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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下拉”的意思。電(dian)(dian)力線(xian)路的電(dian)(dian)壓(ya)降是因(yin)為(wei)導(dao)體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因(yin)為(wei)此，不管導(dao)體(ti)采用哪種材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造(zao)成線(xian)路一(yi)定(ding)的電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)降)不大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般是不會(hui)對線(xian)路的電(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后果的。

例(li)如380V的(de)線路，如果(guo)電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低于361V，就不會有很大的(de)問題(ti)。當然(ran)我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力間本身是(shi)一種電力損耗，雖然是(shi)不可(ke)避(bi)免，但我們總希望(wang)壓(ya)力降是(shi)處于一個可(ke)接(jie)受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一(yi)般來說，計算(suan)線路(lu)的壓(ya)降并不復雜，可(ke)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：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(du)(米)；S-電纜的標(biao)稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計(ji)算(suan)壓降，選擇導線的(de)原則(ze)：

近(jin)距離按發熱條件(jian)限(xian)制導(dao)線截面(安全(quan)載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安(an)全載流量(liang)的基礎上，按電(dian)壓(ya)損失(shi)條件選擇導(dao)線(xian)截面(mian)，要保證負荷點(dian)的工作電(dian)壓(ya)在(zai)合(he)格(ge)范圍；

大(da)負(fu)荷按經濟電流密度選擇。

為保證導(dao)線長時間連(lian)續運行，所允許的電(dian)流(liu)(liu)密度稱安全載(zai)流(liu)(liu)量(liang)。一般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)(liu)量(liang)還要根據導(dao)線的芯(xin)線使用(yong)環境的極限溫度、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(xia)，距離(li)(li)短、截面(mian)(mian)積小、散熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低等(deng)(deng)，導線(xian)(xian)的導電能力(li)強些，安(an)全(quan)載(zai)流選上限；距離(li)(li)長(chang)、截面(mian)(mian)積大、散熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高、自(zi)然環境差(cha)等(deng)(deng)，導線(xian)(xian)的導電能力(li)弱些，安(an)全(quan)載(zai)流選下(xia)限；

如導電(dian)(dian)能(neng)力(li)，裸導線(xian)強(qiang)(qiang)于絕緣線(xian)，架(jia)空(kong)線(xian)強(qiang)(qiang)于電(dian)(dian)纜，埋于地下的電(dian)(dian)纜強(qiang)(qiang)于敷設在地面的電(dian)(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據(ju)下列條(tiao)件計算：

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

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流(liu)或(huo)計算(suan)電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采(cai)用vv電纜(lan)25銅芯：

去(qu)線阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低(di)壓(ya)端電(dian)壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運(yun)行對電機有(you)影響，建議使用35銅芯(xin)或者50鋁線(xian)。

25銅芯其壓降(jiang)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366V

可以正常使用(變壓(ya)(ya)器電(dian)壓(ya)(ya)段電(dian)壓(ya)(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

按安全載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低壓柜在距離變壓器200米(mi)處。問變壓器到低壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為380V時(shi)，線與線電壓降為20V，單根(gen)導線電壓降U＝10V，銅芯(xin)電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器(qi)，最大(da)工(gong)作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到(dao)達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話(hua)，可(ke)用35平方銅(tong)電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到(dao)達配電柜的電壓要求(qiu)不低于390V的話，可用(yong)70平方(fang)銅電纜(lan)或95平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于370V的(de)話，可用(yong)25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或(huo)35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三相交(jiao)流(liu)(liu)線路電(dian)壓降計(ji)算方法：電(dian)流(liu)(liu)*每根(gen)導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)(zu)(zu)。一般(ban)低壓導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)線路只計算電阻(zu)(zu)(zu)，用導(dao)體電阻(zu)(zu)(zu)率*導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般(ban)情況下(xia)連續長時間運行(xing)的設備(bei)電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動的情況下(xia)，設備(bei)穩定(ding)運行(xing)。