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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓降，“drop”是(shi)(shi)“往下(xia)拉”的(de)意思。電力(li)(li)線路(lu)的(de)電壓降是(shi)(shi)因為(wei)導體(ti)存在電阻(zu)。正因為(wei)此，不管導體(ti)采用(yong)哪種材料(銅/鋁(lv))都(dou)會造成線路(lu)一(yi)定的(de)電壓損耗，而這種損耗(壓降)不大于本身電壓的(de)5%時(shi)一(yi)般是(shi)(shi)不會對線路(lu)的(de)電力(li)(li)驅動(dong)產生后果的(de)。

例(li)如380V的(de)線路，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓(ya)不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會(hui)有很大的(de)問(wen)題(ti)。當(dang)然我(wo)們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間本身是(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避免，但(dan)我(wo)們總希(xi)望壓力(li)降是(shi)處于一(yi)個可接受的范圍內(nei)。

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線(xian)路電(dian)壓降(jiang)的(de)計算公式

一(yi)般來說，計算線路的壓降(jiang)并(bing)不復雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電(dian)壓(ya)(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：ρ-導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)率(銅芯(xin)電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面(mian)

3.計(ji)算線路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路(lu)壓(ya)降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路(lu)電流；L-線(xian)(xian)路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取(qu)導線再計(ji)算壓降，選(xuan)擇導線的原(yuan)則：

近距(ju)離按發熱(re)條件限制導(dao)線截面(安全載(zai)流量(liang))；

遠距(ju)離(li)在(zai)安(an)全載(zai)流量的基礎(chu)上，按(an)電(dian)(dian)壓損失條件選擇導線截面，要(yao)保(bao)證負荷點的工作電(dian)(dian)壓在(zai)合格范圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電流密度選(xuan)擇。

為保證(zheng)導線(xian)長時間連續運行，所允許的(de)電流密度(du)稱安全載流量。一(yi)般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使(shi)用環境的(de)極限溫(wen)度(du)、冷卻條件(jian)、敷(fu)設(she)條件(jian)等(deng)綜合因素決定(ding)。

一般情(qing)況下，距離短、截面積小、散(san)熱好(hao)(hao)、氣溫(wen)(wen)低等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強些(xie)，安(an)全載流選上限；距離長、截面積大、散(san)熱不好(hao)(hao)、氣溫(wen)(wen)高、自然環境(jing)差(cha)等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些(xie)，安(an)全載流選下限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線(xian)(xian)強于(yu)絕緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強于(yu)敷(fu)設在(zai)地面(mian)的電纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下(xia)列條件(jian)計算：

環境(jing)溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算(suan)電流(A)；L-線(xian)路(lu)長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

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

三(san)相(xiang)時允許電壓降：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vv電纜(lan)25銅(tong)芯：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端(duan)電壓為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端(duan)為350V

連續長(chang)時(shi)間運行對電機有影(ying)響，建議使(shi)用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其(qi)壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷額(e)定(ding)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(yong)25mm2的(de)銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)(qi)，低壓柜在距(ju)離變壓器(qi)(qi)200米處。問變壓器(qi)(qi)到低壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額定輸出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)(dian)(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)(dian)線(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(jie)面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器(qi)，最大工作(zuo)電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如(ru)果到(dao)達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低于380V的(de)話(hua)，可(ke)用35平(ping)(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜。

如果到達配(pei)電柜的(de)電壓要求不低(di)于390V的(de)話(hua)，可用70平(ping)方銅電纜或(huo)95平(ping)方鋁(lv)電纜。

如果到(dao)達配(pei)電柜的電壓要求不低(di)于(yu)370V的話，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三(san)相交流線路電壓降計算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)(dao)線的阻(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為(wei)容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)。一(yi)般低壓導(dao)(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)線路只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)(dao)(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般情況(kuang)下(xia)(xia)連續長時間運行(xing)的設備電纜規格(ge)選大一級。確保(bao)電壓(ya)波動的情況(kuang)下(xia)(xia)，設備穩定運行(xing)。