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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的(de)意(yi)思。電力(li)線(xian)路的(de)電壓(ya)(ya)降是(shi)因為導體(ti)存在電阻(zu)。正因為此，不管導體(ti)采(cai)用哪(na)種(zhong)材料(銅/鋁)都(dou)會造成線(xian)路一(yi)定的(de)電壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這(zhe)種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不大于本身電壓(ya)(ya)的(de)5%時(shi)一(yi)般是(shi)不會對(dui)線(xian)路的(de)電力(li)驅動產生(sheng)后果的(de)。

例(li)如380V的線路，如果電壓降為(wei)19V，也(ye)即電路電壓不低于(yu)361V，就不會有很大的問(wen)題。當然我們(men)是希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身(shen)是(shi)一(yi)種(zhong)電力損(sun)耗，雖然(ran)是(shi)不可避免，但我們總希望壓(ya)力降是(shi)處于一(yi)個可接受的范圍內(nei)。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般來說，計算(suan)線路的壓降(jiang)并不復雜，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(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標(biao)稱截面(mian)

3.計算(suan)線路壓降(最(zui)簡單(dan)實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)(lu)電流；L-線(xian)路(lu)(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)(xian)再(zai)計算壓(ya)降，選擇導線(xian)(xian)的(de)原則：

近距離按發熱條件(jian)限制(zhi)導線截面(安全載(zai)流量)；

遠距離在安全載(zai)流(liu)量的(de)基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇(ze)導線(xian)截面，要保證負荷點的(de)工作電壓(ya)在合格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密(mi)度選擇(ze)。

為保證導線(xian)(xian)長時(shi)間連續(xu)運行(xing)，所允許的(de)電流密(mi)度稱安全載(zai)流量(liang)。一般規定(ding)是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流量(liang)還要根(gen)據導線(xian)(xian)的(de)芯(xin)線(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)(tiao)件、敷設條(tiao)(tiao)件等綜合(he)因素決定(ding)。

一般情況下，距(ju)離(li)短(duan)、截面積(ji)(ji)小(xiao)、散熱好、氣溫低(di)等(deng)，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能(neng)力(li)強些(xie)，安全(quan)載流選上限；距(ju)離(li)長、截面積(ji)(ji)大、散熱不好、氣溫高、自然環境(jing)差等(deng)，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能(neng)力(li)弱些(xie)，安全(quan)載流選下限；

如導(dao)電能力，裸(luo)導(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地面的電纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根據下列條件計(ji)算：

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

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時(shi)允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯：

去(qu)線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)降(jiang)為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連續(xu)長(chang)時間運行對電機有影(ying)響，建議(yi)使用35銅芯或者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，末端為366V

可以正常使(shi)用(變壓器(qi)電壓段(duan)電壓為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(zai)流(liu)量(liang)可采用(yong)25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)(bian)壓器，低(di)壓柜(ju)在距離變(bian)(bian)壓器200米(mi)處。問(wen)變(bian)(bian)壓器到低(di)壓柜(ju)電壓需達(da)到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額(e)定輸出電流(端(duan)電壓(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(ya)為(wei)380V時(shi)，線與線電壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單根導(dao)線電壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)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(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器(qi)，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于380V的話(hua)，可(ke)用35平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或50平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配(pei)電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)要求不低于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)(dian)纜或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

如(ru)果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)370V的(de)話，可(ke)用25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

三(san)相(xiang)交流(liu)線路電壓降計算方法：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)抗(kang)(kang)分為容(rong)抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻(zu)。一般低壓導(dao)線截面(mian)積線路只計算電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線截面(mian)積*導(dao)線長度。在這里，銅(tong)是(shi)(shi)0.0175*截面(mian)積*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截面(mian)積*230。

一般情況(kuang)下連續(xu)長(chang)時間運行的設備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動的情況(kuang)下，設備穩定運行。