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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電壓(ya)降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的(de)(de)意(yi)思。電力(li)線路的(de)(de)電壓(ya)降是(shi)因為導體存在電阻。正因為此，不管導體采用哪(na)種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造成(cheng)線路一(yi)定的(de)(de)電壓(ya)損耗，而(er)這種(zhong)損耗(壓(ya)降)不大于本身電壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不會(hui)對(dui)線路的(de)(de)電力(li)驅動產生(sheng)后果的(de)(de)。

例如380V的(de)線(xian)路(lu)(lu)，如果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路(lu)(lu)電(dian)壓不低于361V，就不會(hui)有很大的(de)問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是一(yi)種電力損耗，雖(sui)然是不可避免，但我們總希望(wang)壓力降(jiang)是處于一(yi)個(ge)可接受(shou)的(de)范圍內。

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線路(lu)電壓降的(de)計算(suan)公式

一般來(lai)說，計算線路(lu)的壓降并(bing)不復雜，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米(mi))；S-電(dian)纜的標(biao)稱截面(mian)

3.計(ji)算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降(jiang)計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電(dian)流；L-線(xian)路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)(xuan)取導(dao)線再(zai)計(ji)算壓降(jiang)，選(xuan)(xuan)擇(ze)導(dao)線的(de)原則：

近距離按發熱(re)條件限制導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量的基(ji)礎上，按電壓(ya)損失(shi)條(tiao)件選(xuan)擇(ze)導線截(jie)面(mian)，要保證(zheng)負荷點的工作電壓(ya)在合格范圍；

大負荷(he)按經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導線長時間連續(xu)運(yun)行(xing)，所允許的電流密度(du)稱安全載(zai)流量。一般(ban)規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載(zai)流量還要(yao)根據(ju)導線的芯(xin)線使(shi)用環境的極限溫度(du)、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜(zong)合因素決定。

一(yi)般情況(kuang)下，距離(li)短、截(jie)(jie)面積小、散(san)熱好(hao)、氣(qi)溫低等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強些(xie)，安(an)全載(zai)流選(xuan)上(shang)限(xian)；距離(li)長、截(jie)(jie)面積大、散(san)熱不好(hao)、氣(qi)溫高(gao)、自然環境差等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些(xie)，安(an)全載(zai)流選(xuan)下限(xian)；

如導(dao)電(dian)能(neng)力(li)，裸導(dao)線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地(di)(di)下的(de)電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地(di)(di)面的(de)電(dian)纜(lan)等等。

電壓(ya)降根(gen)據(ju)下列條件(jian)計算：

環(huan)境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

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

單相時(shi)允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是(shi)否可(ke)行(xing)？

采用vv電(dian)纜25銅(tong)芯(xin)：

去線阻為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相為(wei)(wei)40V，變壓器低壓端電壓為(wei)(wei)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

連續長時(shi)間運行對電機有影(ying)響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使用(變(bian)壓器電壓段(duan)電壓為(wei)400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全載流(liu)量可采用25mm2的銅(tong)電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅(tong)電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜在(zai)距(ju)離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)(ya)(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定(ding)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(dian)(dian)壓(ya)為(wei)(wei)380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)為(wei)(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯(xin)電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器(qi)，最大工作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

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

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于370V的(de)話(hua)，可用25平方銅(tong)電纜(lan)或35平方鋁電纜(lan)。

三(san)相(xiang)交流(liu)線路電壓降計(ji)算方法：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗(kang)分(fen)為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電(dian)阻。一般低壓(ya)導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只(zhi)計算(suan)電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度(du)。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般(ban)情況下連(lian)續長時(shi)間運(yun)行的設備(bei)電(dian)纜規(gui)格選(xuan)大(da)一級。確保電(dian)壓波動的情況下，設備(bei)穩定(ding)運(yun)行。