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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力(li)線路的(de)電(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正因為此，不(bu)管導(dao)體采用哪(na)種材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路一(yi)定(ding)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓損耗，而這(zhe)種損耗(壓降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)5%時(shi)一(yi)般(ban)是(shi)不(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果(guo)電壓(ya)降(jiang)為19V，也即電路電壓(ya)不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會有很大的(de)問題。當然我們(men)是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本身(shen)是一種電力損耗，雖(sui)然是不可(ke)避免，但我(wo)們總希望壓力降是處于一個可(ke)接受(shou)的范圍(wei)內(nei)。

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線(xian)路電壓(ya)降的計(ji)算公(gong)式

一(yi)般來說，計算(suan)線路的壓降(jiang)并不(bu)復雜，可按以下(xia)步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；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)(dao)體電阻(zu)率(銅(tong)芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標(biao)稱截面

3.計算線路壓降(jiang)(最(zui)簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則：

近距(ju)離按(an)發熱條件限制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全載流量的(de)基礎(chu)上(shang)，按電(dian)壓(ya)損(sun)失(shi)條件選擇導線(xian)截面，要保證負荷點的(de)工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范(fan)圍；

大負(fu)荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為(wei)保(bao)證導線(xian)長時間連續(xu)運行(xing)，所允許的電流(liu)密度稱安全載流(liu)量(liang)。一般規定(ding)(ding)是：銅線(xian)選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量(liang)還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限(xian)溫度、冷(leng)卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因素(su)決定(ding)(ding)。

一(yi)般情況(kuang)下(xia)，距離短、截面(mian)積(ji)小、散(san)(san)熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)力強(qiang)些(xie)，安全(quan)載流選上限(xian)；距離長、截面(mian)積(ji)大(da)、散(san)(san)熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境(jing)差(cha)等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)力弱些(xie)，安全(quan)載流選下(xia)限(xian)；

如導(dao)電(dian)(dian)能力(li)，裸導(dao)線強于絕緣線，架(jia)空線強于電(dian)(dian)纜(lan)，埋(mai)于地下的(de)電(dian)(dian)纜(lan)強于敷(fu)設(she)在地面的(de)電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓降根據(ju)下列條件計(ji)算(suan)：

環(huan)境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜(lan)排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

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

單相時允許電壓(ya)降(jiang)：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線是否可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為U=0.2*100=20

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

400-40=360V

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

連(lian)續(xu)長時間運行對電機有(you)影響，建議(yi)使用35銅芯或(huo)者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降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(mo)端為366V

可以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流(liu)

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

按安全載(zai)流量可采(cai)用25mm2的銅電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜(lan)，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低(di)壓(ya)柜(ju)在距(ju)離變壓(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)器到(dao)(dao)低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達到(dao)(dao)390V，需多粗(cu)電纜？

55KVA變壓(ya)(ya)器額定輸出(chu)電流(端電壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)壓(ya)為380V時(shi)，線(xian)(xian)與(yu)線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降為20V，單根導(dao)線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)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，最(zui)大工作電流約(yue)80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于380V的話，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配(pei)電柜的電壓要(yao)求不低(di)于(yu)390V的話，可用(yong)70平(ping)方銅電纜(lan)或95平(ping)方鋁(lv)電纜(lan)。

如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低(di)于370V的(de)話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

三相交流線(xian)(xian)路電(dian)壓降計(ji)算方(fang)法：電(dian)流*每(mei)根導線(xian)(xian)阻抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)(zu)抗分為容抗、感抗和(he)電(dian)阻(zu)(zu)。一般(ban)低壓導(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)線路只(zhi)計算電(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線長(chang)度。在這(zhe)里，銅(tong)是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下連續長時間運(yun)行的設(she)備電纜規格選(xuan)大一(yi)級。確保電壓波動的情(qing)況下，設(she)備穩定運(yun)行。