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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)壓降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)意思(si)。電(dian)力線(xian)路的(de)電(dian)壓降(jiang)(jiang)是(shi)(shi)因為導(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正(zheng)因為此，不管(guan)導(dao)體(ti)采用(yong)哪種(zhong)材(cai)料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成(cheng)線(xian)路一定的(de)電(dian)壓損耗(hao)，而(er)這種(zhong)損耗(hao)(壓降(jiang)(jiang))不大于本身電(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)(shi)不會(hui)對線(xian)路的(de)電(dian)力驅動產生后(hou)果的(de)。

例如380V的(de)線路(lu)，如果電壓降為19V，也即電路(lu)電壓不低于(yu)361V，就(jiu)不會(hui)有很大的(de)問題(ti)。當然我們是(shi)希(xi)望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間(jian)本身是一(yi)種電(dian)力(li)損耗，雖然(ran)是不可(ke)避(bi)免(mian)，但我們總希望壓(ya)力(li)降是處于一(yi)個(ge)可(ke)接受的范圍內。

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線路(lu)電(dian)壓(ya)降的計算公式

一般來(lai)說，計算線路的壓(ya)降并不復雜(za)，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(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(銅(tong)芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標(biao)稱(cheng)截面

3.計算(suan)線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再(zai)計算壓降，選擇導線的原(yuan)則：

近距離按發熱條件限制導線截面(mian)(安全(quan)載(zai)流量)；

遠(yuan)距(ju)離在安(an)全載流(liu)量(liang)的(de)基礎上，按電壓損失(shi)條件選擇導(dao)線截面，要保證(zheng)負荷點的(de)工(gong)作電壓在合格(ge)范(fan)圍(wei)；

大負荷按經濟電流密度選擇(ze)。

為(wei)保證導線(xian)長時間連續(xu)運行，所允許的電流密度稱安全載流量。一(yi)般(ban)規定(ding)是：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量還要(yao)根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜(zong)合(he)因素決定(ding)。

一(yi)般情況下(xia)，距(ju)離(li)短、截(jie)面(mian)積小、散(san)熱好、氣(qi)溫(wen)低(di)等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力(li)強些(xie)(xie)，安全載流(liu)選上限(xian)；距(ju)離(li)長、截(jie)面(mian)積大、散(san)熱不好、氣(qi)溫(wen)高(gao)、自然環(huan)境差(cha)等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力(li)弱些(xie)(xie)，安全載流(liu)選下(xia)限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線強于(yu)(yu)絕緣(yuan)線，架空線強于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)(yu)地(di)下的電(dian)纜(lan)強于(yu)(yu)敷設在地(di)面的電(dian)纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根(gen)據下(xia)列條(tiao)件計算：

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

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

單相時(shi)允許電(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1：50kw 300米，采用25MM2線是否(fou)可行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間(jian)運(yun)行對電機有影響，建議使用35銅芯或(huo)者50鋁(lv)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366V

可(ke)以正常(chang)使用(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷(he)額(e)定電(dian)流

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

按安(an)全(quan)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

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)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(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在(zai)距離變壓(ya)(ya)器(qi)200米(mi)處。問(wen)變壓(ya)(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)需達(da)到(dao)390V，需多(duo)粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允(yun)許電壓(ya)(ya)為(wei)380V時，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)(xian)電壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)U＝10V，銅(tong)芯(xin)電線(xian)(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)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，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低(di)于(yu)380V的話，可用35平(ping)方銅電(dian)纜或50平(ping)方鋁電(dian)纜。

如果到(dao)達配電柜的電壓(ya)要(yao)求不低于(yu)390V的話，可用70平方銅電纜或(huo)95平方鋁電纜。

如(ru)果到達配電柜的(de)電壓(ya)要求(qiu)不低于(yu)370V的(de)話，可用25平(ping)方銅(tong)電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相交(jiao)流線路電(dian)壓(ya)降計(ji)算方法：電(dian)流*每根導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)。一(yi)般低(di)壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)線(xian)(xian)(xian)路只計算電阻(zu)，用(yong)導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般(ban)情況下連續(xu)長時間運(yun)行(xing)的設備(bei)電(dian)纜(lan)規格選大一級。確(que)保電(dian)壓波動的情況下，設備(bei)穩定運(yun)行(xing)。