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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往(wang)下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)(xian)路的(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)是(shi)(shi)因為(wei)導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為(wei)此，不管導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅/鋁(lv))都會造成(cheng)線(xian)(xian)路一定的(de)電(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓降(jiang))不大(da)于本身電(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)(shi)不會對線(xian)(xian)路的(de)電(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)。

例如380V的(de)線路(lu)，如果電(dian)(dian)壓(ya)降為19V，也即(ji)電(dian)(dian)路(lu)電(dian)(dian)壓(ya)不低于361V，就(jiu)不會(hui)有很大的(de)問題。當(dang)然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是一種電(dian)力損耗，雖然是不可避免，但我們總希望(wang)壓力降是處(chu)于一個可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算(suan)公式

一般來(lai)說，計(ji)算線路的壓降并不復(fu)雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千(qian)瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(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)(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(米)；S-電(dian)纜的標稱(cheng)截(jie)面

3.計算線(xian)路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降(jiang)計(ji)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(xuan)取(qu)導(dao)線(xian)再計算壓降(jiang)，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則：

近(jin)距離(li)按發熱條件限制導線截面(安全載流(liu)量)；

遠距離在安全(quan)載流量的(de)基礎上，按電壓損失條件選擇導線截(jie)面，要保(bao)證負荷點的(de)工作電壓在合格范圍；

大負荷(he)按經(jing)濟電流(liu)密(mi)度選擇。

為(wei)保證導(dao)線長時間連續運行，所允許(xu)的(de)電流(liu)密度稱安全載流(liu)量。一(yi)般規定(ding)(ding)是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量還(huan)要根據導(dao)線的(de)芯(xin)線使用環境的(de)極(ji)限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定(ding)(ding)。

一般(ban)情況下(xia)，距離(li)短(duan)、截面積小、散熱(re)(re)好(hao)、氣溫低等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能力(li)強些，安(an)全載(zai)流(liu)選上限；距離(li)長、截面積大、散熱(re)(re)不好(hao)、氣溫高、自然環境差等(deng)，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能力(li)弱些，安(an)全載(zai)流(liu)選下(xia)限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的(de)電(dian)纜(lan)強于(yu)敷(fu)設在地(di)面的(de)電(dian)纜(lan)等等。

電壓降根據(ju)下(xia)列條件計算：

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

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計算電(dian)流(A)；L-線路長度(du)(m)；V0-表(biao)內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(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(ke)行？

采用vv電纜25銅芯：

去線(xian)阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降(jiang)為(wei)U=0.2*100=20

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

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降為(wei)U=0.25*100=25，末(mo)端(duan)為(wei)350V

連續(xu)長時間運(yun)行對電(dian)機有影響，建議(yi)使用35銅(tong)芯(xin)或者50鋁(lv)線。

25銅(tong)芯(xin)其壓(ya)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(duan)為(wei)366V

可以正(zheng)常(chang)使用(變壓器(qi)電壓段電壓為400V)

50kw負荷額(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(liang)可采(cai)用(yong)25mm2的(de)銅電纜算電壓(ya)損(sun)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(dian)纜，算電(dian)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)壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達(da)到390V，需多(duo)粗電纜？

55KVA變(bian)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米處允許電壓為(wei)380V時(shi)，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓降為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線(xian)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(ya)器，最大(da)工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如(ru)果到達配電柜的(de)(de)電壓要求(qiu)不低于380V的(de)(de)話，可用35平(ping)方(fang)(fang)銅(tong)電纜或50平(ping)方(fang)(fang)鋁電纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于(yu)390V的(de)話，可用(yong)70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果(guo)到達(da)配(pei)電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于370V的話，可(ke)用25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三相(xiang)交流線路電壓降計算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)(xian)(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般(ban)低壓(ya)導線(xian)(xian)(xian)截面(mian)積線(xian)(xian)(xian)路只計算(suan)電阻，用(yong)導體(ti)電阻率(lv)*導線(xian)(xian)(xian)截面(mian)積*導線(xian)(xian)(xian)長度。在這(zhe)里(li)，銅是0.0175*截面(mian)積*230，鋁是 0.029*截面(mian)積*230。

一(yi)般情況下連(lian)續長時(shi)間運行(xing)的設備電纜規格(ge)選大一(yi)級。確保電壓波動(dong)的情況下，設備穩定運行(xing)。