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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓降，“drop”是“往下拉(la)”的(de)意思(si)。電力(li)線(xian)(xian)路(lu)的(de)電壓降是因為(wei)(wei)導體存在電阻。正因為(wei)(wei)此，不管導體采用哪種材料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線(xian)(xian)路(lu)一(yi)定的(de)電壓損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓降)不大于本身電壓的(de)5%時(shi)一(yi)般是不會(hui)對線(xian)(xian)路(lu)的(de)電力(li)驅動產生后果的(de)。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降為19V，也即電路電壓不低于(yu)361V，就不會有很大的(de)問題。當(dang)然我(wo)們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是(shi)(shi)一種電力(li)損耗，雖(sui)然是(shi)(shi)不可避免，但(dan)我們總希望壓(ya)力(li)降是(shi)(shi)處(chu)于一個可接受的范(fan)圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般來說(shuo)，計算(suan)線(xian)路(lu)的壓降并不復雜(za)，可按以(yi)下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)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(最(zui)簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再計算壓降，選擇(ze)導線的原則：

近距離按發熱條件(jian)限制導線截面(安全載流量)；

遠距(ju)離在(zai)安全載(zai)流(liu)量的基礎上(shang)，按電壓損失條件(jian)選擇導線截面(mian)，要保證負荷點的工作(zuo)電壓在(zai)合(he)格范圍；

大(da)負荷按(an)經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導線(xian)(xian)長時間連續運行(xing)，所允(yun)許的(de)(de)電流(liu)密度(du)稱安全(quan)載(zai)(zai)流(liu)量。一(yi)般(ban)規定是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)(zai)流(liu)量還要(yao)根據導線(xian)(xian)的(de)(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)(de)極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜(zong)合(he)因素決(jue)定。

一(yi)般情況下，距離短、截(jie)面(mian)積小、散熱好、氣(qi)溫低等，導線的(de)導電能力強些，安全載(zai)流選上限(xian)；距離長、截(jie)面(mian)積大、散熱不好、氣(qi)溫高、自然環境差等，導線的(de)導電能力弱些，安全載(zai)流選下限(xian)；

如導電能力(li)，裸導線強于絕緣線，架空線強于電纜，埋于地下的電纜強于敷設在地面的電纜等等。

電壓降根據下(xia)列條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。

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

單相時(shi)允許(xu)電壓降：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(yong)25MM2線是否可行(xing)？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低(di)壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間(jian)運行對電機有影響，建議使(shi)用(yong)35銅芯或者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

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

可以(yi)正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量可(ke)采用25mm2的銅電(dian)纜(lan)算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離(li)變壓(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電壓為380V時，線與(yu)線電壓降(jiang)為20V，單根(gen)導(dao)線電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大工(gong)作電流約80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求(qiu)不低于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或(huo)95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

三(san)相交流線路電壓降(jiang)計算(suan)方法：電流*每根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)的阻抗分為容抗、感抗和(he)電(dian)阻。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積線(xian)路只計(ji)算電(dian)阻，用導(dao)(dao)(dao)體電(dian)阻率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積*導(dao)(dao)(dao)線(xian)長度。在(zai)這里(li)，銅(tong)是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積*230。

一般情況下(xia)連續長(chang)時間運(yun)行(xing)的設備電纜規格選大一級(ji)。確保電壓波動(dong)的情況下(xia)，設備穩定運(yun)行(xing)。