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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電力線路的(de)(de)電壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導體存在電阻。正因為此，不(bu)(bu)管(guan)導體采用哪(na)種材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一(yi)定的(de)(de)電壓(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)(bu)大于本(ben)身電壓(ya)的(de)(de)5%時(shi)一(yi)般是(shi)不(bu)(bu)會(hui)對線路的(de)(de)電力驅動產生后果(guo)的(de)(de)。

例如(ru)380V的線路(lu)，如(ru)果電(dian)壓降(jiang)為19V，也(ye)即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低(di)于361V，就(jiu)不會有很大的問(wen)題。當然(ran)我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本(ben)身是(shi)一種電力(li)損耗(hao)，雖然是(shi)不可避免，但我們(men)總希(xi)望壓力(li)降(jiang)是(shi)處于一個可接(jie)受的范圍內。

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線路電壓(ya)降(jiang)的(de)計算公式

一般來說，計算線路的壓降并不復雜，可(ke)按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體(ti)(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標(biao)稱截面

3.計(ji)算線路(lu)壓降(最簡(jian)單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計(ji)算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線(xian)再計算(suan)壓降(jiang)，選(xuan)擇導線(xian)的原則：

近(jin)距離按發(fa)熱條件限制導線截面(安全載流(liu)量)；

遠距(ju)離在(zai)安全載流量的(de)基礎上，按電(dian)壓損(sun)失(shi)條件(jian)選擇(ze)導線截面，要保證負荷(he)點的(de)工作電(dian)壓在(zai)合格(ge)范(fan)圍；

大負荷按經濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長時間連(lian)續運行，所(suo)允許(xu)的(de)電流(liu)密度稱安全(quan)載(zai)流(liu)量(liang)。一般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流(liu)量(liang)還要根據導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使(shi)用環(huan)境的(de)極限(xian)溫(wen)度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定(ding)。

一般情況下，距(ju)離短、截面積(ji)小(xiao)、散熱好、氣(qi)(qi)溫(wen)低等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力強(qiang)些，安(an)全(quan)載流選(xuan)上限；距(ju)離長、截面積(ji)大、散熱不好、氣(qi)(qi)溫(wen)高、自然(ran)環境差(cha)等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力弱些，安(an)全(quan)載流選(xuan)下限；

如(ru)導電(dian)能力(li)，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)纜，埋(mai)于(yu)地(di)(di)下的電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在(zai)地(di)(di)面(mian)的電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜(lan)排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流(liu)或計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是(shi)否可(ke)行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降為U=0.2*100=20

單線(xian)壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為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(lian)續長時間運行對電機有影響，建議(yi)使用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷(he)額(e)定電流

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

按安(an)全載流量可(ke)采用(yong)25mm2的(de)銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的(de)銅電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)(ju)在(zai)距(ju)離變壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)(ju)電壓(ya)(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定(ding)輸出電(dian)(dian)流(端電(dian)(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電壓(ya)降(jiang)為20V，單根導(dao)線(xian)(xian)(xian)電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電線(xian)(xian)(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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(qi)，最大工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)約80A，輸出(chu)電(dian)壓(ya)400V。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可用35平(ping)方銅(tong)電纜或50平(ping)方鋁電纜。

如果到達配(pei)電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求(qiu)不低(di)于390V的話，可用(yong)70平(ping)方銅(tong)電(dian)(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要求不低(di)于370V的(de)話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三相交流線(xian)路電壓降(jiang)計算(suan)方法：電流*每根導(dao)線(xian)阻(zu)抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)線路只計(ji)算(suan)電阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)體(ti)電阻(zu)(zu)率*導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線長(chang)度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情(qing)況下(xia)連續長時(shi)間運行的設備(bei)電(dian)纜規格選大(da)一級。確保電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況下(xia)，設備(bei)穩定運行。