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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電力線(xian)(xian)路(lu)的電壓(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因為導體(ti)存在電阻。正因為此，不(bu)管(guan)導體(ti)采(cai)用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會造成(cheng)線(xian)(xian)路(lu)一定的電壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不(bu)大于本(ben)身(shen)電壓(ya)(ya)的5%時一般是(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路(lu)的電力驅動產(chan)生后(hou)果的。

例如380V的(de)線(xian)路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低(di)于361V，就不會(hui)有(you)很大(da)的(de)問題。當然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力間(jian)本身是(shi)一種電力損耗，雖然(ran)是(shi)不可避免，但我(wo)們總希望壓力降是(shi)處于一個可接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路電壓降的計(ji)算公式

一般(ban)來說，計(ji)算線路的(de)壓降并不復(fu)雜，可按以下步(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(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線(xian)路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導(dao)線再計算(suan)壓降，選(xuan)擇導(dao)線的原則：

近(jin)距離按發熱條件限(xian)制導線(xian)截面(安(an)全(quan)載流(liu)量(liang))；

遠距離在安全載流量(liang)的(de)基(ji)礎上，按電(dian)壓損失條件選擇導線(xian)截面(mian)，要保證負荷點的(de)工作電(dian)壓在合格范(fan)圍(wei)；

大負荷按(an)經濟電流(liu)密度選擇。

為(wei)保證導(dao)線長時間連續運行，所允許的(de)電流密度稱安全載流量。一般(ban)規定(ding)是(shi)：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載流量還要根(gen)據導(dao)線的(de)芯線使用環境的(de)極限溫(wen)度、冷(leng)卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因素決定(ding)。

一般情況(kuang)下(xia)，距離(li)短、截面積小、散熱好、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)強些(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選上限；距離(li)長、截面積大、散熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然(ran)環境(jing)差等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)弱些(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選下(xia)限；

如導電(dian)能力(li)，裸導線(xian)強(qiang)于絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強(qiang)于電(dian)纜，埋(mai)于地下的電(dian)纜強(qiang)于敷設(she)在(zai)地面(mian)的電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降根據下列條(tiao)件計算：

環境溫度(du)(du)40℃；導(dao)線溫度(du)(du)70~90℃；電纜(lan)排列：單芯，S=2D；功(gong)率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓降百(bai)分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線(xian)路(lu)長度(du)(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單(dan)相K=1

單相(xiang)時(shi)允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(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(xian)是(shi)否(fou)可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單(dan)線壓降為20V，2相(xiang)為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連(lian)續(xu)長時間運行對(dui)電機(ji)有影響，建議(yi)使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降(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366V

可(ke)以正常(chang)使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負(fu)荷額定電流

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

按(an)安全載流量可采用25mm2的銅(tong)電(dian)(dian)纜算電(dian)(dian)壓損(sun)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(ya)損失：

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)壓器(qi)，低(di)壓柜(ju)在距(ju)離變(bian)壓器(qi)200米處(chu)。問變(bian)壓器(qi)到(dao)(dao)低(di)壓柜(ju)電壓需(xu)達到(dao)(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器額定輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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(ya)器，最(zui)大工作電(dian)流(liu)約80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要(yao)求不低于380V的(de)話，可用(yong)35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

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

如果(guo)到(dao)達配電柜的(de)電壓(ya)要求不低于370V的(de)話，可用25平方(fang)銅電纜或(huo)35平方(fang)鋁電纜。

三相交流線(xian)路(lu)電壓(ya)降計(ji)算方法：電流*每根導(dao)線(xian)阻抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一(yi)般低壓導線(xian)(xian)截面積(ji)(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻，用導體電阻率*導線(xian)(xian)截面積(ji)(ji)(ji)*導線(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)(ji)(ji)*230。

一般情況(kuang)下(xia)連續長時間運行(xing)的設備電(dian)纜規格(ge)選大一級。確保電(dian)壓波動的情況(kuang)下(xia)，設備穩定(ding)運行(xing)。