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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下(xia)拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力(li)線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降是因為(wei)導體存在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)此，不管導體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路(lu)一定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)降)不大于本身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一般是不會(hui)對(dui)線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)驅動產生后(hou)果(guo)的(de)(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電壓(ya)降為19V，也(ye)即電路(lu)電壓(ya)不低于361V，就不會(hui)有很大的問題。當然我(wo)們是希(xi)望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力(li)間本身是(shi)一種(zhong)電力(li)損(sun)耗，雖然是(shi)不可(ke)避免，但我(wo)們(men)總希望(wang)壓(ya)力(li)降是(shi)處于一個可(ke)接(jie)受的(de)范圍內。

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線(xian)路(lu)電壓降(jiang)的計算公(gong)式

一般來說，計算(suan)線路的壓降并不(bu)復雜，可按以下(xia)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)體電阻(zu)率(銅芯(xin)電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算(suan)壓(ya)降，選擇導(dao)線的原則：

近距離按(an)發熱條件限制導(dao)線(xian)截面(mian)(安全載流量)；

遠(yuan)距(ju)離在安全載流(liu)量的基礎上，按電壓損失條件選(xuan)擇導(dao)線截面(mian)，要保證負荷(he)點的工作電壓在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密(mi)度選擇。

為保證導(dao)線長時間(jian)連續運行，所允許的(de)電流(liu)密度(du)稱安全載(zai)流(liu)量(liang)。一般規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量(liang)還要根據導(dao)線的(de)芯線使(shi)用環境的(de)極(ji)限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情(qing)況下(xia)，距離短、截(jie)面積小(xiao)、散熱好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)低(di)等，導線的導電能力強些，安全載流(liu)選上(shang)限；距離長、截(jie)面積大(da)、散熱不好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)高、自然環境差等，導線的導電能力弱些，安全載流(liu)選下(xia)限；

如(ru)導電(dian)(dian)能力(li)，裸(luo)導線強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)(yu)地下的電(dian)(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的電(dian)(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降根據下列(lie)條件計算：

環境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排(pai)列：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

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

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否可行？

采用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

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(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

連續長(chang)時間運(yun)行對(dui)電機有影響，建議(yi)使(shi)用35銅(tong)芯或(huo)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(wei)366V

可(ke)以正常使(shi)用(變(bian)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(quan)載流量可采用25mm2的銅(tong)電纜(lan)算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在(zai)距離變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)(ya)需達(da)到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(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(yun)許電壓為(wei)380V時，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電壓降為(wei)20V，單根導(dao)線(xian)(xian)(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工(gong)作電流約80A，輸出電壓400V。

如(ru)果到達(da)配電(dian)(dian)(dian)(dian)柜(ju)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓要求(qiu)不(bu)低(di)于380V的(de)(de)話，可用35平方銅電(dian)(dian)(dian)(dian)纜或50平方鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜。

如(ru)果到達(da)配電柜的電壓(ya)要求不低于(yu)390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電纜或95平(ping)方(fang)鋁(lv)電纜。

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

三相交流(liu)線路電壓降計算方法(fa)：電流(liu)*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一(yi)般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)(mian)積線(xian)路只計算電阻(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體電阻(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)(mian)(mian)積*導(dao)(dao)(dao)線(xian)長(chang)度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)(mian)積*230。

一般情況下連續長時間運(yun)行的設(she)備(bei)電(dian)纜規(gui)格選大一級。確保電(dian)壓波動的情況下，設(she)備(bei)穩(wen)定運(yun)行。