xing)？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

去(qu)線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單(dan)線壓(ya)降為(wei)(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運行(xing)對電機有影響(xiang)，建議(yi)使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

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，末端為(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電(dian)流

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

按安全載流量(liang)可采(cai)用25mm2的銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損(sun)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)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在(zai)距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多(duo)粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)流(端(duan)電(dian)壓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(ya)(ya)為(wei)380V時(shi)，線與(yu)線電(dian)壓(ya)(ya)降為(wei)20V，單根導線電(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率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(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器(qi)，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配(pei)電柜的電壓要求不低于380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用(yong)70平方銅(tong)電(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低(di)于370V的(de)話，可(ke)用25平方(fang)(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或35平方(fang)(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

三相(xiang)交流線(xian)路電壓降計算方(fang)法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的(de)阻(zu)(zu)抗分為容(rong)抗、感抗和電(dian)(dian)阻(zu)(zu)。一般低(di)壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積線(xian)(xian)路只計算電(dian)(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積*導(dao)線(xian)(xian)長度。在(zai)這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截面(mian)積*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積*230。

一般情況下連續長時(shi)間運行(xing)的設備電(dian)纜規格選大一級(ji)。確保電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)的情況下，設備穩定運行(xing)。