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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓降(jiang)(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)(jiang)是因為導體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體(ti)采用哪種材料(銅(tong)/鋁)都(dou)會造成線路一(yi)定(ding)的(de)電(dian)(dian)壓損耗，而這種損耗(壓降(jiang)(jiang))不(bu)大于本身電(dian)(dian)壓的(de)5%時一(yi)般是不(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產(chan)生后(hou)果的(de)。

例(li)如(ru)(ru)380V的線路，如(ru)(ru)果電壓(ya)降(jiang)為(wei)19V，也即電路電壓(ya)不低于361V，就不會有(you)很(hen)大的問題。當然我(wo)們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)(li)間本身(shen)是(shi)(shi)一種電(dian)力(li)(li)損耗(hao)，雖然是(shi)(shi)不(bu)可避免，但我(wo)們(men)總希(xi)望壓(ya)力(li)(li)降是(shi)(shi)處于一個(ge)可接受的范圍內。

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線路電壓(ya)降(jiang)的計(ji)算公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降(jiang)并不復雜，可(ke)按以(yi)下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)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(zu)率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電纜(lan)的(de)標稱截面(mian)

3.計(ji)算線(xian)路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流(liu)；L-線(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)(xian)再計算(suan)壓(ya)降，選擇導線(xian)(xian)的(de)原(yuan)則：

近距離按(an)發(fa)熱條件限制(zhi)導線截面(安全載流量)；

遠距離在安(an)全載流量的(de)基(ji)礎上，按電壓損失條件選擇導線截(jie)面，要保證負荷點的(de)工(gong)作電壓在合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度選(xuan)擇。

為保(bao)證(zheng)導線(xian)長時間連續運(yun)行，所允許的(de)電流(liu)密度稱安全載流(liu)量。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要(yao)根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素(su)決定。

一般(ban)情況下，距離短、截面積(ji)小、散熱(re)好、氣溫低等，導線的(de)導電能力(li)強些，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)上限；距離長、截面積(ji)大、散熱(re)不好、氣溫高、自(zi)然環境(jing)差(cha)等，導線的(de)導電能力(li)弱些，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)下限；

如導電(dian)(dian)能(neng)力，裸導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)(dian)纜，埋于地下的(de)電(dian)(dian)纜強于敷設在地面的(de)電(dian)(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下(xia)列(lie)條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計算(suan)電(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線(xian) K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否(fou)可(ke)行？

采(cai)用(yong)vv電(dian)纜25銅(tong)芯：

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

單線壓降為(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)40V，變壓器低(di)壓端電壓為(wei)(wei)400V

400-40=360V

鋁線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)續長(chang)時間運(yun)行對電機有影響，建(jian)議使用(yong)35銅芯或者50鋁(lv)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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使(shi)用(變壓(ya)(ya)器(qi)電壓(ya)(ya)段(duan)電壓(ya)(ya)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的銅電(dian)纜算電(dian)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，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到(dao)低(di)壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗(cu)電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定輸出電流(端電壓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(xu)電壓為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓降為20V，單根(gen)導(dao)線(xian)(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

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

如果到達配電柜(ju)的電壓要(yao)求(qiu)不低于(yu)380V的話，可用35平(ping)(ping)方銅(tong)電纜或(huo)50平(ping)(ping)方鋁電纜。

如(ru)果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于390V的(de)話，可用(yong)70平方(fang)銅電(dian)纜或(huo)95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于370V的話(hua)，可用25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三(san)相(xiang)交流(liu)線路(lu)電(dian)壓降(jiang)計算方法：電(dian)流(liu)*每(mei)根導線阻(zu)抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)線的阻(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一(yi)般低(di)壓導(dao)(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)線路只(zhi)計算電(dian)(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)*導(dao)(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連(lian)續長(chang)時(shi)間運行(xing)的設備電纜規格(ge)選(xuan)大一(yi)級。確保電壓(ya)波動的情(qing)況(kuang)下，設備穩定運行(xing)。