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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)路的(de)(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)因為導體(ti)存在(zai)電(dian)阻。正因為此，不管導體(ti)采用哪(na)種材料(銅/鋁(lv))都會(hui)造(zao)成線(xian)路一定(ding)的(de)(de)電(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)降)不大于(yu)本身電(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一般是(shi)不會(hui)對線(xian)路的(de)(de)電(dian)力(li)驅(qu)動產生后果的(de)(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓(ya)降為19V，也(ye)即電路電壓(ya)不低(di)于(yu)361V，就不會有很(hen)大的(de)問題。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力(li)間本身是(shi)一(yi)種電力(li)損(sun)耗，雖然是(shi)不(bu)可(ke)避免，但我(wo)們總(zong)希望壓力(li)降是(shi)處于一(yi)個(ge)可(ke)接受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計(ji)算公式

一般來(lai)說，計算線(xian)路(lu)的壓降(jiang)并(bing)不復雜(za)，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(lv)(銅芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降(jiang)計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線(xian)(xian)再(zai)計算壓降(jiang)，選(xuan)擇導線(xian)(xian)的原則：

近距離按(an)發熱(re)條件限制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠(yuan)距離在安全載流量的基礎上，按(an)電壓損失(shi)條(tiao)件(jian)選(xuan)擇導線截面(mian)，要(yao)保證負(fu)荷點(dian)的工作電壓在合(he)格(ge)范圍；

大(da)負荷按(an)經濟電流密(mi)度選擇。

為(wei)保證導線(xian)長時(shi)間(jian)連續運行，所允許(xu)的電流密度稱安(an)(an)全載流量(liang)(liang)。一般(ban)規定是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安(an)(an)全載流量(liang)(liang)還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極限溫度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜(zong)合因素決定。

一般(ban)情況下，距離短、截面(mian)積(ji)(ji)小(xiao)、散熱(re)(re)好(hao)(hao)、氣溫低(di)等，導線的導電能力強些(xie)，安全載流選上限；距離長(chang)、截面(mian)積(ji)(ji)大、散熱(re)(re)不好(hao)(hao)、氣溫高、自然環境差等，導線的導電能力弱些(xie)，安全載流選下限；

如(ru)導(dao)電(dian)能力，裸(luo)導(dao)線(xian)強(qiang)于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電(dian)纜，埋(mai)于地下的(de)電(dian)纜強(qiang)于敷設(she)在地面的(de)電(dian)纜等等。

電壓降根(gen)據下列條件計算(suan)：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流(liu)或計算電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表內(nei)電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許(xu)電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(yun)許電壓降：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(yong)vv電(dian)纜25銅芯：

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

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

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降(jiang)為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長(chang)時間運行對電機有影(ying)響，建(jian)議使(shi)用(yong)35銅芯(xin)或(huo)者50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降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(wei)366V

可以正(zheng)常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額(e)定電流

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

按安全載(zai)流(liu)量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓(ya)損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜在距(ju)離(li)變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到(dao)低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電(dian)(dian)纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(liu)(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)線(xian)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(de)變(bian)壓器，最大工(gong)作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求(qiu)不低(di)于380V的話，可(ke)用35平(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到(dao)達(da)配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不低(di)于390V的(de)話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電柜的電壓要(yao)求不低(di)于370V的話，可用25平方銅電纜(lan)或35平方鋁電纜(lan)。

三相交流線(xian)(xian)路電壓降(jiang)計(ji)算方法：電流*每根導線(xian)(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一(yi)般(ban)低壓導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一般情況(kuang)下(xia)連續(xu)長時間運(yun)(yun)行的(de)設備電纜(lan)規格選大一級。確(que)保(bao)電壓(ya)波動的(de)情況(kuang)下(xia)，設備穩(wen)定運(yun)(yun)行。