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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)壓降是因為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管(guan)導(dao)體采用哪種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都會造(zao)成線(xian)路(lu)一定的(de)電(dian)(dian)壓損耗，而(er)這(zhe)種(zhong)損耗(壓降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是不(bu)會對(dui)線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路(lu)(lu)，如果電壓降為19V，也即電路(lu)(lu)電壓不低于(yu)361V，就不會有很大的(de)問題。當然(ran)我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓(ya)力(li)間本(ben)身是(shi)(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖(sui)然是(shi)(shi)不可避(bi)免，但我們總(zong)希望壓(ya)力(li)降是(shi)(shi)處于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路電壓(ya)降的計(ji)算公式

一般來說，計算線路的壓降并(bing)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)(gong)率(lv)(lv)(千(qian)瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)(gong)率(lv)(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電纜的標(biao)稱截面(mian)

3.計算(suan)線路壓(ya)降(最(zui)簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路(lu)(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)(lu)電(dian)流(liu)；L-線路(lu)(lu)長(chang)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(ze)導線(xian)的原則：

近距離按發熱(re)條件限(xian)制導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安(an)全載(zai)流量的基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇導(dao)線截面，要保證(zheng)負荷點的工作電壓(ya)在(zai)合格范(fan)圍(wei)；

大負荷按經濟電流密(mi)度選擇。

為保證導(dao)線長時間連續運行，所允(yun)許的(de)電(dian)流密(mi)度(du)稱安全載流量(liang)。一般規定是(shi)：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量(liang)還要根(gen)據導(dao)線的(de)芯線使(shi)用環境的(de)極限(xian)溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下(xia)，距(ju)離(li)短、截面積(ji)小、散(san)熱(re)好、氣溫低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力強些，安全載流選(xuan)上限(xian)；距(ju)離(li)長、截面積(ji)大、散(san)熱(re)不(bu)好、氣溫高、自然環境差(cha)等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力弱些，安全載流選(xuan)下(xia)限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)地下的(de)電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地面的(de)電(dian)纜(lan)(lan)等等。

電壓降根據下列條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜(lan)排列：單芯(xin)，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)(jiang)壓降(jiang)(jiang)百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)流或(huo)計算(suan)電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)降為20V，2相(xiang)為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長(chang)時(shi)間運行對電(dian)機有影(ying)響，建議使(shi)用35銅芯或(huo)者50鋁線。

25銅(tong)芯其壓降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(yi)正(zheng)常使(shi)用(變(bian)壓(ya)器電(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全載流(liu)量(liang)可采用25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，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(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)，低(di)壓(ya)(ya)柜在距離變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)200米(mi)處(chu)。問變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)到(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器(qi)額(e)定輸出(chu)電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許(xu)電壓為380V時(shi)，線與線電壓降(jiang)為20V，單根導線電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)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(gong)作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要求不低(di)于380V的(de)話，可用35平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或50平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或(huo)95平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到(dao)達配電柜(ju)的電壓要求不低于370V的話，可用25平方銅電纜或35平方鋁(lv)電纜。

三(san)相交流線(xian)路(lu)電(dian)壓降計算(suan)方法：電(dian)流*每根導(dao)線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻抗(kang)(kang)分為(wei)容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻。一般低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻，用(yong)導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里(li)，銅(tong)是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般情(qing)況(kuang)下連續長(chang)時間(jian)運行的(de)設備電(dian)纜規格選大一級。確(que)保電(dian)壓波動的(de)情(qing)況(kuang)下，設備穩定運行。