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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)力線路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)壓降是因(yin)為導(dao)體存在電(dian)阻(zu)。正因(yin)為此，不管(guan)導(dao)體采用哪種材料(銅/鋁(lv))都(dou)會造(zao)成線路(lu)一(yi)定的(de)(de)(de)電(dian)壓損耗(hao)(hao)，而(er)這種損耗(hao)(hao)(壓降)不大(da)于(yu)本身電(dian)壓的(de)(de)(de)5%時(shi)一(yi)般是不會對(dui)線路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)力驅動(dong)產生后(hou)果的(de)(de)(de)。

例如380V的(de)線(xian)路(lu)，如果電壓降為19V，也即電路(lu)電壓不低(di)于(yu)361V，就(jiu)不會有很大的(de)問題。當(dang)然(ran)我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一(yi)種電力損耗，雖然是不可(ke)避免(mian)，但我們總希望壓力降是處(chu)于一(yi)個可(ke)接受(shou)的范(fan)圍(wei)內。

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線路電壓降的計算公式

一(yi)般(ban)來(lai)說，計算線路的壓降并不復雜(za)，可按以下(xia)步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(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)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(du)(米(mi))；S-電(dian)(dian)纜(lan)的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓降，選擇(ze)導線的原則：

近距離按發熱條件限制(zhi)導(dao)線截面(安全載(zai)流量(liang))；

遠距離在安(an)全載(zai)流量的基礎上，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導線(xian)截面，要保(bao)證負荷(he)點的工作電(dian)壓(ya)在合格范圍；

大負荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長時間連續運行，所允許的(de)電流密度(du)稱安全(quan)(quan)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(quan)(quan)載(zai)流量(liang)還要根(gen)據導(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用(yong)環境的(de)極限溫度(du)、冷(leng)卻條件、敷(fu)設條件等綜合因素決定(ding)。

一般情況下，距(ju)離短、截面積(ji)小、散熱(re)(re)好(hao)、氣溫低等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強些(xie)，安(an)(an)全(quan)載流(liu)選上限；距(ju)離長(chang)、截面積(ji)大、散熱(re)(re)不好(hao)、氣溫高、自(zi)然(ran)環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些(xie)，安(an)(an)全(quan)載流(liu)選下限；

如導(dao)電(dian)能力，裸(luo)導(dao)線強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)地下的電(dian)纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜等等。

電壓降根據下列條件(jian)計(ji)算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數≤5%。

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

單相時(shi)允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許(xu)電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單線壓降為20V，2相(xiang)為40V，變(bian)壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間(jian)運行對電機有影響(xiang)，建議(yi)使用35銅芯(xin)或者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U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅(tong)電(dian)(dian)纜算電(dian)(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)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(bian)(bian)壓器，低(di)壓柜(ju)在距(ju)離變(bian)(bian)壓器200米處。問(wen)變(bian)(bian)壓器到低(di)壓柜(ju)電壓需達到390V，需多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(liu)(端(duan)電壓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)壓為380V時，線與線電(dian)壓降為20V，單根導線電(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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80A，輸出電壓400V。

如果到達(da)配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于(yu)380V的話(hua)，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求(qiu)不(bu)低于(yu)370V的話，可用25平方銅(tong)電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相(xiang)交流(liu)線路電(dian)壓降計算(suan)方法(fa)：電(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感抗和(he)電阻(zu)。一般(ban)低(di)壓導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電阻(zu)，用導(dao)(dao)體電阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度。在這(zhe)里，銅是(shi)(shi)0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下連(lian)續長(chang)時(shi)間運行(xing)的設(she)備(bei)電纜規格選(xuan)大一(yi)級。確保(bao)電壓(ya)波動的情況下，設(she)備(bei)穩定運行(xing)。